太原市污水排放量調查方法分析

郜俊峰 （太原市排水管理處，山西 太原 030006）

隨著社會經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，水資源量和質的需求也在提高，同時，超標排放污廢水，水體受到不同程度的污染，造成水生態環境惡化。因此，在城區范圍內開展污水排放量的調查，對現有的污水處理廠和河道、溝渠、泵站進行了實地調查，摸清城市污水排放量,是城市相關基礎設施建設的重要依據,是改善水環境質量、促進水資源的可持續利用的基礎,是社會經濟可持續發展的保障。

1 調查范圍及主要河道

本次調查是以《太原市城市排水專項規劃》中心城區范圍內（北至上蘭村、西至西山邊山地區、東至東山邊山地區、南至姚村）的29條河流、溝渠及泵站為依據，即中北大學排污口、楊興河、小返河、不銹鋼園區排污口、凌井河、太鋼排洪渠、北澗河、北沙河、南沙河、城南退水渠、許坦退水渠、北張退水渠、太榆退水渠、汾河東暗涵，晉陽街污水泵站、農牧渠、汾河小店橋、大黑水河、北排洪渠、南排洪渠、玉門河、虎峪河、九院沙河、化工排洪渠、冶峪溝河、風峪溝河、清水河、河西南部退水渠、汾河西暗涵等。

2 調查方法

2.1 監測方法及時段

污水排放量監測嚴格執行《河道流量測驗規范》（GB50179-93）中相關規定和要求進行測驗。為了保證水量監測數據的準確性，采用水位流量關系曲線進行推求。監測時段為春季、秋季和冬季，避免了雨水對監測數據的影響。水位監測采用人工監測，每日監測數據不少于6次（每4h監測1次），水位變化較大時增加人工監測次數，以控制完整的水位變化過程。

2.2 流量測驗及計算方法

2.2.1 測深測速垂線布設

本次測量在河道斷面嚴格按水文測驗規范寬深比b/h垂線誤差控制要求布設，為了提高測量、測驗的精度、測速、測深垂線布設間距按1～2m布設。

水文測驗規范精測法最少測速垂線數目參考表 表1

2.2.2 垂線流速測點布設

本次測量嚴格按照水文規范測速垂線上的流速測點數目進行執行，在河道內測深、測速垂線布設間距按1～2m布設的情況下，采用一點法施測也可滿足精度要求，在河道內水量變化期間，為控制水位變幅產生的誤差，可適當減少測深、測速垂線，并采用一點法搶測。

測點流速計算公式：v=a+bn

v——測點流速(m/s)

a——儀器常數

b——水力螺距

n——轉子轉率

水文規范測速垂線流速測點位置分布表 表2

垂線平均流速計算公式：

一點法 vm=v0.6

二點法 vm=(v0.2+v0.8)/2

三點法 vm=(v0.2+v0.6+v0.8)/3

式中：vm——垂線平均流速，m/s；

v0.2、v0.6、v0.8——依次為各相對水深處的測點流速，m/s。

2.2.3 測速時間

測速時間一般不少于100s，但在河道水量變化期間，為控制水位變化產生的誤差，測速時間可減少到60s。

2.2.4 河道岸邊流速確定

河道岸邊流速v1=av

式中：a——河道岸邊系數

v——河道岸邊垂線測點流速，m/s；

v1——河道岸邊部分平均流速，m/s。

岸邊流速系數a值 表3

2.2.5 相應河道斷面水位觀測計算及水位變幅控制

在測流過程中河道內水位變化引起渠道斷面面積的變化超過5～10%（平均水深大于1m）或10～20%（平均水深小于1m）時，一般采用測流開始和終了兩次監測的平均水位作為本次河道流量的對應水位。若在測量過程中水位變化引起河道斷面面積的變化較大時，采用部分流量加權法計算本次水位。

流量加權法計算相應水位計算公式；

Zm=（b1'Vm1Z1+b2'Vm2Z2+b3'Vm3Z3+…+bn'VmnZn）/（b1'Vm1+b2'Vm2+b3'Vm3+…+bn'Vmn)

式中：Zm——河道相應水位，m；

bi——測速垂線所代表的河道水面寬度，m；

Vmi——第i條垂線的平均流速，m/s；

Zi——第i條垂線上測速時的基本水尺水位，m。

2.2.6 資料計算整理及成果資料整編

通過對測量現場的資料進行整理，并對實測流量與相應水位繪制或校正水位、流量、面積、流速關系曲線，采用全國整編通用程序軟件分別對各斷面進行水位流量關系線標準差計算、水位流量關系線系統誤差計算、偏離數值檢驗、適線檢驗、符合檢驗等方法確定各級水位流量關系表

太原市污水調查測流斷面布置表（河東地區） 表4

2.3 監測斷面站點布置原則

由于測流時段均為河道枯水期，應選擇合適的測流斷面，并對河（渠）道測流斷面進行修整，具體原則如下。

①選擇測流河道斷面時，應選擇比較順直、穩定、水流集中，無分流岔流、斜流、回流、死水等現象的河段內作為監測斷面。

太原市污水調查測流斷面布置表（河西地區） 表5

②選擇好測流河道斷面后布置觀測水尺。

③河底石塊堆積影響測流時，需對其清除并平整測流斷面。

④當河道斷面水深小于流速儀測速所必須的水深或流速低于儀器的正常運轉范圍時，將測流段束狹。

⑤河道斷面水深太小或流速太低，不能采用流速儀測速又不能采取人工整治措施時，采用浮標法進行測流。

2.4 監測斷面站點布置位置

見表 4、表 5。

3 污水調查的分析與建議

太原市通過對八河治理、黑臭水體的整治及污水管網的完善，污水排放體系基本穩定，隨著汾東污水處理廠的建成，太原市城區范圍內污水將基本實現全收集全處理，屆時太原市城區范圍內河道污水將全部進入污水處理廠處理。但隨著城市的發展，城中村的改造，污水產生量也會發生改變，而且在六城區范圍內的農村排水管網還沒有形成，村民還是習慣性的把污水直接倒入溝渠，從而導致部分河道仍會有少量污水。建議進一步完善污水管網收集系統，提高污水收集率，盡量避免或減少污水直排，并安排專人定期對太原市全部河道及管網進行巡視。定期對有污水的河道進行調查和監測，掌握污水排放規律，為城市基礎設施建設提供依據。在重要污水排放位置預留污水監測斷面，為日后常規污水監測提供便利條件。