導(dǎo)語：水庫水環(huán)境容量管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

環(huán)境容量是環(huán)境科學(xué)的一個基本理論問題，也是環(huán)境管理中的一個重要的實際應(yīng)用問題。在實踐中，環(huán)境容量是環(huán)境目標(biāo)管理的基本依據(jù)，是環(huán)境規(guī)劃的主要約束條件，也是污染物總量控制的關(guān)鍵技術(shù)支持[1,2]。從環(huán)境管理、監(jiān)測與監(jiān)督的角度出發(fā)，水環(huán)境容量是指水體在設(shè)計水文條件和規(guī)定的環(huán)境目標(biāo)下所能容納的最大污染物量[4,3]。

由于長江流量大，水流、地形十分復(fù)雜，加上三峽工程修建后水文情勢發(fā)生較大變化。三峽工程建成后，對庫區(qū)水質(zhì)的影響一直是公眾十分關(guān)心的問題。由于過去在這方面缺乏深入、全面的研究，對水環(huán)境容量的影響一直是眾說紛紜。因此，在制定三峽庫區(qū)的水污染防治規(guī)劃時，往往缺乏完整的水環(huán)境容量科學(xué)依據(jù)。至今為止，尚未對三峽工程建成前、后水環(huán)境容量展開深入的研究[4,5]。計算三峽水庫水環(huán)境容量，已成為三峽水庫水污染控制、水環(huán)境管理與規(guī)劃過程中迫切需要解決的關(guān)鍵性問題。本文以三峽水庫已經(jīng)開展的一系列水環(huán)境保護研究成果為基礎(chǔ)，根據(jù)庫區(qū)水體水功能區(qū)劃和水質(zhì)保護目標(biāo)，擬定水環(huán)境容量計算設(shè)計方案，研究三峽水庫水環(huán)境容量及其沿江分配，為有效控制水體污染，促進三峽庫區(qū)水環(huán)境與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)合理的依據(jù)。

1三峽庫區(qū)水環(huán)境狀況

1.1庫區(qū)江段污染源現(xiàn)狀

1998年，庫區(qū)各類污染源進入長江的CODCr81.9萬t，BOD515.1萬t，NH3-N1.6萬t，TN13.9萬t，TP0.9萬t，Oil462t，Φ-OH(酚)112t，TCu3.5t，TCr3.8t。調(diào)查研究表明：影響三峽水庫水質(zhì)的主要因素依次為干支流入庫污染負荷、三個重點城市(重慶主城區(qū)、涪陵區(qū)和萬州區(qū))排污負荷量。這些主要因素的控制，對庫區(qū)水質(zhì)改善起關(guān)鍵作用[6]。

多年污染情況調(diào)查資料顯示，庫區(qū)江段主要污染物為CODCr,NH3-H等。三峽庫區(qū)污染源主要是城市生活污染源、工業(yè)污染源和農(nóng)田徑流[7]。由于庫區(qū)江段的社會經(jīng)濟在空間上形成以重慶主城區(qū)、涪陵區(qū)、萬州區(qū)以及沿江縣城為中心的密集型發(fā)展態(tài)勢，因而也形成了以沿江城鎮(zhèn)為中心的污染源集中排放區(qū)域。1998年庫區(qū)工業(yè)及城市污水CODCr的年排放量為16.69萬t，其中重慶主城區(qū)排污量約占庫區(qū)江段排污總量的65%，涪陵區(qū)和萬州區(qū)分別占排污總量的10％和6.4％，只有18.6％的污染源來自庫區(qū)江段的其余城鎮(zhèn)。

1.2庫區(qū)江段水質(zhì)狀況庫區(qū)污染物排放總量，與長江徑流量相比較而言較小，因而江段總體水質(zhì)良好。多年常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測資料統(tǒng)計結(jié)果顯示，庫區(qū)江段主要水質(zhì)指標(biāo)的斷面平均濃度一般低于地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)濃度，僅在排污集中的重慶主城區(qū)、涪陵區(qū)和萬州區(qū)的個別斷面水質(zhì)綜合評價出現(xiàn)Ⅲ類，在一些大的城市排污口附近，已經(jīng)出現(xiàn)明顯的岸邊污染帶，局部區(qū)域水質(zhì)污染嚴重，出現(xiàn)了超Ⅳ類、甚至超Ⅴ類的水體，主要污染指標(biāo)為CODMn、NH3-N等。

由此可見，盡管三峽庫區(qū)總體水質(zhì)良好，但是局部區(qū)域水質(zhì)不容樂觀。

1.3三峽庫區(qū)水污染治理狀況

1997～1999年國家計委主持編制了《長江上游水污染整治規(guī)劃》，規(guī)劃范圍從重慶市巫山縣到四川省宜賓市的長江干流以及嘉陵江、沱江、烏江等主要支流下游地區(qū)，規(guī)劃總面積12.47萬km2。規(guī)劃的重點地區(qū)是重慶主城區(qū)、萬州、涪陵、瀘州、宜賓、自貢、內(nèi)江等城市。2001年由國家環(huán)保總局主持編制了《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃(2001～2010年)》，規(guī)劃范圍包括三峽庫區(qū)和重慶主城區(qū)20個區(qū)縣市、影響區(qū)42個區(qū)縣市、上游地區(qū)38個地市的214個區(qū)縣。規(guī)劃總面積79萬km2。《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃(2001～2010年)》與《長江上游水污染整治規(guī)劃》相比，規(guī)劃范圍擴大，三峽庫區(qū)部分工程項目規(guī)劃進度提前。規(guī)劃存在的主要問題之一是污染物控制或消減方案與水質(zhì)保護目標(biāo)之間沒有輸入響應(yīng)定量關(guān)系，缺乏總量控制的技術(shù)支撐。另外，即使從行政管理角度提出了污染物總量(如COD)控制指標(biāo)，但沒有把總量分配到江段或污染源上。因此，規(guī)劃在水環(huán)境容量問題上科學(xué)依據(jù)不夠充分，更沒有考慮建庫后水環(huán)境容量的變化問題[7]。

從2002年開始，國家和地方投入巨資，正在按照規(guī)劃全面展開三峽庫區(qū)及長江上游水污染的治理工

2三峽水庫水環(huán)境容量計算條件確定

環(huán)境容量的定義，是指水體在一定的規(guī)劃設(shè)計條件下的最大允許納污量，其大小隨規(guī)劃設(shè)計目標(biāo)的變化而變化，反映了特定水體水質(zhì)保護目標(biāo)與污染物排放量之間的動態(tài)輸入響應(yīng)關(guān)系。因此，為了計算水環(huán)境容量，首先必須確定規(guī)劃設(shè)計條件，包括水功能區(qū)劃和水質(zhì)保護目標(biāo)、設(shè)計水文條件、排污口位置、控制污染物指標(biāo)和上游來水水質(zhì)狀況等條件。

作者提出：針對長江的水污染特點，水環(huán)境容量計算須分為總體環(huán)境容量和岸邊環(huán)境容量?？傮w環(huán)境容量是以一維水質(zhì)模型計算的斷面平均濃度控制的水環(huán)境容量；岸邊環(huán)境容量是二維水質(zhì)模型計算的岸邊排污混合區(qū)控制情況的水環(huán)境容量。

本文以1998年專題調(diào)查的庫區(qū)污染源和水質(zhì)狀況代表三峽水庫現(xiàn)狀水質(zhì)，2010年為水質(zhì)規(guī)劃設(shè)計年。用庫區(qū)干流朱沱斷面、嘉陵江北碚斷面和烏江的武隆斷面作為三峽水庫上游入庫控制斷面。總體環(huán)境容量研究范圍包括長江干流和兩條重要支流嘉陵江和烏江(匯入流量占庫區(qū)支流總流量93％的兩條重要支流)，其中，庫區(qū)干流從重慶上游的朱沱到三斗坪，全長約730km；嘉陵江從北碚至長江匯流口，全長約60km；烏江從武隆至長江匯流口，全長約68km；庫區(qū)內(nèi)其他江段內(nèi)的支流將以源匯方式考慮其對水庫水流水質(zhì)影響。在總體環(huán)境容量計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，岸邊環(huán)境容量研究重慶主城區(qū)、涪陵城區(qū)和萬州城區(qū)3個重點城市江段。

水環(huán)境容量計算的水質(zhì)控制指標(biāo)確定為COD/{Mn/}和NH3N。

2.1水環(huán)境容量的計算原則、設(shè)計水文條件及水質(zhì)控制指標(biāo)

2.1.1計算原則

(1)水庫總體水質(zhì)保持Ⅱ類。經(jīng)國家批準(zhǔn)的《長江三峽水利樞紐環(huán)境影響報告書》中明確指出：水庫建成以后總體水質(zhì)①應(yīng)滿足Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)?？紤]三峽水庫的水質(zhì)現(xiàn)狀以及水體主要功能需求和社會經(jīng)濟發(fā)展程度，庫區(qū)重點城市江段(如重慶主城區(qū)、涪陵城區(qū)和萬州城區(qū))允許局部水域存在Ⅲ類水體。

(2)建庫后水質(zhì)狀況不能比現(xiàn)狀差。據(jù)1998年以前的監(jiān)測調(diào)查，三峽庫區(qū)干流江段現(xiàn)狀水質(zhì)良好，主要污染物控制指標(biāo)CODMn和NH3-N的斷面平均濃度基本上都低于Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)濃度。為能繼續(xù)保持水質(zhì)良好，作者提出：三峽水庫建成以后庫區(qū)水質(zhì)狀況既要滿足功能區(qū)確定的水質(zhì)類別要求，又不能比現(xiàn)狀水質(zhì)差?，F(xiàn)狀水質(zhì)以1998年斷面平均濃度值為基準(zhǔn)。三峽水庫入庫主要水質(zhì)指標(biāo)COD、NH3-N均優(yōu)于Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此，計算時上游入庫水質(zhì)按維持現(xiàn)狀條件設(shè)計。

(3)庫區(qū)江段CODCr排放總量不能超過38萬t/年，NH3-N不能超過2.96萬t/年。國務(wù)院對《長江上游水污染整治規(guī)劃》的批復(fù)意見②為“到2010年，長江上游干流四川省與重慶市交界斷面和三峽庫區(qū)總體水質(zhì)基本達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；長江干流城市江段和主要支流水質(zhì)要符合國家地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；規(guī)劃區(qū)城市生活污水、工業(yè)廢水的化學(xué)需氧量(COD)允許排放量，重慶市和四川省分別控制在38萬t和23萬t以內(nèi)。”因此，三峽庫區(qū)江段CODCr排放總量應(yīng)控制在38萬t/年以內(nèi)，并以此作為庫區(qū)水環(huán)境容量計算的依據(jù)。假定以1998年庫區(qū)各江段現(xiàn)狀排污量為基礎(chǔ)進行庫區(qū)總量分配，按照等比例分配原則分配2010年三峽庫區(qū)沿江CODCr允許最大排放量。國務(wù)院文件中只提出了CODCr排放總量控制目標(biāo)，沒有NH3-N。三峽庫區(qū)點源污染負荷主要來自城市生活污水，城市生活污水性質(zhì)相對比較穩(wěn)定，而且通常NH3-N與CODCr之間存在一定的比例關(guān)系。根據(jù)三峽庫區(qū)1998年實測污染負荷中NH3-N與CODCr的比例以及沿程分布，按照CODCr排放總量控制目標(biāo)對NH3-N進行同比例控制，折算出三峽庫區(qū)沿江2010年NH3-N允許最大排放量為2.96萬t，見表1。

2.1.2設(shè)計水文條件

水文條件是決定水環(huán)境容量的最重要因素之一，尤其是三峽庫區(qū)水文條件年內(nèi)和年際間變化很大。設(shè)計水文條件的確定，反映了水質(zhì)保護目標(biāo)的安全系數(shù)。根據(jù)國內(nèi)、外水質(zhì)規(guī)劃計算規(guī)范、結(jié)合三峽庫區(qū)江段水文水質(zhì)特性，從偏于安全考慮，采用90％保證率連續(xù)7d最小流量作為水環(huán)境容量計算的設(shè)計水文條件，簡稱7Q10。同時，為了比較三峽水庫建成前、后庫區(qū)環(huán)境容量變化，三斗坪水位分別取為相應(yīng)于7Q10設(shè)計流量下的天然河道水位為658m(代表天然河道狀況)以及三峽水庫建成以后的運行調(diào)度水位1686m和三峽水庫正常蓄水位175m。

2.1.3水質(zhì)控制指標(biāo)

水環(huán)境容量計算的水質(zhì)控制指標(biāo)為CODMn和NH3-N。在三峽水庫水功能區(qū)劃的工作基礎(chǔ)上，圍繞三峽水庫水環(huán)境容量計算所需的計算條件，對庫區(qū)總體水質(zhì)（①“總體水質(zhì)”是一個正式文件使用、具有三峽特色但內(nèi)涵模糊的概念，對三峽庫區(qū)“總體水質(zhì)”理解各不相同，缺乏公認、明確的定義。本文中的“總體水質(zhì)”是指以斷面水質(zhì)平均濃度來評價的水質(zhì)狀況，“總體水質(zhì)”對應(yīng)“總體環(huán)境容量”。實際上“岸邊水質(zhì)”對工農(nóng)業(yè)和人民生活更為有用。三峽庫區(qū)沿岸有二十多個大、中、小城市，即使污水達標(biāo)排放，也存在一定范圍的污染混合區(qū)。在用“總體水質(zhì)”概念來反映三峽水庫宏觀水質(zhì)狀況的同時，還需要有“岸邊水質(zhì)”的概念。對大江大河來說，“總體水質(zhì)”不超標(biāo),并不意味著“岸邊水質(zhì)”不超標(biāo)。“岸邊水質(zhì)”對應(yīng)“岸邊環(huán)境容量”。②中華人民共和國國務(wù)院9號文件“國務(wù)院關(guān)于長江上游水污染整治規(guī)劃的批復(fù)”，1999年1月25日。）和城鎮(zhèn)江段岸邊水質(zhì)，提出了更具體的水質(zhì)保護目標(biāo)。

（1）總體水質(zhì)保護目標(biāo)。按照三峽水庫水域功能區(qū)劃和容量方案擬定原則的要求，三峽水庫總體水質(zhì)按地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類水控制，允許庫區(qū)3個重點城區(qū)江段下游一定范圍內(nèi)岸邊水域按水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水控制，在滿足功能區(qū)類別控制的同時，各斷面的控制濃度以現(xiàn)狀水質(zhì)(1998年)為基準(zhǔn)，作為總體環(huán)境容量的水質(zhì)目標(biāo)的控制條件。三峽水庫水環(huán)境容量的水質(zhì)保護目標(biāo)與斷面濃度控制見表2。

（2）岸邊水域水質(zhì)保護目標(biāo)。岸邊環(huán)境容量主要是針對岸邊排污混合區(qū)的控制而言的。排污混合區(qū)在環(huán)境管理中定義為認可的污水排放口附近的允許超標(biāo)區(qū)。

排污混合區(qū)允許范圍的規(guī)定，涉及水環(huán)境的功能區(qū)劃、水流條件及排污條件等諸多因素。從國內(nèi)外的有關(guān)資料來看[8]，一般都是采用平面面積及其最大長度和寬度來確定。有的也以相對比值來表示：例如面積為水域表面積或河流橫斷面的百分比；寬度為河寬的百分比；流量為河流流量的百分比等。另外還有一些采用定性或半定量的限定來確定排污混合區(qū)的范圍。R.L.Doneker和G.H.Jirka[9]介紹了排污混合區(qū)的概念、定義及美國一些州對于混合區(qū)范圍的限定，提出了混合區(qū)可用長度、橫斷面面積或水體體積來定義。對于河流，美國大部分州規(guī)定混合區(qū)范圍不超過河流斷面或體積的1/4，有的確定為1/5，在Virginia州僅定義了混合區(qū)的長度，在夏季與冬季混合區(qū)的長度分別小于平均河寬的1/10或1/5。我國對海域及河口地區(qū)的污染混合區(qū)允許范圍也有規(guī)定，但對河流中污染混合區(qū)允許范圍，目前還沒有統(tǒng)一的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，缺乏可以廣泛應(yīng)用的定量數(shù)據(jù)，甚至還難以提供準(zhǔn)確的定量計算方法。

按照收集的大量實測資料分析，長江干流上較大的污染混合區(qū)范圍，其長度一般都在100～500m之間、寬度在40～200m以內(nèi)。建庫后的污染混合區(qū)的控制標(biāo)準(zhǔn)可以選擇長度、寬度、面積3個參數(shù)以及3個參數(shù)的組合方案。具體組合方案，必須通過水質(zhì)模型的反運算，將三峽庫區(qū)一些主要排污口分別按混合區(qū)長度、寬度和面積控制，分別計算不同控制條件下污染物的最大允許排放量，來確定合理的污染混合區(qū)允許范圍。

(3)排污口位置。三峽水庫建成以后，大量城鎮(zhèn)將要搬遷，排污口位置初步按照庫區(qū)城鎮(zhèn)1998年現(xiàn)狀位置和規(guī)劃設(shè)計位置兩種分布方案考慮，以排污口現(xiàn)狀排污量作為水環(huán)境容量計算的分配權(quán)重，按照污染負荷等比例分配原則將庫區(qū)水環(huán)境容量分配到各排污口。

2.2水環(huán)境容量計算方案

綜合以上多種影響因素，最后確定的三峽水庫水環(huán)境容量計算方案見表3。通過對總體環(huán)境容量進行多方案計算分析，提出三峽庫區(qū)在實際運用中的總體環(huán)境容量，在此基礎(chǔ)上，計算庫區(qū)岸邊環(huán)境容量。

3三峽庫區(qū)水環(huán)境容量計算

3.1總體環(huán)境容量計算

3.1.1計算模型

針對三峽水庫總體水流水質(zhì)運動特點，開發(fā)研制一維非恒定水流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，模擬水庫建成前、后的水流水質(zhì)運動規(guī)律。模型充分考慮了三峽水庫建成前、后水流條件巨大變化對庫區(qū)水流水質(zhì)運動特性的影響，水流水質(zhì)主要模型參數(shù)通過實測資料建立了與水流條件相關(guān)的經(jīng)驗關(guān)系式，既提高了模型計算精度，又提高模型預(yù)測能力[14]。三峽庫區(qū)豐水期和枯水期兩個代表性時段長河段水流水質(zhì)觀測結(jié)果[10~13]，驗證了一維水流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型具有較高的模擬預(yù)測精度，可以作為三峽庫區(qū)總體環(huán)境容量計算的工具。

3.1.2總體環(huán)境容量計算

將7Q10設(shè)計流量作為三峽入庫流量，三斗坪水位分別取658m、1686m和175m，模擬計算庫區(qū)水流狀況，分別代表三峽水庫建成前、后的3種代表性水流狀況。將水庫上游3個入庫斷面控制濃度作為水庫背景水質(zhì)，設(shè)計排污口位置和現(xiàn)狀排污量所占比例作為水環(huán)境容量分配權(quán)重，利用一維水流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型計算三峽水庫在設(shè)計水質(zhì)保護目標(biāo)下最大允許納污量。計算得到不同方案下三峽水庫總體環(huán)境容量和沿江段的分配見表4。

3.1.3計算結(jié)果分析

采用一維水流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型計算的三峽水庫建庫前、后的總體水環(huán)境容量，模擬結(jié)果表明：

(1)三峽水庫建成前，在7Q10設(shè)計流量條件下和現(xiàn)狀污染源位置不變情況下，模擬計算的庫區(qū)江段CODCr指標(biāo)的沿程濃度可滿足水域功能區(qū)規(guī)定的水質(zhì)目標(biāo)要求，NH3-N指標(biāo)在庫區(qū)干流和烏江江段滿足水質(zhì)保護目標(biāo)要求，但重慶主城區(qū)嘉陵江江段NH3N需削減30％負荷量后，才能達到功能區(qū)所規(guī)定的水質(zhì)目標(biāo)；(2)三峽水庫建成以后，隨著水位抬高，水流減緩，污染物在庫區(qū)滯留時間的延長，污染物自凈降解總量將比建庫前增大，因而水庫建成以后總體環(huán)境容量較建庫前略有增大。從水質(zhì)偏于安全和實際管理應(yīng)用角度出發(fā)，可選擇三峽庫區(qū)運行水位1686m和規(guī)劃排污口條件下計算得到的總體水環(huán)境容量，即在設(shè)計條件下三峽水庫建成以后的總體水環(huán)境容量值為CODCr2220萬t/年和NH3-N1。66萬t/年。

3.2岸邊環(huán)境容量計算

3.2.1計算模型

以重慶主城區(qū)、涪陵區(qū)和萬州區(qū)江段為重點，針對三峽庫區(qū)不同江段排污口和匯流口混合區(qū)特點，分別開發(fā)研制平面二維k-ε模型和水平分層的三維紊流模型。平面二維k-ε模型用于模擬計算水深比較淺的重慶江段排污口附近混合區(qū)范圍，水平分層的三維紊流模型用于水庫建成以后水深比較大的涪陵和萬州段排污口附近混合區(qū)范圍。模型在邊界處理和參數(shù)選取上進行了深入研究，能夠模擬復(fù)雜邊界、自由水面、岸邊排放等大范圍的混合區(qū)發(fā)展變化。大量實測資料驗證結(jié)果表明，建立的兩類數(shù)學(xué)模型均具有較高的模擬精度，能夠精細模擬預(yù)測排污口附近的復(fù)雜水流特點和污染混合區(qū)范圍[15~25]。

3.2.2局部江段岸邊環(huán)境容量計算

岸邊環(huán)境容量是在單個排污口混合區(qū)計算的基礎(chǔ)上進行的。通過選擇三峽庫區(qū)代表性排污口，計算單個排污口的混合區(qū)范圍，根據(jù)混合區(qū)水質(zhì)保護目標(biāo)，反推單個排污口最大允許污染負荷排放量。并利用下式計算得到整個江段岸邊污染物最大允許排放量，即局部江段岸邊環(huán)境容量：江段岸邊環(huán)境容量/江段控制長度=∑排污口最大允許負荷量/∑混合區(qū)長度。

3.2.3計算結(jié)果分析

（1）在擬定的水質(zhì)控制目標(biāo)下，隨著庫水位升高，除少數(shù)排污口外，多數(shù)排污口的最大允許排污負荷量減少，各江段的岸邊環(huán)境容量也隨之減少；（2）按現(xiàn)狀生活污水排放的CODCr和NH3-N的負荷計算，控制三峽庫區(qū)污染混合區(qū)的水質(zhì)參數(shù)是NH3-N，進行污水處理時，應(yīng)優(yōu)先考慮對NH3-N的處理；(3)利用二維和水平三維模型，針對重慶主城區(qū)、涪陵城區(qū)和萬州城區(qū)3個重點城市江段的污染混合區(qū)，考慮多種不同的污染混合區(qū)控制方案組合進行大量計算，長度按照100m、200m、300m，寬度按照河寬1/10以及面積相同等進行組合計算，最終結(jié)果表明：單個污染混合區(qū)按照長度100m控制較為恰當(dāng)。在此基礎(chǔ)上，江段污染混合區(qū)長度按照總長度1／10、1／15、1／30進行組合計算，結(jié)果表明江段混合區(qū)控制在總長度1／30較為恰當(dāng)。因此，污染混合區(qū)的控制指標(biāo)為混合區(qū)長度。推薦三峽水庫污染混合區(qū)控制標(biāo)準(zhǔn)為：單個污染混合區(qū)控制長度采用100m，江段污染混合區(qū)控制長度采用江段總長度的1／30；（4）在同樣混合區(qū)水質(zhì)控制目標(biāo)下，岸邊環(huán)境容量隨庫區(qū)水位抬高而呈減小的趨勢。因此從水質(zhì)偏于安全考慮，建議將175m水位下用長度控制的岸邊水環(huán)境容量作為3個重點城區(qū)江段的水環(huán)境控制容量。見表5。

3.3水環(huán)境容量綜合方案

從以上總體和岸邊環(huán)境容量計算結(jié)果來看，對于總體環(huán)境容量，和建庫前相比，長壽江段以下的總體管理環(huán)境容量是增加的，而且壩前水位168.6m和175m的環(huán)境容量基本相同。對于3個重點城區(qū)岸邊環(huán)境容量，在限定的排污混合區(qū)控制標(biāo)準(zhǔn)下，污染負荷的最大允許排放量，必須進行削減。從水質(zhì)偏于安全考慮，建議建庫后三峽水庫的3個重點城區(qū)城鎮(zhèn)江段水環(huán)境容量按照175m水位岸邊環(huán)境容量控制，其他江段則按175m水位總體環(huán)境容量控制，得出三峽水庫水環(huán)境容量綜合方案(見表6)。由表6可見，三峽水庫建庫后水環(huán)境容量綜合方案為CODCr16.08萬t/年、NH3-N0.90萬t/年。

4結(jié)語

通過本文工作，有以下主要結(jié)論：(1)分析了三峽庫區(qū)的污染狀況，提出了三峽水庫環(huán)境容量的計算原則、設(shè)計水文條件和水質(zhì)保護目標(biāo)。(2)以CODCr、NH3-N為污染物控制指標(biāo)，計算了三峽水庫建庫前后的總體環(huán)境容量和岸邊環(huán)境容量，推薦了三峽水庫水環(huán)境容量綜合方案。結(jié)果表明：三峽工程建成后，庫區(qū)總體環(huán)境容量增加，岸邊環(huán)境容量減少。(3)三峽水庫建成以后，為了保護好庫區(qū)水質(zhì)，建議對三峽庫區(qū)污染負荷按照總體環(huán)境容量進行控制的基礎(chǔ)上，對重點城市江段采用岸邊環(huán)境容量進行控制。(4)污染混合區(qū)的控制指標(biāo)為混合區(qū)長度。推薦三峽水庫污染混合區(qū)控制標(biāo)準(zhǔn)為：單個污染混合區(qū)控制長度采用100m，江段污染混合區(qū)控制長度采用江段總長度的1/30。

在水環(huán)境容量研究方面還有一些工作需要進一步開展，如重慶主城區(qū)嘉陵江段和涪陵城區(qū)烏江段岸邊環(huán)境容量的計算；水環(huán)境容量分配原則的完善；允許排污負荷從河段再分配到每個污染源或排污口等。近幾年的監(jiān)測表明，庫區(qū)江段的TP(總磷)已逐漸成為主要污染物質(zhì)。三峽水庫是否出現(xiàn)富營養(yǎng)化，也引起有關(guān)部門和公眾的關(guān)注。泥沙對污染物的吸附和解吸的影響較大，汛期清渾水樣的監(jiān)測指標(biāo)差別顯著。因此，在今后的水環(huán)境研究中還應(yīng)考慮TP和泥沙的影響等問題。

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WaterenvironmentalcapacityforthereservoirofThreeGorgesProject

HUANGZhenli1,LIYuliang2,LIJinxiu3,CHENYongcan2

(1ExecutiveOfficeoftheStateCouncilThreeGorgesProjectConstructionCommittee,Beijing100038,China;2TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;3ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing100038，China)

Abstract：ThepollutionsituationofthereservoirinThreeGorgesProjectisanalyzedandthedesignphilosophy,designhydrologicconditionandthetargetofwaterqualityprotectionforthecalculationofwaterenvironmentalcapacityofthereservoirareproposed.The1-Dflowwaterqualitymodel,2-Ddepthaveragedk-εmodeland3-Dmultilayerturbulentmodelareappliedtocalculatethemacroenvironmentalcapacityandbank′senvironmentalcapacityofCODMnandNH3-NaswellasitsassignmentsalongthereservoirbeforeandafterthecompletionoftheProject.Onthebasisofcomparisonamongseveraldesignschemesforthebank′senvironmentalcapacity,theacceptablecriteriaforthepollutionmixingzoneandthecomprehensiveschemeofwaterenvironmentalcapacityforthereservoirarerecommended.