小型水库水源保护区划分及保护措施分析

欧阳喜宽

(江西盛禾嘉创环保产业技术有限公司，江西 南昌 330000)

0 引言

为解决县城水厂供水负荷过大问题，确保城市供水安全，提高县城城市供水水量和水质的安全性，充分满足县城居民的生活用水需求，县城自来水厂新建小型水库1座。水库多年来平均水量1056.5万m3，总库容210万m3，调节库容148.6万m3，其设计供水能力为1万吨/日，可满足县城居民用水需求。

根据国家法律要求，应对饮用水源地进行保护，水源地保护区划分方案应由省政府批准并进行备案，经批准的饮用水水源保护区由省政府向社会公告。饮用水源保护区可划分为一级保护区和二级保护区，必要时需在二级保护区外围划定一定区域的准保护区[1-2]，为当地饮用水安全提供保障。

1 保护区划分技术路线

饮用水源地划分工作内容主要包括现状调查、问题分析、管理要求、选定划定方法、分析计算范围、现场定界、编制技术报告、专家审议、修订边界、政府审批等，具体如图1所示。

2 库区污染源现状调查

2.1 饮用水水源地的水质状况调查

该小型水库已建成并投入运行，根据2017年对取水口109 项水质因子检测结果，取水口水质可以满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准。

划分工作开展期间对水库取水口(SW1)、水库库尾(SW2)、水库溪流入库口上游约 2000 米(SW3)、水库上游南侧支流(SW4)及水库上游北侧支流(SW5)进行监测。监测因子详见表1。

图1 饮用水水源保护区划分技术路线

由监测结果可知，取水口及库尾2个点位为Ⅲ类水，其余指标均未超过Ⅱ类水质标准；该水库溪流入库口上游约2000米、该水库上游南侧支流及水库上游北侧支流3个点位为Ⅱ类水。

相关模型计算结果表明，水库取水口、库尾2个监测点位均处于中营养状态。

表1 监测点位信息表

2.2 饮用水水源地周边污染源调查

2.2.1 工业源调查

根据现场调查，由于库区交通不便，在规划期内库区不可能新建工程，并且近年来水库汇水范围内也没有工业企业，不存在工业污染源。

2.2.2 生活污染源调查

根据现状调查，在二级保护区内，水库上游约2 km，常住人口为35人，流域范围内生活污染源主要是农村生活污水。现场调查发现，农村生活污水未进行集中收集处理，而是分散排放至农田、溪流。

农村生活污水主要包括厨房污水、洗衣污水、厕所溢出污水等。农村生活污水水质比较稳定，生活污水中的氨氮浓度较高，同时含磷洗涤剂的使用致使生活污水中溶解态磷偏高。参考太湖流域农村生活污染源调查数据，农村居民生活污水量排放系数取80升/人·日。根据《生活源产排污系数》(2011修订版)及检测分析，主要产污系数取COD为23.00 g/人·d、TN为2.56 g/人·d、TP为0.51 g/人·d，污水转换率取80%。该水库饮用水水源保护区及上游流域内农村生活污水污染负荷COD为0.336 t/a、TN为0.037 t/a、TP为0.007 t/a。

2.2.3 农业污染源调查

被调查水库汇水区域的耕地面积为289.65亩，且该区主要种植水稻。经实地访问，当地农民多依据种植经验施撒农药，农药施撒量无法得到控制，不合理农药量的施撒会导致总氮、硝态氮、铵态氮、可溶性总磷的流失，在雨水较多的季节随雨水冲刷进入水库，影响水库水质。农田全部分布在二级保护区，根据测算，水库流域内农田污染物流失量COD为0.3806 t/a、NH3-N为0.02 t/a、TN为0.3366 t/a、TP为0.009 t/a。

2.2.4 养殖污染源

水库流域内有村民散养牛、鸡、鸭，存在无规模化禽畜养殖、水产养殖。流域内现有牛45头、鸡50只、鸭40只，散养的牛、鸡、鸭均在二级保护区内活动。

根据《农村能源生态工程设计施工与使用规范》和《全国总量核算技术方法》测算水库饮用水水源保护区及上游集雨区内畜禽污染负荷COD为3.2513 t/a、总氮为0.2100 t/a、总磷为0.0763 t/a。

3 保护区划分方案

3.1 划分依据

水源地保护区划分按照《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ338-2018)进行。[1]

(1)一级保护区

水域(类比经验法)：将小型水库和单一供水湖泊、水库多年平均水位对应的高程线以下的全部水域划分为一级保护区。小型湖泊、中型水库保护区范围为取水口半径不小于 300米范围内的区域。

陆域(地形边界法、缓冲区法或类比经验法)[3-4]：小型和单一供水功能的湖泊、水库及中小型水库为一级保护区水域外不小于200米范围内的陆域，或一定高程线以下的陆域，但不超过流域分水岭范围。[5]

(2)二级保护区

水域(类比经验法)：

小型湖泊、中小型水库一级保护区边界外的水域面积设定为二级保护区。二级保护区上游侧边界水质浓度满足GB3838-2002规定的一级保护区水质标准要求，其二级保护区水域长度不小于2000 m，但不超过水域范围。

陆域(依据流域内主要环境问题，结合地形条件分析或缓冲区法确定)：小型水库可将上游整个流域(一级保护区陆域外区域)设定二级保护区。单一功能的湖泊、水库、小型湖泊和平原型中型水库除一级保护区以外且水平距离不小于2000米的区域为二级保护区，山区型中型水库二级保护区为水库周边山脊线以内(一级保护区外)及入库河流上溯不小于3000米汇水区域。二级保护区陆域边界不超过相应的流域分水岭[6]。

3.2 一级保护区范围

(1)一级保护区水域范围

该水库属于山区型小型水库，根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ338-2018)，一级保护区水域范围可以采用类比经验法确定，小型水库保护区范围可定为多年平均水位对应的高程线以下的全部水域。[1]

根据上述饮用水水源一级保护区划分原则，一级保护区水域范围为水库多年平均水位对应的高程线(125.0 m)以下的全部水域。

(2)一级保护区陆域范围[1]

根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ338-2018)，小型水库的一级保护区陆域范围为一级保护区水域外不小于200米的陆域，或一定高程线以下的陆域，但不超过流域分水岭范围。

水库两侧山脊线明显，分水岭距水库300米左右，因此，一级保护区陆域范围采用地形边界法划分，拟划分为一级保护区水域外不超过水库两侧分水岭的汇水区域。

3.3 二级保护区范围

(1)二级保护区水域范围[1]

根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ338-2018)，将小型湖泊、中小型水库一级保护区边界外的水域面积设定为二级保护区。

根据上述原则，二级保护区水域范围为自一级保护区水域边界起，沿佩贝水上溯5100米、支流上溯3300米的水域范围。

(2)二级保护区陆域范围[1]

根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ338-2018)，可将小型水库上游整个流域(一级保护区陆域外区域)设定二级保护区。

根据上述原则，二级保护区陆域范围为一级保护区外该水库流域分水岭内的汇水区域。

3.4 准保护区范围

由于该水库整个流域分水岭较为明显，流域内山体较平缓，区分第一重、第二重山脊线较困难，因此不划分准保护区[5]。

图2 保护区划分图

4 保护区规范化整改措施

4.1 保护区内存在的问题

(1)水库二级保护区内存在耕地面积289余亩，主要种植水稻。经实地访问，发现当地农民多凭种植经验施撒农药，农药施撒量无法得到有效控制，不合理的农药施撒会产生总氮、硝态氮、氨态氮、可溶性总磷的流失，在雨水较多的季节随雨水冲刷进入水库，影响水库水质。

(2)水库二级保护区内存在禽畜散养情况。村民将牛、鸡、鸭散养在农田之中，禽畜粪便汇集进入佩贝水，最终进入水库，影响水源水质。

(3)现场调研发现，保护区内农村生活污水只经化粪池简单处理便分散排放，对流域水质有较大影响。

4.2 保护区污染源治理工程

(1)在水库一级保护区周边人类活动较频繁及水库生态功能保护指标可达性较好的区域设置隔离防护设施。在保护区道路入口，安装监控拍照装置。

(2)针对水库二级保护区内居民点生活污水，可以用改良化粪池(三格式化粪池)，定期清掏用作农家肥。

(3)针对水库二级保护区内的农田，可引导并实行休耕和“双改单”，向当地农户大力宣传，积极推行生态种植，少用化肥，多用有机肥，减少农药使用量，使用低毒农药。

(4)在水库保护区内完善界牌、交通警示牌、宣传牌，建立规范化监管制度，完善应急处置设施。同时，制定水库水源保护区管理要求。

6 结论

结合取水口现状监测情况，库区污染源隐患调查情况，根据水库地理特征、汇水情况，确定库区取水口的一级保护区、二级保护区范围。其中，一级保护区范围为水库多年平均水位对应的高程线(125.0 m)以下的全部水域；二级保护区陆域范围为一级保护区外该水库流域分水岭内的汇水区域。

为保障水源地水质长久稳定达标，在划定库区保护区后，需根据规范要求对保护区内的污染源隐患进行治理整治，主要从生活污染源、农业污染源、养殖污染源等方面入手，设置保护区监控，治理保护区内生活污水，减少保护区内农田化肥使用并完善日常保护区监管。采取以上措施后可保障水源安全。