引黄工程北干线调蓄水库水源保护与环境评估

金中彦

（山西省万家寨引黄工程管理局，山西 太原 030012）

1 概况

山西省万家寨引黄工程包括总干线、南干线、连接段、北干线四部分，输水线路总长449.5 km，设计引水流量48 m3/s，年引水量12亿m3，其中南干线输水6.4亿m3，北干线输水5.6亿m3。总干线、南干线和连接段已于2002年10月建成并投入运行，北干线工程目前正在建设中。根据工程运行特点，设计在北干线建设大梁、耿庄、金沙滩和墙框堡4座水库作为调节水库，总调节库容3 158万m3。这4座水库作为大同、朔州两市及沿线城镇生活、工业生产的供水水源，对水库实施有效保护显得尤为重要。根据国家和山西省对集中饮用水水源地保护的相关要求，为保障北干线工程建成后的水源安全，有效实施水质保护，促进水质改善，改良区域生态环境，有必要对北干线4座调蓄水库开展饮用水水源与环境评估工作。

2 引黄工程北干线调蓄水库水源地分析

2.1 水源地类型

对万家寨引黄工程北干线输水系统而言，除万家寨水库是水源地外，其余4座均属供水系统中具有调蓄功能的重要的二次供水设施，不是严格意义上的水源地。但实际运行中这4座调蓄水库都承担着供水水源地功能，且都符合湖库型水源地的一般条件。

2.2 水源设计及运行特点

引黄工程北干线4座调蓄水库除大梁水库具有一定的流域汇水面积，属一般山区水库外，其余3座均为平原围封式水库，环形大坝和库底均作土工材料防渗设计；北干全线采用PCCP管道输水；运行调度设计为全线自动化。在正常供水期（每年10月至次年7月），4座水库为水量、压力及事故调蓄水源；万家寨水库排沙检修期（每年八九月），4座水库作为受水区的供水水源。

引黄工程北干线调蓄水库设计特征值见表1。

表1 引黄工程北干线调蓄水库设计特征值

2.3 环境现状分析

一是基础地理环境特征。大梁水库位于黄土丘陵区，其余3座均处于冲积、洪积平原地形地貌单元区，土壤类型以栗褐土为主，环境条件差，气温低且风沙大、风蚀严重，自然植被为早生灌丛草原，覆盖率低。

二是社会环境条件。4座调蓄水库均位于农村及农业耕作区，多占用荒地、坡地及盐碱地，水库周边没有工业和大型生活区。库区周边现有14个村庄，各类用地面积约0.27万hm2，农村人口约1.5万余人。

三是污染源特征。大梁水库污染源以农村生活点源和农业面源为主，其余3座水库以大气干湿沉降污染为主。另外，大梁水库与耿庄水库由于周边有铁路、公路，存在交通运输污染威胁。同时每年8—9月水源地所处区域正值雨热同期，水质存在富营养化威胁。

2.4 水质现状

引黄工程北干线4座调蓄水库目前正在建设中，水库还未蓄水，缺乏系统的水质监测资料。本次分析忽略了PCCP管道输水过程中在管道内的水质变化，假定水库中的水质与万家寨水库水质基本一致，采用万家寨水库的2007—2009年水质监测资料进行评价分析。

通过评价可知，万家寨水库取水口水质稳定，除总氮和氨氮外，其余指标达到《地表水环境质量标准》中的Ⅱ类标准。

3 综合评估

根据全国饮用水水源地基础环境调查及评估技术指南，从环境禀赋、污染现状、环境监管和环境风险4方面对引黄北干线调蓄水库饮用水水源地的环境质量进行评估，并根据评估结果，提出引黄北干线调蓄水库水源保护对策与措施。

3.1 评估体系

按照目标层、准则层、指标层建立三级饮用水水源地环境综合评估体系。目标层是指饮用水水源地环境综合评估，准则层是指环境禀赋评估、污染现状评估、环境监管评估和环境风险评估，指标层是对准则层的分解和具体化。

3.2 评估过程

第一，环境禀赋评估。针对“区位、水资源、水质自然和区域社会经济”4个条件所涉及的“流域位置、埋藏条件、水资源利用率、背景水质类别和单位面积工业COD排放量”等指标进行评估。

第二，污染现状评估。针对“环境质量”与“污染源”2个条件涉及的“河流水质达标率、湖库水质达标率、湖库富营养化程度、废水达标排放率和污染源结构”等6项指标进行污染现状评估。

第三，环境监管评估。针对“综合管理、水源地管理、监测、监察与应急响应”5个能力指标涉及的“管理机构完善程度、法规建设、污染事故发生情况和监察能力建设”等11项指标进行环境监管评估。

第四，环境风险评估。针对“社会经济风险、水资源保障风险、污染风险与水质安全风险”4种风险指标涉及的“人口增长率、经济增长率、水资源开发利用率变化趋势”等7项指标进行环境风险评估。

第五，环境综合评估。在对上述4个准则层分别进行评估的基础上，对环境禀赋、污染现状、监管能力及环境风险的评估分值分别匹配20%，50%，10%和20%的权重并进行加和，即为引黄北干线4座调蓄水库水源地的环境综合评估分值。评估标准见表2。

表2 饮用水源地环境综合评估分级标准

3.3 评估结果

引黄工程北干线4座调蓄水库综合评估结果表明，环境禀赋方面，大梁水库和耿庄水库为中等，其余2座水库较低；污染现状方面，大梁水库与耿庄水库为中等，其余2座水库为优；环境风险方面，大梁水库与耿庄水库环境风险较大，其余2座水库较小；由于水库正处于建设期，相关监管结构、队伍及能力建设滞后，环境监管评估值较低。综合评估结果见表3。

表3 引黄工程北干线调蓄水库水源地环境综合评估结果

4 结论与展望

引黄工程北干线4座调蓄水库饮用水源地环境综合评估表明，大梁水库与耿庄水库环境质量综合水平较低，影响水源水质安全的风险较大。两座水库均位于城镇和城市发展区域附近，水源地未来人口与社会经济发展的风险较大，目前水库正处于建设期，相应的监管能力滞后。因此，针对水源地现状环境质量状况，应在北干线供水运行后加强环境监管能力建设和水源安全风险防范措施，加强对各水库水源的水质监测，及时分析和评价水源水质。特别是由于万家寨水库水质直接影响引黄工程全线受水区的供水质量，下一步应着重加强万家寨水库库区及上游水环境治理，不断改善库区水环境质量。建议全省尽快协调黄河流域管理机构，组织开展万家寨水库及上游水环境保护状况调查和水环境风险源排查，研究万家寨水库水源地保护区的划分，加快实施《黄河中上游水污染防治规划》，确保万家寨引黄工程的供水安全。