垅坪水庫飲用水水源地安全評價及對策研究

楊仁華，張玉潔，許燕琳

(黃岡市水文水資源勘測局，湖北黃岡438000)

垅坪水庫飲用水水源地安全評價及對策研究

楊仁華，張玉潔，許燕琳

(黃岡市水文水資源勘測局，湖北黃岡438000)

水庫是一種寶貴的淡水資源，黃岡市共有1005座水庫，為全省之最，為區(qū)域防洪保安、糧食安全和供水安全發(fā)揮了重要作用。近年來黃岡市很多水庫承擔著向城鎮(zhèn)供水的任務，但很多水庫正面臨著污染負荷加重、用水量劇增和生態(tài)系統(tǒng)退化等問題。選取黃梅縣垅坪水庫為典型研究對象，通過對流域污染源調(diào)查、水質(zhì)安全評價和水量保證程度分析，指出水源地保護所存在的主要問題是水源污染、水質(zhì)下降、缺乏相應的保護措施和水質(zhì)監(jiān)測能力，并提出了加強水源地保護的若干對策。

垅坪水庫;水源地;安全評價;對策研究

《全國重要飲用水水源地達標建設目標要求》明確了飲用水源地安全保障工程的總體目標為:水量保證，水質(zhì)合格，監(jiān)控完備，制度健全。垅坪水庫是黃梅縣重要的飲用水源地，承擔著黃梅縣城區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)共50萬人口的供水任務，2006年納入省級重點達標建設飲用水源地，做好水庫水資源保護工作對當?shù)亟?jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展意義重大。

1 概況

垅坪水庫1962年建成，壩址在湖北省黃梅縣北部山區(qū)五祖鎮(zhèn)花山村，是一座以防洪、供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)殖、航運等綜合利用的大(二)型水庫。水庫位于長江下游區(qū)華陽河水系支流垅坪河上游，集水面積94Km2，多年平均降雨量為1493.6mm，年平均徑流總量9530萬m3，總庫容1.33億m3，調(diào)洪庫容0.340億m3，興利庫容0.966億m3，死庫容0.024億m3。水庫壩址以上山高林密，最高點海拔1147.5 m，分水嶺多在300-800之間，干流為V形山谷河床，全長13.4 Km，平均坡降22.7‰。

垅坪水庫為黃梅縣經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用，與古角、永安等水庫構(gòu)成黃梅縣北部山區(qū)的防洪體系，為下游黃梅城區(qū)和9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、大京九、合九鐵路以及多條干線公路提供防洪保障;自1995年供水以來，解決了黃梅城區(qū)取用地下水、水質(zhì)水量長期不達標的問題;為灌區(qū)13.7萬畝的農(nóng)田提供灌溉用水，保證了糧食安全;有養(yǎng)殖水面5000畝，裝機1270千瓦機組3臺;此外還調(diào)節(jié)區(qū)域微氣候和生態(tài)環(huán)境、涵養(yǎng)生命。

2 水庫污染源評價

2.1 生活污染源

生活污水和固體垃圾中除含有大量的細菌、病毒、寄生蟲外，其有機物、氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量較高，入庫會提高水庫氮、磷含量，加快水體富營養(yǎng)化，嚴重的直接導致藻類大量繁殖形成水華。庫區(qū)無城鎮(zhèn)，常住人口8805人為農(nóng)村人口，生活污水和固體垃圾未處理。庫區(qū)農(nóng)村生活主要污染物入河量COD15.81t/a、TN4.83 t/a、NH3-N3.87t/a、TP0.42 t/a。

2.2 畜禽養(yǎng)殖污染源

畜禽養(yǎng)殖污染面廣，養(yǎng)殖產(chǎn)生大量的糞便、污水，含大量的細菌和氮、磷等營養(yǎng)鹽成份。庫區(qū)畜禽養(yǎng)殖以散養(yǎng)為主少量小規(guī)模圈養(yǎng)，糞便大多隨意堆放或還田，極易流失。畜禽養(yǎng)殖主要污染物入河量為COD187.13t/a、TN40.37 t/a、NH3-N 17.46t/ a、TP12.4 t/a。

2.3 農(nóng)業(yè)面源污染

農(nóng)業(yè)面源主要包括化肥、農(nóng)藥污染等，是水庫最大的污染源。庫區(qū)屬中高山區(qū)，多山崗，坡嶺少，連片耕田，山腰成梯田，農(nóng)業(yè)施用的化肥、農(nóng)藥易隨地表徑流入庫，形成面源污染。庫區(qū)農(nóng)業(yè)面源COD10.12t/a、TN39.4 t/a、NH3-N2.02t/a、TP2.07t/a。

2.4 水體內(nèi)源污染

水庫內(nèi)源污染主要包括庫內(nèi)船舶、養(yǎng)殖、污染底泥等，產(chǎn)生的污染物不經(jīng)過輸送轉(zhuǎn)移等中間過程直接進入水庫水體，對水庫污染較為直接。水庫養(yǎng)殖無人工投肥產(chǎn)魚量不高，污染較小。庫區(qū)歷史上形成了一條航線，有各類柴油動力船11艘，船主一般污染防治意識較淡薄，生活污水和固體垃圾大都隨意排入水體，會對水庫水源地水質(zhì)造成一定的污染。

2.5 工業(yè)點源狀況

庫區(qū)現(xiàn)狀無工業(yè)點源，2005年曾新建一家土法煉油廠被查封，2006年建成10家石材廠被關閉，部分需要復綠。

2.6 水土流失狀況

垅坪水庫流域為水土流失重點治理區(qū)，水土流失面積32k m2，約占流域總面積的1/3，其中輕度水土流失面積14.8km2，占46.4%，中度水土流失面積 15.5km2，占 48.3%，強度水土流失面積1.7km2，占5.3%。攜帶大量有機質(zhì)和可溶性養(yǎng)分污染水體，加快水庫淤積。經(jīng)調(diào)查，水庫建成50年來共淤積300萬方，年均淤積量約6萬方。

2.7 臨庫公路和旅游情況

庫區(qū)為山區(qū)地形，無大型集鎮(zhèn)和干線公路，主要為村級公路和機耕土路，不具備運輸大型化學危險品或有毒有害物質(zhì)的條件。庫區(qū)旅游未形成規(guī)模，還沒有發(fā)展“農(nóng)家樂”餐飲。

2.8 污染物入庫量及評價

經(jīng)分析計算，垅坪水庫現(xiàn)狀污染物入庫總量為COD213.06t/a、TN84.6t/a、NH3-N23.35t/a、TP14.89 t/a，主要為農(nóng)業(yè)面源負荷。相比同類水庫污染物入庫量不大，但由于水庫現(xiàn)狀水質(zhì)和污染物的累積效應，應逐步消減。

3 水源地水質(zhì)安全評價

根據(jù)黃岡市人民政府黃岡政函2009［44］號《市人民政府關于黃岡市水功能區(qū)劃的批復》，水庫水功能區(qū)劃為垅坪水庫飲用水源區(qū)，水質(zhì)管理目標為Ⅱ類水。

3.1 水化學分析

水化學分析按阿列金分類法分類，為CⅡCa重碳酸鹽類鈣組第二型水，其特點是:，成因與各種沉積巖有關，屬中低礦化度水，表明天然水化學成分較好。

3.2 水質(zhì)現(xiàn)狀評價

根據(jù)2005-2011年共20次水庫29個參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測資料，依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)，采用“單一指標法”評價。當TP、TN不參加評價時，水庫水質(zhì)為I-II類，滿足II類要求;當TP、TN按湖庫標準參加評價，水質(zhì)為II-III類，不能滿足II類水質(zhì)管理要求，主要超標項目為TP、TN，個別CODMn超標。表明水質(zhì)總體呈現(xiàn)下降的趨勢，由II-III類下降到2010年后 III類，水庫受到一定的有機污染。

3.3 富營養(yǎng)評價

富營養(yǎng)化評價標準采用《地表水資源質(zhì)量評價技術規(guī)程》(SL395-2007)，方法為指數(shù)法，評價項目為葉綠素a、總磷、總氮、透明度和高錳酸鹽指數(shù)，結(jié)果為中營養(yǎng)，分值在37-48之間，表明水庫營養(yǎng)狀況尚好。

3.4 藻類監(jiān)測與評價

藻類監(jiān)測與評價表明，藻類類別有綠藻、藍藻、硅藻、裸藻、甲藻和隱藻，其中優(yōu)勢種為角甲藻，藻細胞密度為985.0萬/升，現(xiàn)狀水質(zhì)基本良好，含量水平較低，短期內(nèi)還沒有水華發(fā)生的較大風險。

4 水量保證程度分析

采用供需平衡法分析水庫水量保證程度?？晒┧谩叭A陽河四級區(qū)1959～2000年42年徑流系列”進行徑流分析計算，采用P-III型曲線適線，求得垅坪水庫灌區(qū)的不同頻率的設計徑流量。按多年調(diào)節(jié)計算，優(yōu)先滿足工業(yè)、生活需水，分析灌區(qū)13.87萬畝農(nóng)業(yè)需水保證程度。

分析可知，水庫灌區(qū)節(jié)水改造前供水保證率為14.3%，多年平均供水量為4394萬m3，缺水較嚴重;節(jié)水改造實施后供水保證率為76.2%，多年平均供水量5355萬m3，水量保證程度較高。因此，應調(diào)整水庫現(xiàn)狀使用功能，優(yōu)先滿足城區(qū)供水要求。

5 水源地保護存在的主要問題

5.1 現(xiàn)狀水質(zhì)不達標，水量保證程度偏低

監(jiān)測評價水庫水質(zhì)有下降的趨勢，特別是TP、TN評價表明有富營養(yǎng)趨勢，不能滿足II類的水源地水質(zhì)管理要求，表明水庫受到一定程度的有機污染。主要污染來源為流域內(nèi)化肥農(nóng)藥、水土流失、農(nóng)村生活和畜禽養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)面源。存在一定程度的缺水問題，應調(diào)整水庫使用功能。

5.2 水源地保護基礎設施薄弱，缺乏相應的工程措施

庫區(qū)除已建150座沼氣池、部分水保林外，缺水農(nóng)業(yè)面源治理和水生態(tài)保護的工程措施。

5.3 水質(zhì)監(jiān)測能力建設滯后

水庫沒有建立完善的水質(zhì)監(jiān)測體系，缺乏自動監(jiān)測站，不能對水質(zhì)定期連續(xù)監(jiān)測，應急監(jiān)測能力不足。目前僅依靠水文部門每隔2月一次的常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測，一般分析29項指標，離國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)評價指標106項差距較大，缺乏微量、痕量有毒有害有機物、持久性有機物指標監(jiān)測，難以準確全面掌握水庫水質(zhì)，造成對突發(fā)性水污染事件預警、應急處理能力弱。

5.4 水庫水資源保護管理體制尚未理順，缺乏對水源地的有效監(jiān)管

水庫飲用水水源地管理工作嚴重滯后，存在責任不明，管理不到位等問題。由于水庫管理機構(gòu)主要負責工程安全與調(diào)度運行，不具有水源地保護職能，難以承擔水源地保護的責任。水源地基本上為敞開式管理，沒有保護標志牌并采取工程防護措施，也沒有建立人畜隔離防護措施，對取水口周圍的水質(zhì)環(huán)境造成威脅。

6 對策措施

6.1 加大農(nóng)業(yè)面源和養(yǎng)殖污染治理

嚴禁庫區(qū)農(nóng)業(yè)使用有機氯、有機磷等殘留期長，不易降解的農(nóng)藥和化肥。對庫區(qū)養(yǎng)豬場、養(yǎng)雞場進行專項整治，按每戶一個修建化糞池?？刂颇嗌橙霂炝浚瑖栏窨刂茙靺^(qū)對各類開發(fā)活動，采取排水溝、沉沙地、坡改梯、攔砂壩等工程措施，加大水土保持治理力度。

6.2 加強水庫水源地保護的制度建設

建立政府負總責，各部門配合，水行政主管部門依據(jù)職責做好水源地保護工作的長效機制。賦予水庫管理機構(gòu)統(tǒng)一監(jiān)督管理水源地保護的職能并承擔日常工作，建立日常巡查及庫面保潔制度、庫區(qū)農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生管理制度、水庫水質(zhì)監(jiān)測制度等，以保障水庫管理機構(gòu)水源地保護工作有章可循、規(guī)范管理。

6.3 加強水庫水源地保護監(jiān)督管理

水庫管理機構(gòu)應加強水源地保護監(jiān)督管理，這是保護水庫水質(zhì)，預防各類水污染事件發(fā)生的重要措施。主要包括:庫區(qū)巡查，加強對庫區(qū)排污、開發(fā)建設工程的監(jiān)管，嚴格檢查庫區(qū)船只排污現(xiàn)象，加強庫區(qū)旅游、釣魚、游泳等活動的管理，庫區(qū)河道、庫面的衛(wèi)生管理，對污染隱患早發(fā)現(xiàn)、早控制、妥善處理，對水質(zhì)實行定期和不定期監(jiān)測，及時掌握水質(zhì)情況，確保供水安全。

6.4 建立水質(zhì)預警預報和應急處理機制

建立水庫水源地水質(zhì)預警預報和應急處理機制，以水質(zhì)、水文監(jiān)測為基礎，利用水質(zhì)模型對可能出現(xiàn)的水質(zhì)時空變化過程進行模擬，評估污染事件發(fā)展趨勢和影響范圍，提出相應的應急處理預案，為快速決策提供科學依據(jù)。

6.5 加強水庫水源地保護宣傳

利用報刊、廣播、電視等新聞媒體和各類宣傳冊廣泛開展多層次、多形式的水庫水源地保護輿論宣傳和科普宣傳，使全社會意識到水庫飲用水源地保護的緊迫感和責任感，營造全社會關心支持的氛圍，使水庫飲用水源地安全保障得到社會各界的廣泛認同和支持。尤其宣傳節(jié)約用水、科學施肥、清潔生產(chǎn)、鄉(xiāng)村環(huán)境整治等工作。

［責任編輯:秦春娥］

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1672-1047(2012)03-0090-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2012.03.24

2012-05-11

楊仁華，男，湖北團風人，高級工程師。研究方向:水文水資源研究工作。