王慶坨水庫(kù)飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分研究

王子林，王玉蕊，宋兵魁，孫 靜，陳啟華

(1.天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院 天津300191；2.天津環(huán)科環(huán)境規(guī)劃科技發(fā)展有限公司 天津300191)

0 引 言

王慶坨水庫(kù)工程是天津市南水北調(diào)配套工程的重要組成部分，是南水北調(diào)天津干線天津市在線調(diào)節(jié)水庫(kù)和備用水源。水庫(kù)位于天津市武清區(qū)王慶坨鎮(zhèn)西南，東靠王二淀村，南至津保高速公路，西至津冀交界，北至津同公路，總占地面積 3.92,km2，總庫(kù)容2,000萬(wàn) m3。王慶坨水庫(kù)主要具備兩大功能：一是遇南水北調(diào)總干渠事故檢修停水時(shí)，保證引江、引灤水源順利切換；二是調(diào)節(jié)引江來(lái)水的不均勻性，保證城市供水流量穩(wěn)定。水庫(kù)建成后將有效緩解南水北調(diào)總干渠斷水、冰期輸水流量減少等供水安全問題對(duì)天津市市區(qū)供水的影響，對(duì)滿足城市穩(wěn)定供水要求、提高城市供水可靠性和安全性發(fā)揮重要作用。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》《天津市水污染防治條例》等相關(guān)法律法規(guī)，王慶坨水庫(kù)應(yīng)實(shí)行飲用水水源保護(hù)制度，飲用水水源保護(hù)區(qū)分為一級(jí)保護(hù)區(qū)和二級(jí)保護(hù)區(qū)，必要時(shí)在二級(jí)保護(hù)區(qū)外圍劃定一定區(qū)域作為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。根據(jù)《天津市 2017年水污染防治工作方案》要求，王慶坨水庫(kù)應(yīng)形成飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分方案，并報(bào)天津市政府批準(zhǔn)，為天津市保障飲用水安全提供制度依據(jù)。

1 保護(hù)區(qū)劃分方法

1.1 技術(shù)路線

①結(jié)合平原型壩上水庫(kù)特征，開展庫(kù)區(qū)內(nèi)土壤狀況調(diào)查和水庫(kù)周邊污染源、風(fēng)險(xiǎn)源調(diào)查，識(shí)別水庫(kù)主要環(huán)境問題和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，作為保護(hù)區(qū)劃分基礎(chǔ)。

②依據(jù)水源地類型、取水規(guī)模、污染源分布狀況、取水口所在水體水文、水動(dòng)力條件、徑補(bǔ)排特征等技術(shù)資料的詳盡程度，結(jié)合環(huán)境管理現(xiàn)狀及需求，合理確定各級(jí)保護(hù)區(qū)水域和陸域范圍，初步確定保護(hù)區(qū)邊界主要控制點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)。

③開展保護(hù)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)定界，最終確定主要控制點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，修訂保護(hù)區(qū)邊界，核定各級(jí)保護(hù)區(qū)范圍和面積，并制作圖件。

1.2 劃分依據(jù)

根據(jù) HJ/T 338—2007《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)規(guī)范》)規(guī)定，結(jié)合王慶坨水庫(kù)平原型壩上水庫(kù)特征及其規(guī)模和功能，保護(hù)區(qū)劃分適用于單一供水功能的中型水庫(kù)飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分方法，主要?jiǎng)澐忠罁?jù)如下：

1.2.1 一級(jí)保護(hù)區(qū)

①水域范圍：?jiǎn)我还┧δ艿暮?、水?kù)，正常水位線以下的全部水域面積。

②陸域范圍：中型水庫(kù)為取水口側(cè)正常水位線以上 200,m范圍內(nèi)的陸域，或一定高程線以下的陸域，但不超過流域分水嶺范圍。一級(jí)保護(hù)區(qū)的水域范圍與陸域沿岸縱深范圍之和不得小于衛(wèi)生部規(guī)定的飲用水水源衛(wèi)生防護(hù)范圍。

1.2.2 二級(jí)保護(hù)區(qū)

①水域范圍：中型水庫(kù)一級(jí)保護(hù)區(qū)邊界外的水域面積。

②陸域范圍：不超過相應(yīng)的流域分水嶺范圍。當(dāng)水源地水質(zhì)受保護(hù)區(qū)附近點(diǎn)污染源影響嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)將污染源集中的區(qū)域劃入二級(jí)保護(hù)區(qū)管理范圍。平原型中型水庫(kù)的二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍是正常水位線以上(一級(jí)保護(hù)區(qū)以外)，水平距離2,000,m區(qū)域。

1.2.3 準(zhǔn)保護(hù)區(qū)

航空電磁多波脈沖發(fā)射技術(shù)是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“固定翼時(shí)間域航空電磁測(cè)量技術(shù)系統(tǒng)研制”的關(guān)鍵和難點(diǎn)技術(shù)，要求在現(xiàn)有的500 A峰值電流脈沖發(fā)射技術(shù)的基礎(chǔ)上，突破1000 A峰值電流脈沖發(fā)射技術(shù)瓶頸，并實(shí)現(xiàn)多波發(fā)射功能。該技術(shù)能夠擴(kuò)展發(fā)射波形的高頻成份，在實(shí)現(xiàn)大探測(cè)深度（650 m）的同時(shí)提升儀器的淺層分辨能力。

按照湖庫(kù)流域范圍、污染源分布及對(duì)飲用水水源水質(zhì)的影響程度，必要時(shí)可以在二級(jí)保護(hù)區(qū)以外的匯水區(qū)域設(shè)定準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。

2 庫(kù)區(qū)基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查

2.1 水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查

王慶坨水庫(kù)尚未竣工通水，其規(guī)劃來(lái)水為南水北調(diào)天津干線輸水。自 2014年 12月正式向天津市供水以來(lái)，南水北調(diào)天津干線常規(guī)監(jiān)測(cè) 24項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)一直保持地表水Ⅱ類及以上，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.2 土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查

庫(kù)區(qū)土壤樣品測(cè)量網(wǎng)度 200,m×250,m，采樣深度 0～20,cm，共采集土壤樣品 55件(包括有機(jī)類)，監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括 pH 值、Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Ni、Zn和多環(huán)芳烴(16項(xiàng))。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，土壤樣品 pH值均大于 7，呈堿性，多環(huán)芳烴(16項(xiàng))均低于檢出限。依據(jù) GB 15618—1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，庫(kù)區(qū)內(nèi)土壤樣品中重金屬 Zn、Cr、Hg含量低于自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量限定值，屬于Ⅰ類土壤；元素 Ni、Cu、Cd含量已超過自然背景值限定值，但低于維護(hù)人體健康的土壤限制值，屬于Ⅱ類土壤；僅有 1個(gè)采樣點(diǎn)As含量為Ⅲ類。

表1 王慶坨水庫(kù)庫(kù)區(qū)表層土壤重金屬質(zhì)量分級(jí)Tab.1 Heavy metal environmental quality classification of surface soils in Wangqingtuo Reservoir

2.3 周邊污染源調(diào)查

根據(jù)王慶坨水庫(kù)工程特點(diǎn)以及所在區(qū)域地形地貌，工業(yè)污染源調(diào)查以水庫(kù)周邊200,m作為重點(diǎn)調(diào)查范圍，城鄉(xiāng)生活污染源、農(nóng)田徑流污染源調(diào)查以王慶坨鎮(zhèn)域作為調(diào)查范圍。

2.3.1 工業(yè)污染源

水庫(kù)周邊工業(yè)企業(yè)主要分布于庫(kù)區(qū)以北、津同公路北側(cè)。水庫(kù)截滲溝以北 200,m范圍內(nèi)有工業(yè)企業(yè)近 30 家，大部分以自行車零部件制造加工、自行車組裝銷售企業(yè)為主。工業(yè)企業(yè)主要以生活污水排放為主，均不涉及生產(chǎn)廢水。因水庫(kù)圍壩高程高于周圍地面平均高程，周邊工業(yè)企業(yè)的少量生活污水無(wú)法匯入水庫(kù)，對(duì)水庫(kù)水質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生直接影響。

2.3.2 城鄉(xiāng)生活污染源

截至 2014年，王慶坨鎮(zhèn)總?cè)丝?40,758人，其中農(nóng)業(yè)人口 36,295人，非農(nóng)業(yè)人口數(shù) 4,463人。按照《全國(guó)飲用水源地基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估》采用產(chǎn)污系數(shù)法估算，王慶坨鎮(zhèn)域范圍內(nèi)城鄉(xiāng)生活污染源化學(xué)需氧量排放總量 892.6,t/y，氨氮排放總量 59.5,t/y。部分污染物未經(jīng)處理排入水庫(kù)以東的西大河。

按照《全國(guó)飲用水源地基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估》采用產(chǎn)污系數(shù)法估算，王慶坨耕地面積2,777公頃，農(nóng)田徑流化學(xué)需氧量產(chǎn)生量 416.6,t/y，氨氮產(chǎn)生量 83.3,t/y。

3 保護(hù)區(qū)劃分方案

3.1 一級(jí)保護(hù)區(qū)

3.1.1 水域范圍

依據(jù)《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，將王慶坨水庫(kù)正常水位線下全部水域面積劃為一級(jí)保護(hù)區(qū)。

3.1.2 陸域范圍

依據(jù)《技術(shù)規(guī)范》，結(jié)合王慶坨水庫(kù)平原型壩上水庫(kù)特征，可將水庫(kù)圍壩中軸線視為水庫(kù)分水嶺。為進(jìn)一步預(yù)防外源污染、滿足飲用水源地規(guī)范化建設(shè)需求，并結(jié)合《市人大常委會(huì)關(guān)于批準(zhǔn)劃定永久性保護(hù)生態(tài)區(qū)域的決定》及《天津市生態(tài)用地保護(hù)紅線劃定方案》，王慶坨水庫(kù)水源一級(jí)保護(hù)區(qū)與王慶坨水庫(kù)生態(tài)紅線圍成區(qū)域一致，即為水庫(kù)征地范圍，面積389公頃。

3.2 二級(jí)保護(hù)區(qū)

因一級(jí)保護(hù)區(qū)已包含水庫(kù)全部水域面積，二級(jí)保護(hù)區(qū)僅涉及陸域范圍。根據(jù)《技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的地形條件分析法，圍壩中軸線是實(shí)際的流域分水嶺，水庫(kù)二級(jí)保護(hù)區(qū)亦不超過圍壩中軸線。為進(jìn)一步保護(hù)引江水源，結(jié)合《南水北調(diào)工程供用水管理?xiàng)l例》中“泵站、水閘、管理站、取水口等其他工程設(shè)施為從管理范圍邊線向外延伸至不少于 50,m不超過200,m 以內(nèi)的區(qū)域”的工程保護(hù)范圍劃定原則，初步確定王慶坨水庫(kù)飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍為一級(jí)保護(hù)區(qū)向四周外延50,m區(qū)域。

為便于開展日常環(huán)境管理工作，綜合考慮王慶坨水庫(kù)飲水水源地周邊環(huán)境及人類活動(dòng)對(duì)水源地的影響，并結(jié)合實(shí)際地標(biāo)、地物特點(diǎn)，充分利用具有永久性的明顯標(biāo)志(如行政區(qū)界線、公路、鐵路等)標(biāo)示保護(hù)區(qū)界線，最終確定王慶坨水庫(kù)飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)陸域范圍為：西側(cè)以河北省與天津市省界為邊界，東側(cè)以一級(jí)保護(hù)區(qū)外 50,m 為邊界，北側(cè)以津同公路北側(cè)路肩為邊界，南側(cè)以津保高速公路南側(cè)路肩為邊界。

3.3 準(zhǔn)保護(hù)區(qū)

王慶坨水庫(kù)除南水北調(diào)天津干線外，無(wú)自然匯水范圍，周邊污染源難以匯入水庫(kù)影響水質(zhì)，故王慶坨水庫(kù)不設(shè)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。

4 保護(hù)區(qū)控制點(diǎn)

依據(jù)保護(hù)區(qū)劃分結(jié)果，結(jié)合實(shí)際地標(biāo)地物，最終確定王慶坨水庫(kù)一級(jí)保護(hù)區(qū)控制點(diǎn) 9個(gè)，編號(hào)Ⅰ-1至Ⅰ-9；二級(jí)保護(hù)區(qū)控制點(diǎn)9個(gè)，編號(hào)Ⅱ-1至Ⅱ-9(見圖1)。其中，因一級(jí)保護(hù)區(qū)和二級(jí)保護(hù)區(qū)西邊界部分重疊，一級(jí)保護(hù)區(qū)控制點(diǎn)Ⅰ-4至Ⅰ-8與二級(jí)保護(hù)區(qū)控制點(diǎn)Ⅱ-4至Ⅱ-8相同。

圖1 王慶坨水庫(kù)飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃分示意圖Fig.1 Schematic map of drinking water source protection area of Wangqingtuo Reservoir

5 保護(hù)區(qū)規(guī)范化整治建議

《中華人民共和國(guó)水污染防治法》《天津市水污染防治條例》等相關(guān)法規(guī)和文件，對(duì)飲用水水源地保護(hù)區(qū)規(guī)范化整治提出了具體要求。依據(jù)上述法律法規(guī)及規(guī)范，京津冀地區(qū)水源保護(hù)區(qū)建設(shè)、監(jiān)控能力、保護(hù)區(qū)整治、應(yīng)急能力基本符合水源規(guī)范化建設(shè)要求，但水源水質(zhì)水量存在一定問題，湖庫(kù)型水源地總氮指標(biāo)超標(biāo)較普遍。王慶坨水庫(kù)雖尚未通水，但為保障天津市供水安全，根據(jù)保護(hù)區(qū)劃分方案建議水庫(kù)一級(jí)、二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)在以下3個(gè)方面開展保護(hù)區(qū)規(guī)范化整治工作。

5.1 固定源規(guī)范化整治建議

王慶坨水庫(kù)緊鄰津冀交界，水庫(kù)一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)有公路超限檢測(cè)站1座、動(dòng)物檢疫站1座。根據(jù)《天津市水污染防治條例》中“飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止新建、改建、擴(kuò)建與供水和保護(hù)水源無(wú)關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目，已建成的與供水和保護(hù)水源無(wú)關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目、公園、旅游景區(qū)，由各區(qū)人民政府責(zé)令拆除或者關(guān)閉”的相關(guān)要求，應(yīng)盡快開展公路超限監(jiān)測(cè)站、動(dòng)物檢疫站的選址搬遷工作。在選址搬遷尚未完成前，重點(diǎn)針對(duì)超限站卸料場(chǎng)、停車場(chǎng)等相關(guān)設(shè)施加強(qiáng)監(jiān)管，裸露地面、易塵物料應(yīng)采取覆蓋或?yàn)⑺胧?/p>

5.2 移動(dòng)源規(guī)范化整治建議

王慶坨水庫(kù)三面環(huán)路，以北為津同公路，以南為津保高速，以東為九里橫堤。津同公路運(yùn)輸車輛以重型卡車為主；津保高速車流量大，車速快；九里橫堤為溝通鎮(zhèn)區(qū)與王二淀村的村道，路況較差。車輛行駛過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵和交通尾氣可能會(huì)對(duì)水庫(kù)供水安全造成影響，可能存在?；?、易燃易爆等物品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。為保障王慶坨水庫(kù)飲用水水源安全，防止飲用水源污染，充分考慮潛在的突發(fā)性事故風(fēng)險(xiǎn)，建議環(huán)保、公安、交通等部門應(yīng)根據(jù)各自職責(zé)，加強(qiáng)對(duì)津同公路、津保高速公路運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品的車輛加強(qiáng)管理，落實(shí)專業(yè)運(yùn)輸車輛和運(yùn)輸人員的資質(zhì)要求和應(yīng)急培訓(xùn)。在津同公路、津保高速公路管道周邊建設(shè)圍堰等應(yīng)急防護(hù)措施，防止有毒有害物質(zhì)泄漏進(jìn)入水體。

5.3 農(nóng)業(yè)種植源規(guī)范化整治建議

王慶坨水庫(kù)一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)，存在約3.6公頃基本農(nóng)田。根據(jù)《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》要求，一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)“禁止從事種植、放養(yǎng)畜禽和網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動(dòng)”；根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于堅(jiān)決制止占用基本農(nóng)田進(jìn)行植樹等行為的緊急通知》對(duì)保護(hù)基本農(nóng)田實(shí)行“除法律規(guī)定的國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目以外，不準(zhǔn)非農(nóng)建設(shè)項(xiàng)目占用基本農(nóng)田”的要求，一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)基本農(nóng)田種植活動(dòng)需得到保護(hù)。上述飲用水水源地污染防治管理規(guī)定不夠明確的現(xiàn)象，在飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃分及管理實(shí)踐中普遍存在，影響具體污染防控措施的實(shí)施。在保護(hù)飲用水水源與基本農(nóng)田難以協(xié)調(diào)的現(xiàn)狀下，建議按照面積不減少、質(zhì)量不下降、用途不改變的要求，對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)基本農(nóng)田實(shí)行嚴(yán)格管控。根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》，建議在飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)規(guī)定禁止或者限制使用化肥、農(nóng)藥等措施。按照國(guó)家及天津市關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)等相關(guān)文件要求，建議在保護(hù)區(qū)內(nèi)嚴(yán)格實(shí)行農(nóng)藥、化肥零增長(zhǎng)，推廣測(cè)土配方、施用有機(jī)肥，防止農(nóng)業(yè)面源污染影響水源水質(zhì)。

6 結(jié) 論

根據(jù)水庫(kù)周邊基礎(chǔ)環(huán)境調(diào)查結(jié)果，綜合考慮王慶坨水庫(kù)平原型壩上水庫(kù)無(wú)自然匯水范圍的特征，水庫(kù)周邊污染源難以匯入水庫(kù)影響水質(zhì)。根據(jù)HJ/T338—2007《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》，確定王慶坨水庫(kù)飲用水水源地宜設(shè)置一級(jí)保護(hù)區(qū)和二級(jí)保護(hù)區(qū)，不設(shè)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。其中，一級(jí)保護(hù)區(qū)與王慶坨水庫(kù)生態(tài)紅線圍成區(qū)域一致，即為水庫(kù)征地范圍，面積389公頃；二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍，西側(cè)以河北省與天津市省界為邊界，東側(cè)以一級(jí)保護(hù)區(qū)外 50,m 為邊界，北側(cè)以津同公路北側(cè)路肩為邊界，南側(cè)以津保高速公路南側(cè)路肩為邊界。

根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)要求，王慶坨水庫(kù)應(yīng)在保護(hù)區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，開展保護(hù)區(qū)規(guī)范化整治工作。主要從固定源、移動(dòng)源和農(nóng)業(yè)面源方面，針對(duì)水庫(kù)周邊公路超限監(jiān)測(cè)站、動(dòng)物檢疫站、運(yùn)輸車輛、農(nóng)業(yè)種植等污染源和生產(chǎn)活動(dòng)加強(qiáng)保護(hù)區(qū)規(guī)范化管理，保障全市供水安全。