王庆坨水库饮用水水源保护区划分研究

王子林，王玉蕊，宋兵魁，孙 静，陈启华

(1.天津市环境保护科学研究院 天津300191；2.天津环科环境规划科技发展有限公司 天津300191)

0 引 言

王庆坨水库工程是天津市南水北调配套工程的重要组成部分，是南水北调天津干线天津市在线调节水库和备用水源。水库位于天津市武清区王庆坨镇西南，东靠王二淀村，南至津保高速公路，西至津冀交界，北至津同公路，总占地面积 3.92,km2，总库容2,000万 m3。王庆坨水库主要具备两大功能：一是遇南水北调总干渠事故检修停水时，保证引江、引滦水源顺利切换；二是调节引江来水的不均匀性，保证城市供水流量稳定。水库建成后将有效缓解南水北调总干渠断水、冰期输水流量减少等供水安全问题对天津市市区供水的影响，对满足城市稳定供水要求、提高城市供水可靠性和安全性发挥重要作用。

根据《中华人民共和国水污染防治法》《天津市水污染防治条例》等相关法律法规，王庆坨水库应实行饮用水水源保护制度，饮用水水源保护区分为一级保护区和二级保护区，必要时在二级保护区外围划定一定区域作为准保护区。根据《天津市 2017年水污染防治工作方案》要求，王庆坨水库应形成饮用水水源保护区划分方案，并报天津市政府批准，为天津市保障饮用水安全提供制度依据。

1 保护区划分方法

1.1 技术路线

①结合平原型坝上水库特征，开展库区内土壤状况调查和水库周边污染源、风险源调查，识别水库主要环境问题和环境风险，作为保护区划分基础。

②依据水源地类型、取水规模、污染源分布状况、取水口所在水体水文、水动力条件、径补排特征等技术资料的详尽程度，结合环境管理现状及需求，合理确定各级保护区水域和陆域范围，初步确定保护区边界主要控制点经纬度坐标。

③开展保护区现场定界，最终确定主要控制点的经纬度坐标，修订保护区边界，核定各级保护区范围和面积，并制作图件。

1.2 划分依据

根据 HJ/T 338—2007《饮用水水源保护区划分技术规范》(以下简称《技术规范》)规定，结合王庆坨水库平原型坝上水库特征及其规模和功能，保护区划分适用于单一供水功能的中型水库饮用水水源保护区划分方法，主要划分依据如下：

1.2.1 一级保护区

①水域范围：单一供水功能的湖泊、水库，正常水位线以下的全部水域面积。

②陆域范围：中型水库为取水口侧正常水位线以上 200,m范围内的陆域，或一定高程线以下的陆域，但不超过流域分水岭范围。一级保护区的水域范围与陆域沿岸纵深范围之和不得小于卫生部规定的饮用水水源卫生防护范围。

1.2.2 二级保护区

①水域范围：中型水库一级保护区边界外的水域面积。

②陆域范围：不超过相应的流域分水岭范围。当水源地水质受保护区附近点污染源影响严重时，应将污染源集中的区域划入二级保护区管理范围。平原型中型水库的二级保护区范围是正常水位线以上(一级保护区以外)，水平距离2,000,m区域。

1.2.3 准保护区

航空电磁多波脉冲发射技术是国家重点研发计划项目“固定翼时间域航空电磁测量技术系统研制”的关键和难点技术，要求在现有的500 A峰值电流脉冲发射技术的基础上，突破1000 A峰值电流脉冲发射技术瓶颈，并实现多波发射功能。该技术能够扩展发射波形的高频成份，在实现大探测深度（650 m）的同时提升仪器的浅层分辨能力。

按照湖库流域范围、污染源分布及对饮用水水源水质的影响程度，必要时可以在二级保护区以外的汇水区域设定准保护区。

2 库区基础环境状况调查

2.1 水环境质量调查

王庆坨水库尚未竣工通水，其规划来水为南水北调天津干线输水。自 2014年 12月正式向天津市供水以来，南水北调天津干线常规监测 24项水质指标一直保持地表水Ⅱ类及以上，稳定达标。

2.2 土壤环境质量调查

库区土壤样品测量网度 200,m×250,m，采样深度 0～20,cm，共采集土壤样品 55件(包括有机类)，监测指标包括 pH 值、Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Ni、Zn和多环芳烃(16项)。监测结果显示，土壤样品 pH值均大于 7，呈碱性，多环芳烃(16项)均低于检出限。依据 GB 15618—1995《土壤环境质量标准》，库区内土壤样品中重金属 Zn、Cr、Hg含量低于自然背景的土壤环境质量限定值，属于Ⅰ类土壤；元素 Ni、Cu、Cd含量已超过自然背景值限定值，但低于维护人体健康的土壤限制值，属于Ⅱ类土壤；仅有 1个采样点As含量为Ⅲ类。

表1 王庆坨水库库区表层土壤重金属质量分级Tab.1 Heavy metal environmental quality classification of surface soils in Wangqingtuo Reservoir

2.3 周边污染源调查

根据王庆坨水库工程特点以及所在区域地形地貌，工业污染源调查以水库周边200,m作为重点调查范围，城乡生活污染源、农田径流污染源调查以王庆坨镇域作为调查范围。

2.3.1 工业污染源

水库周边工业企业主要分布于库区以北、津同公路北侧。水库截渗沟以北 200,m范围内有工业企业近 30 家，大部分以自行车零部件制造加工、自行车组装销售企业为主。工业企业主要以生活污水排放为主，均不涉及生产废水。因水库围坝高程高于周围地面平均高程，周边工业企业的少量生活污水无法汇入水库，对水库水质不会产生直接影响。

2.3.2 城乡生活污染源

截至 2014年，王庆坨镇总人口 40,758人，其中农业人口 36,295人，非农业人口数 4,463人。按照《全国饮用水源地基础环境状况调查评估》采用产污系数法估算，王庆坨镇域范围内城乡生活污染源化学需氧量排放总量 892.6,t/y，氨氮排放总量 59.5,t/y。部分污染物未经处理排入水库以东的西大河。

按照《全国饮用水源地基础环境状况调查评估》采用产污系数法估算，王庆坨耕地面积2,777公顷，农田径流化学需氧量产生量 416.6,t/y，氨氮产生量 83.3,t/y。

3 保护区划分方案

3.1 一级保护区

3.1.1 水域范围

依据《技术规范》规定，将王庆坨水库正常水位线下全部水域面积划为一级保护区。

3.1.2 陆域范围

依据《技术规范》，结合王庆坨水库平原型坝上水库特征，可将水库围坝中轴线视为水库分水岭。为进一步预防外源污染、满足饮用水源地规范化建设需求，并结合《市人大常委会关于批准划定永久性保护生态区域的决定》及《天津市生态用地保护红线划定方案》，王庆坨水库水源一级保护区与王庆坨水库生态红线围成区域一致，即为水库征地范围，面积389公顷。

3.2 二级保护区

因一级保护区已包含水库全部水域面积，二级保护区仅涉及陆域范围。根据《技术规范》中规定的地形条件分析法，围坝中轴线是实际的流域分水岭，水库二级保护区亦不超过围坝中轴线。为进一步保护引江水源，结合《南水北调工程供用水管理条例》中“泵站、水闸、管理站、取水口等其他工程设施为从管理范围边线向外延伸至不少于 50,m不超过200,m 以内的区域”的工程保护范围划定原则，初步确定王庆坨水库饮用水水源二级保护区范围为一级保护区向四周外延50,m区域。

为便于开展日常环境管理工作，综合考虑王庆坨水库饮水水源地周边环境及人类活动对水源地的影响，并结合实际地标、地物特点，充分利用具有永久性的明显标志(如行政区界线、公路、铁路等)标示保护区界线，最终确定王庆坨水库饮用水水源二级保护区陆域范围为：西侧以河北省与天津市省界为边界，东侧以一级保护区外 50,m 为边界，北侧以津同公路北侧路肩为边界，南侧以津保高速公路南侧路肩为边界。

3.3 准保护区

王庆坨水库除南水北调天津干线外，无自然汇水范围，周边污染源难以汇入水库影响水质，故王庆坨水库不设准保护区。

4 保护区控制点

依据保护区划分结果，结合实际地标地物，最终确定王庆坨水库一级保护区控制点 9个，编号Ⅰ-1至Ⅰ-9；二级保护区控制点9个，编号Ⅱ-1至Ⅱ-9(见图1)。其中，因一级保护区和二级保护区西边界部分重叠，一级保护区控制点Ⅰ-4至Ⅰ-8与二级保护区控制点Ⅱ-4至Ⅱ-8相同。

图1 王庆坨水库饮用水水源地保护区划分示意图Fig.1 Schematic map of drinking water source protection area of Wangqingtuo Reservoir

5 保护区规范化整治建议

《中华人民共和国水污染防治法》《天津市水污染防治条例》等相关法规和文件，对饮用水水源地保护区规范化整治提出了具体要求。依据上述法律法规及规范，京津冀地区水源保护区建设、监控能力、保护区整治、应急能力基本符合水源规范化建设要求，但水源水质水量存在一定问题，湖库型水源地总氮指标超标较普遍。王庆坨水库虽尚未通水，但为保障天津市供水安全，根据保护区划分方案建议水库一级、二级保护区内应在以下3个方面开展保护区规范化整治工作。

5.1 固定源规范化整治建议

王庆坨水库紧邻津冀交界，水库一级保护区内有公路超限检测站1座、动物检疫站1座。根据《天津市水污染防治条例》中“饮用水水源地一级保护区内禁止新建、改建、扩建与供水和保护水源无关的建设项目，已建成的与供水和保护水源无关的建设项目、公园、旅游景区，由各区人民政府责令拆除或者关闭”的相关要求，应尽快开展公路超限监测站、动物检疫站的选址搬迁工作。在选址搬迁尚未完成前，重点针对超限站卸料场、停车场等相关设施加强监管，裸露地面、易尘物料应采取覆盖或洒水措施。

5.2 移动源规范化整治建议

王庆坨水库三面环路，以北为津同公路，以南为津保高速，以东为九里横堤。津同公路运输车辆以重型卡车为主；津保高速车流量大，车速快；九里横堤为沟通镇区与王二淀村的村道，路况较差。车辆行驶过程中产生的扬尘和交通尾气可能会对水库供水安全造成影响，可能存在危化品、易燃易爆等物品运输风险。为保障王庆坨水库饮用水水源安全，防止饮用水源污染，充分考虑潜在的突发性事故风险，建议环保、公安、交通等部门应根据各自职责，加强对津同公路、津保高速公路运输危险化学品的车辆加强管理，落实专业运输车辆和运输人员的资质要求和应急培训。在津同公路、津保高速公路管道周边建设围堰等应急防护措施，防止有毒有害物质泄漏进入水体。

5.3 农业种植源规范化整治建议

王庆坨水库一级保护区内，存在约3.6公顷基本农田。根据《饮用水水源保护区污染防治管理规定》要求，一级保护区内“禁止从事种植、放养畜禽和网箱养殖活动”；根据《国务院关于坚决制止占用基本农田进行植树等行为的紧急通知》对保护基本农田实行“除法律规定的国家重点建设项目以外，不准非农建设项目占用基本农田”的要求，一级保护区内基本农田种植活动需得到保护。上述饮用水水源地污染防治管理规定不够明确的现象，在饮用水水源地保护区划分及管理实践中普遍存在，影响具体污染防控措施的实施。在保护饮用水水源与基本农田难以协调的现状下，建议按照面积不减少、质量不下降、用途不改变的要求，对一级保护区内基本农田实行严格管控。根据《中华人民共和国水污染防治法》，建议在饮用水水源保护区内规定禁止或者限制使用化肥、农药等措施。按照国家及天津市关于打好农业面源污染防治攻坚战等相关文件要求，建议在保护区内严格实行农药、化肥零增长，推广测土配方、施用有机肥，防止农业面源污染影响水源水质。

6 结 论

根据水库周边基础环境调查结果，综合考虑王庆坨水库平原型坝上水库无自然汇水范围的特征，水库周边污染源难以汇入水库影响水质。根据HJ/T338—2007《饮用水水源保护区划分技术规范》，确定王庆坨水库饮用水水源地宜设置一级保护区和二级保护区，不设准保护区。其中，一级保护区与王庆坨水库生态红线围成区域一致，即为水库征地范围，面积389公顷；二级保护区范围，西侧以河北省与天津市省界为边界，东侧以一级保护区外 50,m 为边界，北侧以津同公路北侧路肩为边界，南侧以津保高速公路南侧路肩为边界。

根据相关法律法规要求，王庆坨水库应在保护区划分的基础上，开展保护区规范化整治工作。主要从固定源、移动源和农业面源方面，针对水库周边公路超限监测站、动物检疫站、运输车辆、农业种植等污染源和生产活动加强保护区规范化管理，保障全市供水安全。