目前的污染控制中缺乏水质与污染物排放联动响应,导致污染物排放量往往超出水体的自净能力。开展水环境容量研究,成为水环境管理必不可少的一项举措。水环境容量反映了水体在特定功能下对污染物的承受能力,它是在建立在水质与污染物排放关系的基础上进行计算的,是水质目标管理的基本依据,因此对于改善水环境质量具有重要意义。本文基于流域“分区、分级、分类、分期”的水环境管理理念,对清潩河流域(许昌段)划分了控制单元,分析了污染物排放情况,建立了污染物排放与水质响应关系,并以不同时段(月)设计水文条件,对每个控制单元按月计算了水环境容量,反映了水环境容量1年内的动态变化,为清潩河流域综合整治与水质目标管理提供了科学依据。本文主要结论如下:(1)对清潩河流域进行了控制单元的划分。首先对控制单元划分指标进行构建并搜集相应基础数据,指标中考虑了清潩河自然地理因素、社会经济因素和水环境因素;其次结合控制断面分布,以及水环境功能区划水质目标,按照清洁边界原则以及断面原则确定控制单元水域部分;然后,在水域划分的基础上,以DEM作为基础数据,利用SWAT模型基于GIS平台对清潩河汇水区域进行划分;最后,基于GIS平台将图层进行叠加分析,按照控制单元原则,将清潩河流域划分成11个控制单元。其中,清潩河干流4个,石梁河2个,小泥河3个,小洪河2个。(2)对各控制单元进行污染源解析。得出不同控制单元的污染特征如下:控制单元清潩河-1和清潩河-4以城镇生活污染为主,清潩河-3以工业污染为主,清潩河-2、小洪河、清泥河以及石梁河上的控制单元均以农业面源为主。对整个流域,COD污染最严重的区域是控制单元清潩河-3(宏腾桥-新兴路桥),氨氮污染最严重的区域是控制单元清泥河-1(源头-清泥河南外环桥),以这两个控制单元作为优先控制单元。(3)基于控制单元污染源解析,按照控制单元不同的水质要求对清潩河流域各控制单元进行动态水环境容量的计算。为了适应清潩河流量年内分配不均的现象,按月设计水文条件,对清潩河展开动态水环境容量的计算。首先,采用Delft 3D软件对清潩河进行网格划分,并基于EFDC建立清潩河一维水质模型,通过多次模型率定和验证确定了清潩河流域模型参数:清潩河糙率为0.03,COD降解系数为0.15mg/d,氨氮降解系数为0.18mg/L,从而建立了清潩河流域污染物排放与水质的动态响应关系。其次,采用水文比拟法和径流系数法估算清潩河流量,以水文保证率90%的流量作为设计流量,并通过年内分配得到12个月的月设计流量,以水功能区划和“十三五”规划目标为设计水质目标,计算逐月的水环境容量。计算结果中水环境容量呈现明显的动态变化,清潩河流域8月份的水环境容量最大,1月份的水环境容量最小,基于水功能区划目标下,清潩河流域COD最小容量值是291.88t/月,氨氮最小容量值是14.36t/月;基于“十三五”规划水质目标下,清潩河流域COD最小容量值是392.17t/月,氨氮最小容量值是19.61t/月。