基于万水河河流泥沙及污水排放研究

田 野，梁 策

（1.辽宁省沈阳水文局，沈阳110043；2.辽宁省丹东水文局，辽宁 丹东118001）

1 流域概况

鞍山市境内有3条河流，分别是万水河、运粮河、杨柳河，均属太子河水系的支流。流域面积458km2，河道全长67km，鞍山境内长41km，是流经鞍山市城区的最大河流。上游有大孤山、千山、眼前山、胡家庙、金家岭和风水沟等6条支流，与陈家台桥上游先后汇入主流，其中以千山溪流为主河道。

山丘区蕴藏着大量铁矿资源，现已开采的有大孤山、眼前山、齐大山等，待开采的有关门山、胡家庙等铁矿。由于开发矿藏资源，破坏了山丘区水土保持平衡状态，局部地区水土流失严重，同时限制了上游控制性工程的建设，加重了中下游河道的防洪负担。

上游有金家岭、上石桥和下石桥3座小（2）型水库，调蓄能力很低，不能满足防洪需要。

万水河两岸现有市政和鞍钢厂区等重要集镇与大型企业，流域内总人口48万人，其中城市人口20.3万人，耕地1.78hm2。

2 水文气象

区域属北温带大陆性半湿润季风气候，四季分明，降水充沛，日照充足，温度适宜，年平均气温9.4 ℃。

地区多年平均降水量739.5mm，降水量年内分配不均，6～9月降水量占全年的70%～80%，7～8月降水量占全年的50%左右，其余8个月仅为年降水量的20%～30%。

万水河是流经鞍山市城区的最大河流，流域面积458km2，立山水文站以上属山丘区，流域面积330km2，占全流域的72%，以下为平原区，流域面积128km2，属于辽河平原的一部分，河道全长67km，在鞍山境内41km。

万水河立山站实测多年平均年径流量为6617万m3，年径流深200.5mm。立山站径流量年内分配不均，7～9月径流量占全年的63.8%，12～2月径流量仅占全年的6.7%，同时年径流年际分配也不均匀，最大年径流量1.87亿m3，出现在1985年，最小年径流量2049万m3，出现在1979年，两者相差9倍之多。

万水河上游为扇形流域的山丘区，洪水主要是由暴雨造成，暴雨主要发生在7、8两月，洪水陡涨陡落，经对实测1985，1986，1995，2010年较大洪水分析，洪水汇流历时7～10h，一次洪水过程一般为3d，主要洪水集中在1d的十几个小时。

3 泥沙分析计算

3.1 断面含沙量

河流含沙主要是雨水冲刷流域土壤形成的。江河水流中所含的泥沙量，通常以单位体积水中所含沙重表示，其数值大小与流域表面植被和土壤性质以及人类影响有密切关系。

本文采用立山水文站1956～2010年 （其中1970～1976年含沙量停测）共48年系列含沙资料进行分析，如表1。

表1 立山站历年含沙量、输沙量统计

万水河受上游采矿及城市排污影响，年平均含沙量相对较大，一般在0.5～3.0kg/m3之间。多年平均含沙量2.16kg/m3。近20年平均含沙量1.18kg/m3，年平均最大含沙量为1994年的2.86kg/m3，逐时最大断面含沙量为2001年7月4日出现的21.4kg/m3。

3.2 河流输沙量

万水河立山站多年平均输沙量为17.7万t，一般年份输沙量在5万～20万t之间，近20年平均输沙量11.58万t，最大输沙量为1995年的36.3万t，最小输沙量为1992年的1.02万t。

通过表1可以看出，万水河立山站的输沙量是逐渐减少并趋于稳定，近10年来年输沙量一般在10万t以下。

4 污水排放分析

4.1 污水排放量

万水河是鞍山市城市工业、生活污水主要排放河流之一。2011年7月鞍山水文局对论证区域污水口进行了连续7d 24h不间断监测，共监测排污口9处，测得年排污量2206万m3，如表2。

表2 论证区域排污情况统计 单位：万m3

4.2 污水水质分析

4.2.1 污染物排放量计算

污染物日排放量计算：

P排=Q×C×86400/1000000

式中 P排为污染物日排放量 （t/d）；Q为日平均流量（m3/s）；C为污染物含量（mg/L）。

污染物排放量计算结果如表3。

表3 污染物排放量计算成果 单位：t/d

计算结果表明：评价区段废污水日平均总污染物排放量为17.767t/d。其中化学耗氧量11.741t/d，占总排放量的66.1%；氨氮2.641t/d，占总排放量的14.9%；总磷0.060t/d，占总排放量的0.3%；总氮3.326t/d，占总排放量的18.7%。

4.2.2 排污口等标指数评价

评价采用 “等标污染负荷法” 对废污水进行评价。万水河七号桥至劳动路桥段有荣信、一中、曙光、太平等入河排污口，根据2014年夏季的监测成果，评价参数选择化学耗氧量、氨氮、总磷和总氮4项。

根据辽宁省地方DB21/1627—2008《污水综合排放标准》，直接排放的水污染最高允许排放浓度：化学需氧量50mg/L；当水温＞12℃时氨氮的控制指标为8mg/L，当水温≤12℃时氨氮的控制指标为10mg/L；总磷0.5mg/L；总氮15mg/L。

4.3 评价结果

因为本次监测的是生活废污水且夏季水温均高于12 ℃，所以对于直接排放污水的氨氮评价标准采用8mg/L计算。

排污口评价计算结果如表4～表5。

表4 排污口主要污染物等标指数计算 单位：mg/L

表5 排污口主要污染物日等标污染负荷比重计算单位：%

由表5可以看出，各排污口的氨氮污染负荷所占的比重最大，平均值为31.1%，其次为总氮，所占比重的平均值为22.8%，化学耗氧量的比重均值为22.2%，总磷为13.4%。以上结果表明，评价区段入河废污水最大的污染为氨氮，其次为总氮、化学耗氧量和总磷。

由表6可知，评价区段废污水总污染负荷为1.883t/d。其中荣信排污口的等标污染负荷最大，为1.000t/d，占全区53.1%的比重；其次为曙光路排污口0.442t/d，占全区23.5%比重；一中排污口0.129t/d，占全区6.9%的比重。

表6 排污口主要污染物日等标污染负荷计算 单位：t/d

5 结语

（1）评价区段内废污水日平均总污染物排放量为17.767t/d。其中化学耗氧量11.741t/d，占总排放量的66.1%；氨氮2.641t/d，占总排放量的14.9%；总磷0.060t/d，占总排放量的0.3%；总氮3.326t/d，占总排放量的18.7%。

（2）评价区段内荣信排污口为废污水污染源之首，其日等标污染负荷占评价区段53.1%的比重，其次为曙光路排污口、一中排污口、太平排污口和劳动路桥上排污口，污染负荷所占比重分别为23.5%、6.9%、6.3%和4.8%。入河废污水最大的污染为氨氮，其次为总氮、化学耗氧量和总磷。

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