鄔容偉，雷 頡，萬(wàn)金保，歐陽(yáng)喜寬，馬金蓮

(1.南昌理工學(xué)院新能源與環(huán)境工程學(xué)院，南昌 330044； 2.南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院，南昌 330031；3.江西嘉盛技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)有限公司，南昌 330029)

水是人類(lèi)生存的最基本條件，獲取安全的飲用水是人類(lèi)的基本需求，它不僅影響人類(lèi)的健康，也是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)文化各方面可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1-3]。為確保飲用水安全，2005 年國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)飲用水安全保障工作的通知》(國(guó)辦發(fā) 〔2005〕45號(hào))，2009年，環(huán)境保護(hù)部印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)飲用水水源安全保障工作的通知》中要求按照《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》及《飲用水水源保護(hù)區(qū)標(biāo)志技術(shù)要求》對(duì)飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分，2010年，環(huán)境保護(hù)部會(huì)同國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部和衛(wèi)生部五部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《全國(guó)城市飲用水水源地環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(2008-2020年)》。2016年，國(guó)務(wù)院“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(國(guó)發(fā)〔2016〕65號(hào))要求各省(區(qū)、市)應(yīng)于2017年底前基本完成鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上集中式飲用水水源保護(hù)區(qū)劃定，開(kāi)展定期監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

1 飲用水基礎(chǔ)信息

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)位于江西省泰和縣東南部，贛江支流云亭河中上游的上圯、老營(yíng)盤(pán)兩鄉(xiāng)境內(nèi)，是一座以灌溉為主兼有防洪、發(fā)電、供水等綜合利用效率的大(二)型水庫(kù)。水庫(kù)壩址以上集水面積為172 km2，總庫(kù)容1.071 億m3。泰和縣上圯水廠(chǎng)建立在老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)大壩發(fā)電廠(chǎng)房尾水渠右側(cè)空地，取水工程直接從老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)發(fā)電引水鋼管預(yù)留口取水，水廠(chǎng)設(shè)計(jì)供水規(guī)模為1.5 萬(wàn)m3/d，一期水廠(chǎng)處理能力為1.65 萬(wàn)m3/d，規(guī)劃2020年日供水量為2.5 萬(wàn)m3/d。老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)飲用水水源地基本信息見(jiàn)表1所示。

表1 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)飲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

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)主要用于水庫(kù)以下斷面用水戶(hù)，主要有灌區(qū)農(nóng)田灌溉，居民用水以及下游河道的生態(tài)用水。通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查和計(jì)算[4-7]，總需水量如表2。

表2 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)庫(kù)區(qū)每年需水量 萬(wàn)m3

2.2 供水量分析

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)位于贛江一級(jí)支流云亭水上游，壩址坐落在泰和縣上圯鄉(xiāng)上圯村，壩址以上控制流域面積172 km2，根據(jù)當(dāng)?shù)卣峁?958-2016年水文數(shù)據(jù)，并對(duì)多年平均流量頻率分析，得到老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)流量頻率曲線(xiàn)[8-11]如圖1。

圖1 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)1958-2016年流量頻率曲線(xiàn)Fig.1 The Frequency Curve of Lao Ying Pan Reservoir's discharge during 1958-2016

由圖1可知，老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)多年平均流量為4.75 m3/s，偏差系數(shù)Cv=0.31，變差系數(shù)Cs與偏差系數(shù)的比值Cs/Cv=2.0。老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)壩址年平均流量頻率計(jì)算成果見(jiàn)表3。

2.3 供需平衡分析

由表2與表3可知，在枯水年和特枯水年，老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)的可供水量小于供水工程所需水量，計(jì)算特枯水年差值如表4。

表3 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)壩址年平均流量頻率計(jì)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 萬(wàn)m3/a

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)正常水位為158.0 m，相應(yīng)庫(kù)容為0.765 億m3，死水位為141.4 m，死水位庫(kù)容0.22 億m3，由此可知，老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)可調(diào)節(jié)水量為為0.545 億m3，即5 450 萬(wàn)m3，大于特枯年缺水量，因此在特枯年水庫(kù)供水不足可由水庫(kù)調(diào)節(jié)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠滿(mǎn)足供需要求。

3 飲用水水質(zhì)分析

根據(jù)水庫(kù)提供檢測(cè)報(bào)告和《吉安水質(zhì)信息》，老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)水質(zhì)指標(biāo)除溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、總磷(以P計(jì))、揮發(fā)酚4個(gè)指標(biāo)存在波動(dòng)，其他的監(jiān)測(cè)指標(biāo)都穩(wěn)定在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)值以?xún)?nèi)，4項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)結(jié)果如圖2～圖5。

圖2 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)庫(kù)容及TP變化趨勢(shì)Fig.2 The capacity and TP change trend

圖3 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)庫(kù)容及高錳酸鉀指數(shù)變化趨勢(shì)Fig.2 The capacity and CODMn change trend

圖4 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)庫(kù)容及揮發(fā)酚變化趨勢(shì)Fig.4 The capacity and volatile phenol change trend

圖5 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)庫(kù)容及溶解氧變化趨勢(shì)Fig.5 The capacity and DO change trend

在2014-2016年中，3年老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)第一季度的溶解氧可達(dá)到I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，一般在第三季度溶解氧為II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)溶解氧與庫(kù)容變化趨勢(shì)的對(duì)比分析，水庫(kù)中的溶解氧與庫(kù)容沒(méi)有正比關(guān)系，存在一定的季節(jié)性關(guān)系[12]。由圖3可知，在2014-2016年12次例行監(jiān)測(cè)過(guò)程中，高錳酸鉀指數(shù)基本能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，但在2016年4月18日監(jiān)測(cè)中，高錳酸鉀指數(shù)超出Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，為Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)中TP含量，水庫(kù)中TP指標(biāo)除2014年7月16日監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，TP指標(biāo)在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，剩余監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示都為II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿(mǎn)足飲用水要求[13-17]。根據(jù)其變化趨勢(shì)與水庫(kù)庫(kù)容變化趨勢(shì)比較，與水庫(kù)庫(kù)容變化趨勢(shì)沒(méi)有明顯的影響。而對(duì)于水體中的揮發(fā)酚含量，其基本能滿(mǎn)足溶度低于0.002 mg/L，但在2017年1月6日的監(jiān)測(cè)結(jié)果中其略超出II類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的限值0.002 mg/L，為0.002 1 mg/L，同時(shí)在此時(shí)水庫(kù)的151.13 m，水庫(kù)庫(kù)容為4 972 萬(wàn)m3，受到一定的水庫(kù)庫(kù)容影響。

4 飲用水保護(hù)區(qū)劃分

根據(jù)《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(HJ338-2018)對(duì)大型水庫(kù)飲用水保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)要求，結(jié)合老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)的環(huán)境特征、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和防護(hù)要求，確定老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)飲用水保護(hù)區(qū)劃分范圍[18,19]如表5。

本次劃定的飲用水水源保護(hù)區(qū)總面積49.3 km2，其中一級(jí)保護(hù)區(qū)總面積為1.8 km2，水域面積為0.3 km2，陸域面積為1.5 km2；二級(jí)保護(hù)區(qū)總面積為10.2 km2，水域面積為1.6 km2，陸域面積為8.6 km2；準(zhǔn)保護(hù)區(qū)總面積為37.3 km2，水域面積為2.3 km2，陸域面積為35.0 km2。

5 水質(zhì)可達(dá)標(biāo)性及污染防治措施

5.1 污染源分析

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)主要污染源為面源污染，主要為農(nóng)田和居民，在大莊村段存在香豬養(yǎng)殖。污染源規(guī)模及污染物質(zhì)產(chǎn)生量如表6。

5.2 水庫(kù)環(huán)境容量及水質(zhì)可達(dá)標(biāo)性分析

對(duì)于老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)，其主要污染物質(zhì)為有機(jī)物、氨氮、TN以及TP，因此，只做COD、氨氮、TN、TP的環(huán)境容量計(jì)算。根據(jù)南昌華標(biāo)監(jiān)測(cè)技術(shù)有限公司于2017年8月在老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)取水口、二級(jí)保護(hù)區(qū)及入庫(kù)口水質(zhì)分析，老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)水環(huán)境容量[20-23]如表7。

由表7可知，目前對(duì)COD、氨氮、總氮、總磷尚具有比較大的環(huán)境容量剩余，由于計(jì)算未考慮流域范圍內(nèi)植被新陳代謝、枯枝敗葉等總氮、總磷的釋放對(duì)水體的貢獻(xiàn)，因此總氮、總磷剩余環(huán)境容量存在一定偏差。

5.3 防治措施[24,25]

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)目前水環(huán)境容量還存在剩余，但依據(jù)國(guó)家飲用水水源地保護(hù)區(qū)相關(guān)規(guī)定，為確保飲用水水質(zhì)安全，對(duì)老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)保護(hù)區(qū)內(nèi)污染源提出以下措施：①建議泰和縣人民政府加強(qiáng)大莊段香豬場(chǎng)搬遷工作；②加強(qiáng)保護(hù)區(qū)內(nèi)山林養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁種植經(jīng)濟(jì)林；③建議對(duì)石田村和北坑村建立小型污水處理站，減少庫(kù)區(qū)內(nèi)居民對(duì)水質(zhì)影響；④因老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)距居民點(diǎn)較近，建議泰和縣政府加強(qiáng)對(duì)水源地保護(hù)宣傳力度，嚴(yán)禁附近居民進(jìn)入水庫(kù)內(nèi)游泳、垂釣等影響水質(zhì)的活動(dòng)。

6 結(jié) 語(yǔ)

老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)為大型水庫(kù)，從水庫(kù)水質(zhì)水量分析，老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)適宜作為飲用水水源。根據(jù)水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)的污染源情況及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，結(jié)合水庫(kù)地形地貌劃分水庫(kù)保護(hù)區(qū)，一級(jí)保護(hù)區(qū)面積為1.8 km2，二級(jí)保護(hù)區(qū)面積10.2 km2，準(zhǔn)保護(hù)區(qū)面積分別為37.3 km2。庫(kù)區(qū)保護(hù)區(qū)內(nèi)污染源主要為面源污染，水庫(kù)保護(hù)區(qū)內(nèi)環(huán)境容量能滿(mǎn)足現(xiàn)有庫(kù)區(qū)內(nèi)污染需求，但確保水庫(kù)水質(zhì)水量，及依據(jù)飲用水保護(hù)相關(guān)法律法規(guī)，建議當(dāng)?shù)卣畬⒋笄f段香豬場(chǎng)搬遷，加強(qiáng)庫(kù)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)污染控制。

表5 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)飲用水保護(hù)區(qū)劃分范圍Tab.5 The range of drinking Water Protection area of Lao YingPan Reservoir

表6 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)保護(hù)區(qū)內(nèi)年產(chǎn)污染物統(tǒng)計(jì) Tab.6 Statistics of Annual Pollutant production in Lao Yingpan Reservoir protection zone

表7 老營(yíng)盤(pán)水庫(kù)水環(huán)境容量 t/a

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