數(shù)據(jù)分析輔助河道水環(huán)境治理工程決策

■ 劉旦宇 蔡 蕓 王海玲

文章以昆明新運糧河為例，介紹了基于排水設施數(shù)據(jù)分析得出的入河污染源分布、入河污染物負荷總量、重要排放口污染物負荷貢獻率等在河道水環(huán)境治理工程決策中的作用。

近年來，開展河道水體環(huán)境的治理已成為城市生態(tài)文明建設的重要組成部分，怎樣準確了解河道流域范圍內(nèi)的排水現(xiàn)狀，為城市河道環(huán)境治理的工程決策提供依據(jù)，已受到城市管理者的高度關注。

一、梳理排水管網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，確定入河污染源的分布

“黑臭在水里，根源在岸上，關鍵在排口，核心在管網(wǎng)”，開展河道水體環(huán)境治理首先應從河道沿岸排放口及其關聯(lián)的排水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)梳理入手，通過對排放口上游管網(wǎng)進行追溯分析、判斷上游連接管網(wǎng)的系統(tǒng)類型，可確定河道的流域范圍、排放口的系統(tǒng)屬性、合流制排水區(qū)域、合流制溢流口的分布。圖1為新運糧河流域的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，新運糧河流域的總面積為37.5km2，其中分流制區(qū)域面積為22.1km2，合流區(qū)域面積為15.4km2，流域范圍內(nèi)共包括11個合流制溢流口、5個污水處理廠補水點，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，排放進入新運糧河的污染主要包括：分流制面源污染、合流制溢流污染、污水處理廠尾水污染3個部分。

圖1 新運糧河流域污染源分布圖

二、量化入河污染物負荷，明確河道水污染治理方向

利用排水管網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)的梳理成果，可建立河道流域排水系統(tǒng)水力模型，通過開展連續(xù)年降雨的模型分析，同時結(jié)合污水處理廠的運行報表可對入河污水總量及污染物負荷總量進行計算，本文以CODcr為例，對新運糧河流域污染物負荷總量進行了分析。

（一）分流制雨水總量及面源污染負荷

收集昆明市中心城區(qū)（2001～2015）15年的實測降雨數(shù)據(jù)，扣除2mm以下不產(chǎn)生徑流的降雨后，年均降雨總量為893.6mm；利用昆明主城西片調(diào)蓄池工程（二環(huán)路外）對分流制雨水污染負荷濃度的采樣分析結(jié)論，分流制雨水管排放進入河道的CODcr平均濃度為83.4mg/L，計算得出分流區(qū)年雨水排放總量為1246.1萬m3，排入水體的年污染物總量為1039.2t CODcr/年。

表1 新運糧河流域分流制雨水排放污染計算表

（二）合流制溢流污水總量及污染負荷

新運糧河流域內(nèi)有11個合流制溢流口，年溢流污水總量為445.9萬m3，通過模型分析計算得到的溢流量-時間變化曲線與合流水CODcr濃度-時間變化曲線（如圖2）的疊加分析，計算得到流域年溢流污染物負荷為730.6t CODcr/年。

圖2 合流制溢流污水水質(zhì)濃度變化曲線

（三）污水處理廠尾水總量及污染負荷

根據(jù)第九水質(zhì)凈化廠2016年運行報表，廠區(qū)年處理污水總量為2437.9萬m3，出水CODcr平均濃度為10.6mg/L，計算得出，排放進入河道的污染物負荷總量為258.4t CODcr/年。

由以上分析可知，新運糧河流域年排放進入草海的污染物負荷總量為2028.2t CODcr，分流制雨水面源污染、合流制溢流污水污染、污水處理廠尾水污染分別占污染物總量的51.2%、36.0%、12.8%，分流制初期雨水的面源污染、合流制溢流污染的治理應成為新運糧河水環(huán)境治理的主要方向。

表2 新運糧河流域全年污染負荷表

三、計算重要排放口污染物負荷貢獻率，有針對地開展治理工作

通過模型分析計算，新運糧河流域11個合流制溢流口排放污染物總量及污染物負荷貢獻率如下表所示：

表3 新運糧河流域重要排污口污染物負荷貢獻率

從表3可知，鐵路邊溝截污堰、張峰泵站溢流口、鄭河路溝溢流口、小普吉截污堰溢流污染較大，需重點針對上述溢流口開展上游服務區(qū)域的雨污分流改造、或建立對應的雨水調(diào)蓄設施。

通過對排水設施數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，能夠清晰地了解河道流域范圍內(nèi)的排水現(xiàn)狀，在河道水體環(huán)境治理工程項目中真正實現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的治理機制。