CN109086517B

CN109086517B - 一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法

Info

Publication number: CN109086517B
Application number: CN201810856636.4A
Authority: CN
Inventors: 于鲁冀; 赵雪霞; 王燕鹏; 梁亦欣; 铁文利; 李嘉; 陈帅
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: CN109086517A

Abstract

本发明之目的是提供一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，具体包括以下步骤：（1）绘制流量、污染物负荷和对应所占比例关系连线图；（2）累计汇总监测周期范围内入河污染物实际负荷量；（3）同时计算相同周期范围内入河污染物最大负荷量；（4）计算需要的入河污染物削减量，对入河污染企业污染物排放量进行削减或计算调水量，适时调水，防止河段污染超标，实现河流水环境保护；本发明方法新颖、独特，易操作，计量准确，有效解决小流域河流（段）的水环境保护，有显著的经济和社会效益。

Description

一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法

技术领域

本发明涉及一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，特别是典型北方地区的一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法。

背景技术

北方小流域河流的典型特征是天然径流匮乏，且多为纳污河流，主要受点源污染物排放入河的影响，河流水源多为污水处理厂尾水。在借鉴国外流域水环境管理的先进经验基础上，我国的流域管理越来越***化和精细化，尤其在大江大河流域的水环境管理上成效显著。虽然我国已经建立了比较完善的流域污染物超标应急方法，但是小流域河流仍面临着突发性水环境污染事故频发、污染负荷-水质响应体系缺乏、应急管理体系紊乱的短板，相关管理人员不能及时应对水质超标突发状况。为了有效解决目前小流域河流管理上存在的突出问题，急需一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法。

现有研究一般通过建立水质模型的方法计算流域河流水体污染物最大负荷量，计算过程涉及参数多、存在不确定因素多等问题，得到的结果往往不能有效指导流域河流实际水环境污染状况，更不能精准给出污染物超标快速应急计算方法。为了解决以上小流域河流管理中存在的问题及应用模型计算最大负荷量时存在的弊端，急需在借鉴美国TMDL计划实施的基础上，应用负荷历时曲线法计算小流域河流污染物最大负荷量，并结合小流域河流实际污染物排放入河情况，提供一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，但至今未见有公开报道。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的是提供一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，可有效识别小流域河流超标污染物，并诊断小流域河流受污染河段，快速给出小流域河流污染物的应急治理措施，实现水环境保护的问题。

与以往研究中仅从河道监测断面污染物水质超标采取应急手段不同，本发明将水体水质状况和污染负荷情况有效结合起来，建立水体水质与污染负荷的响应体系，旨在提供一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法。

本发明所提供的一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法是，收集小流域河流出水口断面多年日均流量值，绘制小流域河流出水口断面流量历时曲线和负荷历时曲线；实地监测排查小流域范围内污水处理厂入河排污口位置及其对应的污染物排放入河量，累计计算叠加所有污水处理厂污染物排放入河量；给定小流域河流出水口断面任一流量数据，借助小流域河流出水口断面流量历时曲线和负荷历时曲线，获悉小流域河流入河污染物最大负荷量，并同时计算出当天流量条件下污水处理厂对应污染物排放入河量之和；对比分析小流域河流入河污染物最大负荷量和实际入河量，即实际负荷量之和，当小流域河流入河污染物实际负荷量超出最大负荷量时，给出超标应急计算方法，具体包括以下步骤：

(1)以小流域河流出水口断面多年日均流量数据为基础，按从大到小的顺序排列，计算大于或等于某一流量所占比例，绘制流量和对应所占比例关系连线图，即为流量历时曲线(FDC，Flow Duration Curve)：

P_Q＝n/N 式(1)

式中，P_Q为超出对应日均流量Q的百分比，％；n为大于或等于对应日均流量Q的个数；N为多年日均流量总个数；

依据GB3838-2002《地表水环境质量标准》，将小流域河流入河污染物Ⅰ～Ⅴ类标准水质目标值乘以流量历时曲线，得到入河污染物最大日负荷，绘制污染物最大日负荷和对应日均流量Q条件下所占比例的连线图，即为负荷历时曲线(LDC，Load Duration Curve)：

L＝KQC 式(2)

式中，L为对应日均流量Q下最大日负荷，单位为t/d；K为单位换算系数，0.0864；Q为对应的日均流量值，单位为m³/s；C为指定地表水环境质量标准下入河污染物水质目标浓度值，单位为mg/L；

(2)结合小流域河流历史资料数据，排查小流域范围内污水处理厂入河排污口位置，并收集梳理污水处理厂同步在线监测水文水质数据，累计汇总监测周期范围内入河污染物实际负荷量；

(3)给定小流域河流出水口断面任一指定日期日均流量Q数值，由小流域河流出水口断面流量历时曲线，得超出对应日均流量Q的百分比，再结合负荷历时曲线，得入河污染物最大负荷量；

(4)在给定小流域河流出水口断面任一指定日期日均流量Q数据条件下，对比入河污染物最大日负荷量和实际日负荷量数值大小，并给出应急措施，当入河污染物实际日负荷量小于等于最大日负荷量，小流域范围内污染企业维持原污染物排放入河现状；当入河污染物实际日负荷量大于最大日负荷量，计算需要的入河污染物削减量，依据各污染企业污染物实际入河量占比，对各污染企业污染物入河量进行等比例削减；在各污染企业污染物入河量不可削减的情况下，结合小流域河流实际调水闸分布情况，计算调水量，适时调水，防止河段污染超标，实现河流水环境保护。

本发明的适用对象为典型北方小流域河流，目的为提供一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，力求有效建立小流域河流污染负荷与水质的响应关系，短期内提供小流域河流最大负荷量超标快速应急计算方法，科学有效地对小流域河流进行综合管理，使污染物入河量在小流域河流允许的污染负荷范围内，达到小流域河流水污染状况改善和水环境质量提升目标，具有方法新颖、独特，易操作，计量准确，有效解决小流域河流(段)的水环境保护，有显著的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明具体实施流程图；

图2为本发明某小流域河流出水口断面流量历时曲线；

图3为本发明某小流域河流出水口断面COD负荷历时曲线；

图4为本发明某小流域河流出水口断面氨氮负荷历时曲线；

图5为本发明某小流域河流进出水口物料平衡示意图；

图6为本发明具体小流域河流范围物料平衡简化示意图。

具体实施方式

以北方某小流域河流为例，结合附图1～图6和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，本发明在具体实施中，一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，具体包括以下步骤：

(1)绘制流量历时曲线：

将小流域河流出水口断面连续4年的日均流量数值按照从大到小的顺序排列，计算超出对应日均流量的百分比，以超出对应日均流量的百分比为横坐标，相应的流量为纵坐标，绘制流量历时曲线，如图2所示；

(2)绘制负荷历时曲线：

小流域河流入河污染物为COD和氨氮，负荷历时曲线为流量历时曲线与其对应入河污染物水质目标值的乘积，同样以超出对应日均流量的百分比为横坐标，相应流量与对应入河污染物水质目标值的乘积为纵坐标，绘制负荷历时曲线，如图3和图4所示；

(3)入河污染物实际负荷量核算：

小流域河流干流为纳污河流，支流多为天然径流汇入、水量小，入河污染物实际负荷量核算时，根据沿河污水处理厂污染物入河量，且污水处理厂均建于河道岸处，污水处理厂污染物排放量等于污染物入河量，经此小流域河流共有5家污水处理厂，实地调研后确定了各污水处理厂入河排污口位置，并收集了污水处理厂实时污染物排放量在线监测数据，各污水处理厂污染物排放入河量之和即为此小流域河流入河污染物实际负荷量；

(4)建立小流域河流进出水口断面物料守恒关系：

具体操作步骤如下：

任意给定某一天小流域河流出水口断面流量数据，以此计算小流域入河污染物最大日负荷量和实际日负荷量，进行对比分析：

1)小流域入河污染物最大日负荷量：

2017年5月25日小流域河流出水口断面流量值为3.2m³/s，由图2可知，超过对应日均流量的百分比为45％，并结合图3和图4读出不同水质目标条件下，COD和氨氮的最大日负荷量，如表1所示：

表1小流域河流出水口断面不同水质目标条件下入河污染物最大日负荷量核算

序号	水质目标	COD(mg/L)	氨氮(mg/L)	COD(t/d)	氨氮(t/d)
						1	Ⅰ类	15	0.15	4.121	0.042
2	Ⅱ类	15	0.5	4.121	0.141
						3	Ⅲ类	20	1.0	5.495	0.282
4	Ⅳ类	30	1.5	8.243	0.423
						5	Ⅴ类	40	2.0	10.990	0.563

2)小流域入河污染物实际日负荷量：

此小流域河流共有5家污水处理厂汇入，且均位于河道边，其对应的入河排污口位置从上游至下游位置示意如图5所示，污水处理厂污染物排放量等于污染物入河量，5家污水处理厂的废水量和污染物排放入河情况如表2所示：

表2小流域范围内各污水处理厂对应污染物排放入河负荷量核定

3)情况一

小流域河流出水口断面水质目标为Ⅳ～Ⅴ类时，由表1可知小流域河流COD最大日负荷量分别为8.243t/d和10.990t/d，氨氮最大日负荷量分别为0.423t/d和0.563t/d；COD和氨氮的实际日负荷量分别为7.215t/d和0.289t/d，污染物实际日负荷量小于最大日负荷量，在小流域河流允许污染负荷范围内，无需采取任何应急措施，维持污水处理厂污染物正常排放即可；结合此小流域河流实际历史资料数据可知，2017年小流域河流出水口断面在部分时间段水质稳定在地表水Ⅳ类和Ⅴ类水质目标时，小流域范围内污染企业一直处于正常排放状态，未作整改，此分析结果符合2017年小流域实际污染企业污染物排放入河情况；

4)情况二

小流域河流出水口断面水质目标为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类时，可知小流域河流COD最大日负荷量分别为4.121t/d、4.121t/d和5.495t/d，氨氮最大日负荷量分别为0.042t/d、0.141t/d和0.282t/d；COD和氨氮的实际日负荷量分别为7.215t/d和0.289t/d，污染物实际日负荷量大于最大日负荷量，需要采取应急措施；依据小流域范围内各污水处理厂主要污染物排放入河量占比，对污水处理厂污染物排放入河量进行等比例削减；首先依据各污水处理厂污染物排放浓度和排放标准，核实是否有污水处理厂超标排放，若有，则需要对污水处理厂加以严格控制，若无超标排放现象发生，则需要依据各污水处理厂排放入河量占比，等比例削减污水处理厂污染物排放入河量。各污水处理厂污染物需要削减量情况如表3：

表3不同水质目标条件下各污水处理厂排放入河污染物对应的削减量

需要着重削减入河排污口4污染物入河量，且其入河排污口对应的污水处理厂位于小流域对应干流的中游，对应小流域范围的城区河段，表明此小流域河流主要受污染河段为所在城区河段的河流中游；结合此小流域河流实际历史资料数据可知，小流域河流出水口断面部分时间段水质稳定在Ⅲ类水平，对部分污水处理厂进行了提标改造，使污水处理厂出水稳定在地表水Ⅳ类水平，且针对无法进行提标改造的污水处理厂污染物排放量进行了削减，此分析结果也符合2017年小流域实际污染企业污染物排放入河情况；

5)情况三

若实际情况下，污水处理厂排放入河污染物不可以削减，则需要考虑调水，使小流域污染物排放入河量在水体最大允许的范围之内；结合小流域实际调水口位置和实际调水水质情况，并综合考虑河流污染物衰减情况及其小流域水文水质情况，依据小流域范围内进出污染物物料守恒定律，构建污染物入河量与调水量的关系，建立方程组，可计算调水量，调水浓度按照地表水环境质量标准Ⅱ类水质标准计算，得出调水量计算公式；为了便于展示计算过程，假设小流域范围内只有一个入河排污口和一个调水口位置，各参数示意和图解如图6所示，计算公式如下：

式中，Q₀为小流域河流进水口断面流量值，单位为m³/s；Q₁为入河排污口1流量值，单位为m³/s；Q_A为入河排污口1所在位置处流量值，单位为m³/s；Q_调为调水口流量值，单位为m³/s；Q_B为调水口所在位置处流量值，单位为m³/s；Q为小流域出水口断面流量值，单位为m³/s；C₀为小流域进水口断面污染物浓度值，单位为mg/L；C₁为入河排污口1污染物浓度值，单位为mg/L；C_A为入河排污口1所在位置处污染物浓度值，单位为mg/L；C_调为调水口污染物浓度值，单位为mg/L；C_B为调水口所在位置处污染物浓度值，单位为mg/L；C为小流域出水口断面不同水质目标条件下污染物浓度值，单位为mg/L；x₁为小流域进水口断面至入河排污口1所在位置距离，单位为m；x₂为入河排污口1所在位置至调水口所在位置距离，单位为m；x₃为调水口所在位置至小流域出水口断面距离，单位为m；k为此河段污染物衰减系数，单位为d^-1；u为此河段平均流速，单位为m/s；

由以上方程组，解得调水量为：

衰减系数k的确定依据经验系数法和利用无排污口和支流汇入河段污染物监测数据进行计算两种方法确定，流速数据在调研现场用流速测定仪测得；

利用无排污口和支流汇入河段污染物监测数据计算衰减系数的具体计算公式如下：

式中：C为无排污口和支流汇入河段末端断面污染物监测浓度，单位为mg/L；C₀为无排污口和支流汇入河段初始断面污染物监测浓度，单位为mg/L；k为此河段污染物衰减系数，单位为d^-1；x为此河段长度，单位为m；u为此河段平均流速，单位为m/s；

依据以上小流域河流调水量推导计算过程原理，结合图5各参数示意，可知北方某小流域河流实际需要调水量计算公式如下：

式中，Q₀为小流域河流进水口断面流量值，单位为m³/s；Q₁为入河排污口1流量值，单位为m³/s；Q_调为调水口流量值，单位为m³/s；Q₂为入河排污口2流量值，单位为m³/s；Q₃为入河排污口3流量值，单位为m³/s；Q₄为入河排污口4流量值，单位为m³/s；Q₅为入河排污口5流量值，单位为m³/s；Q为小流域河流出水口断面流量值，单位为m³/s；C₀为小流域河流进水口断面污染物浓度值，单位为mg/L；C₁为入河排污口1污染物浓度值，单位为mg/L；C_调为调水口污染物浓度值，单位为mg/L；C₂为入河排污口2污染物浓度值，单位为mg/L；C₃为入河排污口3污染物浓度值，单位为mg/L；C₄为入河排污口4污染物浓度值，单位为mg/L；C₅为入河排污口5污染物浓度值，单位为mg/L；C为小流域河流出水口断面不同水质目标条件下污染物浓度值，单位为mg/L；x₁为小流域河流进水口断面至入河排污口1所在位置距离，单位为m；x₂为入河排污口1所在位置至调水口所在位置距离，单位为m；x₃为调水口所在位置至入河排污口2所在位置距离，单位为m；x₄为入河排污口2所在位置至入河排污口3所在位置距离，单位为m；x₅为入河排污口3所在位置至入河排污口4所在位置距离，单位为m；x₆为入河排污口4所在位置至入河排污口5所在位置距离，单位为m；x₇为入河排污口5所在位置至小流域河流出水口断面距离，单位为m；k为此河段污染物衰减系数，单位为d^-1；u为此河段平均流速，单位为m/s；

具体各参数的取值如下表4：

表4主要参数符号及数值一览表

序号	符号	数值
			1	Q<sub>0</sub>(m<sup>3</sup>/s)	0.189
2	Q<sub>1</sub>(m<sup>3</sup>/s)	0.327
			3	Q<sub>2</sub>(m<sup>3</sup>/s)	0.366
4	Q<sub>3</sub>(m<sup>3</sup>/s)	0.166
			5	Q<sub>4</sub>(m<sup>3</sup>/s)	1.892
6	Q<sub>5</sub>(m<sup>3</sup>/s)	0.260
			7	Q(m<sup>3</sup>/s)	3.200
8	C<sub>0</sub>(mg/L)	32.25
			9	C<sub>1</sub>(mg/L)	22.91
10	C<sub>2</sub>(mg/L)	26.48
			11	C<sub>3</sub>(mg/L)	37.75
12	C<sub>4</sub>(mg/L)	26.95
			13	C<sub>5</sub>(mg/L)	35.47
14	C<sub>调</sub>(mg/L)	15.00
			15	x<sub>1</sub>(m)	1600
16	x<sub>2</sub>(m)	3190
			17	x<sub>3</sub>(m)	1660
18	x<sub>4</sub>(m)	4590
			19	x<sub>5</sub>(m)	8550
20	x<sub>6</sub>(m)	8545
			21	x<sub>7</sub>(m)	7530
22	k(COD)(d<sup>-1</sup>)	0.15
			23	u(m/s)	0.10

COD为此小流域河流优先考虑的入河污染物，为了使小流域河流出水口断面水质满足水质目标，调水量首先必须满足小流域河流出水口断面COD水质达标，因此本发明调水量以COD作为优先考虑的入河污染物进行计算；依据小流域河流进水口断面、出水口断面、污水处理厂入河排污口位置和排放入河情况以及调水口位置和调水水质情况，建立平衡式，在小流域河流出水口断面水质目标为Ⅰ～Ⅲ类时，为了使小流域河流出水口断面水质达标，计算所需的调水量如下表5：

表5某小流域调水量计算结果一览表

结合此小流域河流实际历史资料数据可知，2017年小流域河流出水口断面部分时间段水质稳定在Ⅲ类水平时，存在调水情况，且调水口位置年均调水量与计算调水量基本能够吻合，此结果同样也符合2017年小流域实际调水情况。

在不考虑支流汇入和非点源污染排放入河的情况下，本发明所选取北方某小流域范围内5家污水处理厂对应入河排污口水量之和为3.011m³/s，小流域河流出水口断面流量值为3.2m³/s，基本上可以证明此小流域河流是可以实现水量平衡的，表明只选择污水处理厂对应的入河排污口作为小流域入河污染物来源是可行的。

本发明以北方某小流域河流为例，分别从小流域河流出水口断面满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ～Ⅴ类水质标准为条件，计算小流域入河污染物最大日负荷量以及实际日负荷量，分三种情景进行分析，查阅此小流域2017年小流域河流出水口断面水质情况、实际污水处理厂污染物排放入河情况和调水计划执行情况，可知三种情景分析结果与2017年小流域实际情况基本吻合，表面本发明方法具有实际应用价值，且易操作，经重复、多次试验，计算，准确率达99％以上。

本发明计算最大负荷量的目的有两个，一是实现污染物达标排放，二是计算污染物剩余负荷量，为污水处理厂扩建提供理论支撑。本发明的适用对象为典型北方小流域河流，污染物最大负荷量超标快速应急计算方法具有一定的科学有效性，操作过程方便快速，避免了以往繁杂的污染物应急管理体系，具有简单、高效与可推广性强等特点，可有针对性地提供一种快速应急方法，在短期内能够识别小流域入河污染物最大负荷量超标情况，有效解决北方小流域河流污染物最大负荷量超标问题，能够为河流管理及时调整污染入河企业污染物排放量或实施调水提供技术支撑，最大程度上降低河流受污染程度和提升水环境质量，经济和社会效益显著。

Claims

1.一种小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以小流域河流出水口断面多年日均流量数据为基础，按从大到小的顺序排列，计算大于或等于某一流量所占比例，绘制流量和对应所占比例关系连线图，即为流量历时曲线：

P_Q＝n/N 式(1)

式1中，P_Q为超出对应日均流量Q的百分比，％；n为大于或等于日均流量Q的个数；N为多年日均流量总个数；

依据GB3838-2002《地表水环境质量标准》，将小流域入河污染物Ⅰ～Ⅴ类标准水质目标值乘以流量历时曲线，得到入河污染物最大日负荷，绘制污染物最大日负荷和日均流量Q条件下对应所占比例关系连线图，即为负荷历时曲线：

L＝KQC 式(2)

式2中，L为日均流量Q下最大日负荷，单位为t/d；K为单位换算系数，0.0864；Q为对应的日均流量值，单位为m³/s；C为指定地表水环境质量标准类别下入河污染物水质目标浓度值，单位为mg/L；

(2)结合小流域河流历史资料数据，排查流域范围内污水处理厂入河排污口位置，并收集梳理污水处理厂同步在线监测水文水质数据，累计汇总监测周期范围内入河污染物实际负荷量；

(3)给定任一指定日期日均流量Q数据，利用小流域出水口断面的流量历时曲线，得到超出对应日均流量Q的百分比，再利用负荷历时曲线，读出入河污染物最大负荷量；

(4)在给定小流域河流出水口断面任一指定日期日均流量Q数据条件下，对比入河污染物最大日负荷量和实际日负荷量数值大小，当入河污染物实际日负荷量小于等于最大日负荷量，污染企业维持原污染物排放入河现状；当入河污染物实际日负荷量大于最大日负荷量，计算需要的污染物削减量，依据各污染企业污染物实际入河量占比，对各污染企业污染物入河量进行等比例削减；在各污染企业污染物入河量不可削减的情况下，结合小流域实际调水闸分布情况，计算调水量，适时调水，防止小流域河流污染物最大负荷量超标；

所述的给定小流域河流出水口断面任一指定日期日均流量Q数据，以此数据计算小流域出水口断面不同水质目标条件下污染物最大日负荷量和实际日负荷量，进行对比分析，当实际日负荷量小于等于最大日负荷量，维持污染企业的正常排放；当实际日负荷量大于最大日负荷量，确定受污染河段，对污染企业污染物排放入河量进行等比例削减和调水；依据小流域范围内各污水处理厂污染物排放入河量占比，对污水处理厂污染物排放入河量进行等比例削减，即先依据各污水处理厂污染物排放浓度和排放标准，核实是否有污水处理厂超标排放，若有，则需要对污水处理厂加以严格控制，若无超标排放现象发生，则需要依据各污水处理厂排放入河量占比，等比例削减污水处理厂污染物排放入河量；然后，在实际污水处理厂污染物不可以削减时，需要考虑调水，使小流域污染物排放入河量在水体最大允许的范围之内；依据对应位置关系，建立小流域入河污染物物料平衡关系式：

式中，Q₀为小流域进水口断面流量值，单位为m³/s；Q₁为入河排污口1流量值，单位为m³/s；Q_A为入河排污口1所在位置处流量值，单位为m³/s；Q_调为调水口流量值，单位为m³/s；Q_B为调水口所在位置处流量值，单位为m³/s；Q为小流域出水口断面流量值，单位为m³/s；C₀为小流域进水口断面污染物浓度值，单位为mg/L；C₁为入河排污口1污染物浓度值，单位为mg/L；C_A为入河排污口1所在位置处污染物浓度值，单位为mg/L；C_调为调水口污染物浓度值，单位为mg/L；C_B为调水口所在位置处污染物浓度值，单位为mg/L；C为小流域出水口断面不同水质目标条件下污染物浓度值，单位为mg/L；x₁为小流域进水口断面至入河排污口1所在位置距离，单位为m；x₂为入河排污口1所在位置至调水口所在位置距离，单位为m；x₃为调水口所在位置至小流域出水口断面距离，单位为m；k为此河段污染物衰减系数，单位为d^-1；u为此河段平均流速，单位为m/s；

调水量为：

利用无排污口河段污染物监测数据计算衰减系数，计算公式如下：

式中：C为无排污口和支流汇入河段末端断面污染物监测浓度，单位为mg/L；k为此河段污染物衰减系数，单位为d^-1；x为此河段长度，单位为m；u为此河段平均流速，单位为m/s；代入式(4)、式(5)，得小流域河流实际需要调水量计算公式：

式中，Q₀为小流域进水口断面流量值，单位为m³/s；Q₁为入河排污口1流量值，单位为m³/s；Q_调为调水口流量值，单位为m³/s；Q₂为入河排污口2流量值，单位为m³/s；Q₃为入河排污口3流量值，单位为m³/s；Q₄为入河排污口4流量值，单位为m³/s；Q₅为入河排污口5流量值，单位为m³/s；Q为小流域出水口断面流量值，单位为m³/s；C₀为小流域进水口断面污染物浓度值，单位为mg/L；C₁为入河排污口1污染物浓度值，单位为mg/L；C_调为调水口污染物浓度值，单位为mg/L；C₂为入河排污口2污染物浓度值，单位为mg/L；C₃为入河排污口3污染物浓度值，单位为mg/L；C₄为入河排污口4污染物浓度值，单位为mg/L；C₅为入河排污口5污染物浓度值，单位为mg/L；C为小流域出水口断面不同水质目标条件下污染物浓度值，单位为mg/L；x₁为小流域进水口断面至入河排污口1所在位置距离，单位为m；x₂为入河排污口1所在位置至调水口所在位置距离，单位为m；x₃为调水口所在位置至入河排污口2所在位置距离，单位为m；x₄为入河排污口2所在位置至入河排污口3所在位置距离，单位为m；x₅为入河排污口3所在位置至入河排污口4所在位置距离，单位为m；x₆为入河排污口4所在位置至入河排污口5所在位置距离，单位为m；x₇为入河排污口5所在位置至小流域出水口断面距离，单位为m；k为此河段污染物衰减系数，单位为d^-1；u为此河段平均流速，单位为m/s；

依据调水量的实际计算公式(6)，计算所需调水量，使此小流域污染物排放入河量在水体允许的污染负荷范围内。

2.根据权利要求1所述的小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，其特征在于，所述的绘制流量历时曲线，方法是：收集小流域河流出水口断面4年的日均流量数值，并按照从大到小的顺序排列，计算超出对应日均流量的百分比，以超出对应日均流量的百分比为横坐标，相应的流量为纵坐标，绘制流量历时曲线；并同样以超出对应日均流量的百分比为横坐标，相应流量与对应污染物水质目标值的乘积为纵坐标，绘制负荷历时曲线。

3.根据权利要求1所述的小流域河流污染物最大负荷量超标快速应急计算方法，其特征在于，所述的小流域河流为北方纳污河流，支流多为天然径流汇入、水量较小，对入河污染物实际负荷量进行核算时，根据沿河污水处理厂污染物入河量，且污水处理厂均建于河道岸处，污染物排放量等于污染物入河量，确定各污水处理厂入河排污口位置，并收集污水处理厂实时污染物排放量在线监测数据，各污水处理厂污染物排放入河量之和即为此小流域入河污染物实际负荷量。