大型水库饮用水水源保护区划分——以老营盘水库为例

邬容伟，雷 颉，万金保，欧阳喜宽，马金莲

(1.南昌理工学院新能源与环境工程学院，南昌 330044； 2.南昌大学资源环境与化工学院，南昌 330031；3.江西嘉盛技术咨询服务有限公司，南昌 330029)

水是人类生存的最基本条件，获取安全的饮用水是人类的基本需求，它不仅影响人类的健康，也是一个国家经济文化各方面可持续发展的重要基础[1-3]。为确保饮用水安全，2005 年国务院办公厅发布《国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知》(国办发 〔2005〕45号)，2009年，环境保护部印发《关于进一步加强饮用水水源安全保障工作的通知》中要求按照《饮用水水源保护区划分技术规范》及《饮用水水源保护区标志技术要求》对饮用水水源保护区划分，2010年，环境保护部会同国家发展改革委、住房城乡建设部、水利部和卫生部五部门联合印发了《全国城市饮用水水源地环境保护规划(2008-2020年)》。2016年，国务院“十三五”生态环境保护规划(国发〔2016〕65号)要求各省(区、市)应于2017年底前基本完成乡镇及以上集中式饮用水水源保护区划定，开展定期监测和评估。

1 饮用水基础信息

老营盘水库位于江西省泰和县东南部，赣江支流云亭河中上游的上圯、老营盘两乡境内，是一座以灌溉为主兼有防洪、发电、供水等综合利用效率的大(二)型水库。水库坝址以上集水面积为172 km2，总库容1.071 亿m3。泰和县上圯水厂建立在老营盘水库大坝发电厂房尾水渠右侧空地，取水工程直接从老营盘水库发电引水钢管预留口取水，水厂设计供水规模为1.5 万m3/d，一期水厂处理能力为1.65 万m3/d，规划2020年日供水量为2.5 万m3/d。老营盘水库饮用水水源地基本信息见表1所示。

表1 老营盘水库饮用水水源地基本信息Tab.1 Basic Information of Lao Yingpan Reservoir

2 水量供需平衡分析

2.1 需水量

老营盘水库主要用于水库以下断面用水户，主要有灌区农田灌溉，居民用水以及下游河道的生态用水。通过数据调查和计算[4-7]，总需水量如表2。

表2 老营盘水库库区每年需水量 万m3

2.2 供水量分析

老营盘水库位于赣江一级支流云亭水上游，坝址坐落在泰和县上圯乡上圯村，坝址以上控制流域面积172 km2，根据当地政府提供1958-2016年水文数据，并对多年平均流量频率分析，得到老营盘水库流量频率曲线[8-11]如图1。

图1 老营盘水库1958-2016年流量频率曲线Fig.1 The Frequency Curve of Lao Ying Pan Reservoir's discharge during 1958-2016

由图1可知，老营盘水库多年平均流量为4.75 m3/s，偏差系数Cv=0.31，变差系数Cs与偏差系数的比值Cs/Cv=2.0。老营盘水库坝址年平均流量频率计算成果见表3。

2.3 供需平衡分析

由表2与表3可知，在枯水年和特枯水年，老营盘水库的可供水量小于供水工程所需水量，计算特枯水年差值如表4。

表3 老营盘水库坝址年平均流量频率计算成果表Tab.3 The calculation results of Annual average discharge Frequency from Lao YingPan Reservoir

表4 特枯年供需差值 万m3/a

老营盘水库正常水位为158.0 m，相应库容为0.765 亿m3，死水位为141.4 m，死水位库容0.22 亿m3，由此可知，老营盘水库可调节水量为为0.545 亿m3，即5 450 万m3，大于特枯年缺水量，因此在特枯年水库供水不足可由水库调节水量进行调节，能够满足供需要求。

3 饮用水水质分析

根据水库提供检测报告和《吉安水质信息》，老营盘水库水质指标除溶解氧、高锰酸钾指数、总磷(以P计)、挥发酚4个指标存在波动，其他的监测指标都稳定在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)I类标准值以内，4项监测指标结果如图2～图5。

图2 老营盘水库库容及TP变化趋势Fig.2 The capacity and TP change trend

图3 老营盘水库库容及高锰酸钾指数变化趋势Fig.2 The capacity and CODMn change trend

图4 老营盘水库库容及挥发酚变化趋势Fig.4 The capacity and volatile phenol change trend

图5 老营盘水库库容及溶解氧变化趋势Fig.5 The capacity and DO change trend

在2014-2016年中，3年老营盘水库第一季度的溶解氧可达到I类标准，一般在第三季度溶解氧为II类标准，根据溶解氧与库容变化趋势的对比分析，水库中的溶解氧与库容没有正比关系，存在一定的季节性关系[12]。由图3可知，在2014-2016年12次例行监测过程中，高锰酸钾指数基本能达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准，但在2016年4月18日监测中，高锰酸钾指数超出Ⅱ类标准，为Ⅲ类标准。对于老营盘水库中TP含量，水库中TP指标除2014年7月16日监测结果显示，TP指标在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ类标准，剩余监测结果显示都为II类标准，能够满足饮用水要求[13-17]。根据其变化趋势与水库库容变化趋势比较，与水库库容变化趋势没有明显的影响。而对于水体中的挥发酚含量，其基本能满足溶度低于0.002 mg/L，但在2017年1月6日的监测结果中其略超出II类标准的限值0.002 mg/L，为0.002 1 mg/L，同时在此时水库的151.13 m，水库库容为4 972 万m3，受到一定的水库库容影响。

4 饮用水保护区划分

根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ338-2018)对大型水库饮用水保护区划分技术要求，结合老营盘水库的环境特征、水质标准和防护要求，确定老营盘水库饮用水保护区划分范围[18,19]如表5。

本次划定的饮用水水源保护区总面积49.3 km2，其中一级保护区总面积为1.8 km2，水域面积为0.3 km2，陆域面积为1.5 km2；二级保护区总面积为10.2 km2，水域面积为1.6 km2，陆域面积为8.6 km2；准保护区总面积为37.3 km2，水域面积为2.3 km2，陆域面积为35.0 km2。

5 水质可达标性及污染防治措施

5.1 污染源分析

老营盘水库库区内主要污染源为面源污染，主要为农田和居民，在大庄村段存在香猪养殖。污染源规模及污染物质产生量如表6。

5.2 水库环境容量及水质可达标性分析

对于老营盘水库，其主要污染物质为有机物、氨氮、TN以及TP，因此，只做COD、氨氮、TN、TP的环境容量计算。根据南昌华标监测技术有限公司于2017年8月在老营盘水库取水口、二级保护区及入库口水质分析，老营盘水库水环境容量[20-23]如表7。

由表7可知，目前对COD、氨氮、总氮、总磷尚具有比较大的环境容量剩余，由于计算未考虑流域范围内植被新陈代谢、枯枝败叶等总氮、总磷的释放对水体的贡献，因此总氮、总磷剩余环境容量存在一定偏差。

5.3 防治措施[24,25]

老营盘水库目前水环境容量还存在剩余，但依据国家饮用水水源地保护区相关规定，为确保饮用水水质安全，对老营盘水库保护区内污染源提出以下措施：①建议泰和县人民政府加强大庄段香猪场搬迁工作；②加强保护区内山林养护，严禁种植经济林；③建议对石田村和北坑村建立小型污水处理站，减少库区内居民对水质影响；④因老营盘水库距居民点较近，建议泰和县政府加强对水源地保护宣传力度，严禁附近居民进入水库内游泳、垂钓等影响水质的活动。

6 结 语

老营盘水库为大型水库，从水库水质水量分析，老营盘水库适宜作为饮用水水源。根据水库库区内的污染源情况及当地经济发展，结合水库地形地貌划分水库保护区，一级保护区面积为1.8 km2，二级保护区面积10.2 km2，准保护区面积分别为37.3 km2。库区保护区内污染源主要为面源污染，水库保护区内环境容量能满足现有库区内污染需求，但确保水库水质水量，及依据饮用水保护相关法律法规，建议当地政府将大庄段香猪场搬迁，加强库区内农业污染控制。

表5 老营盘水库饮用水保护区划分范围Tab.5 The range of drinking Water Protection area of Lao YingPan Reservoir

表6 老营盘水库保护区内年产污染物统计 Tab.6 Statistics of Annual Pollutant production in Lao Yingpan Reservoir protection zone

表7 老营盘水库水环境容量 t/a

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