大型水庫飲用水水源保護區劃分
——以老營盤水庫為例

鄔容偉，雷 頡，萬金保，歐陽喜寬，馬金蓮

(1.南昌理工學院新能源與環境工程學院，南昌 330044； 2.南昌大學資源環境與化工學院，南昌 330031；3.江西嘉盛技術咨詢服務有限公司，南昌 330029)

水是人類生存的最基本條件，獲取安全的飲用水是人類的基本需求，它不僅影響人類的健康，也是一個國家經濟文化各方面可持續發展的重要基礎[1-3]。為確保飲用水安全，2005 年國務院辦公廳發布《國務院辦公廳關于加強飲用水安全保障工作的通知》(國辦發 〔2005〕45號)，2009年，環境保護部印發《關于進一步加強飲用水水源安全保障工作的通知》中要求按照《飲用水水源保護區劃分技術規范》及《飲用水水源保護區標志技術要求》對飲用水水源保護區劃分，2010年，環境保護部會同國家發展改革委、住房城鄉建設部、水利部和衛生部五部門聯合印發了《全國城市飲用水水源地環境保護規劃(2008-2020年)》。2016年，國務院“十三五”生態環境保護規劃(國發〔2016〕65號)要求各省(區、市)應于2017年底前基本完成鄉鎮及以上集中式飲用水水源保護區劃定，開展定期監測和評估。

1 飲用水基礎信息

老營盤水庫位于江西省泰和縣東南部，贛江支流云亭河中上游的上圯、老營盤兩鄉境內，是一座以灌溉為主兼有防洪、發電、供水等綜合利用效率的大(二)型水庫。水庫壩址以上集水面積為172 km2，總庫容1.071 億m3。泰和縣上圯水廠建立在老營盤水庫大壩發電廠房尾水渠右側空地，取水工程直接從老營盤水庫發電引水鋼管預留口取水，水廠設計供水規模為1.5 萬m3/d，一期水廠處理能力為1.65 萬m3/d，規劃2020年日供水量為2.5 萬m3/d。老營盤水庫飲用水水源地基本信息見表1所示。

表1 老營盤水庫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

老營盤水庫主要用于水庫以下斷面用水戶，主要有灌區農田灌溉，居民用水以及下游河道的生態用水。通過數據調查和計算[4-7]，總需水量如表2。

表2 老營盤水庫庫區每年需水量 萬m3

2.2 供水量分析

老營盤水庫位于贛江一級支流云亭水上游，壩址坐落在泰和縣上圯鄉上圯村，壩址以上控制流域面積172 km2，根據當地政府提供1958-2016年水文數據，并對多年平均流量頻率分析，得到老營盤水庫流量頻率曲線[8-11]如圖1。

圖1 老營盤水庫1958-2016年流量頻率曲線Fig.1 The Frequency Curve of Lao Ying Pan Reservoir's discharge during 1958-2016

由圖1可知，老營盤水庫多年平均流量為4.75 m3/s，偏差系數Cv=0.31，變差系數Cs與偏差系數的比值Cs/Cv=2.0。老營盤水庫壩址年平均流量頻率計算成果見表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，老營盤水庫的可供水量小于供水工程所需水量，計算特枯水年差值如表4。

表3 老營盤水庫壩址年平均流量頻率計算成果表Tab.3 The calculation results of Annual average discharge Frequency from Lao YingPan Reservoir

表4 特枯年供需差值 萬m3/a

老營盤水庫正常水位為158.0 m，相應庫容為0.765 億m3，死水位為141.4 m，死水位庫容0.22 億m3，由此可知，老營盤水庫可調節水量為為0.545 億m3，即5 450 萬m3，大于特枯年缺水量，因此在特枯年水庫供水不足可由水庫調節水量進行調節，能夠滿足供需要求。

3 飲用水水質分析

根據水庫提供檢測報告和《吉安水質信息》，老營盤水庫水質指標除溶解氧、高錳酸鉀指數、總磷(以P計)、揮發酚4個指標存在波動，其他的監測指標都穩定在《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)I類標準值以內，4項監測指標結果如圖2～圖5。

圖2 老營盤水庫庫容及TP變化趨勢Fig.2 The capacity and TP change trend

圖3 老營盤水庫庫容及高錳酸鉀指數變化趨勢Fig.2 The capacity and CODMn change trend

圖4 老營盤水庫庫容及揮發酚變化趨勢Fig.4 The capacity and volatile phenol change trend

圖5 老營盤水庫庫容及溶解氧變化趨勢Fig.5 The capacity and DO change trend

在2014-2016年中，3年老營盤水庫第一季度的溶解氧可達到I類標準，一般在第三季度溶解氧為II類標準，根據溶解氧與庫容變化趨勢的對比分析，水庫中的溶解氧與庫容沒有正比關系，存在一定的季節性關系[12]。由圖3可知，在2014-2016年12次例行監測過程中，高錳酸鉀指數基本能達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅱ類標準，但在2016年4月18日監測中，高錳酸鉀指數超出Ⅱ類標準，為Ⅲ類標準。對于老營盤水庫中TP含量，水庫中TP指標除2014年7月16日監測結果顯示，TP指標在《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅰ類標準，剩余監測結果顯示都為II類標準，能夠滿足飲用水要求[13-17]。根據其變化趨勢與水庫庫容變化趨勢比較，與水庫庫容變化趨勢沒有明顯的影響。而對于水體中的揮發酚含量，其基本能滿足溶度低于0.002 mg/L，但在2017年1月6日的監測結果中其略超出II類標準的限值0.002 mg/L，為0.002 1 mg/L，同時在此時水庫的151.13 m，水庫庫容為4 972 萬m3，受到一定的水庫庫容影響。

4 飲用水保護區劃分

根據《飲用水水源保護區劃分技術規范》(HJ338-2018)對大型水庫飲用水保護區劃分技術要求，結合老營盤水庫的環境特征、水質標準和防護要求，確定老營盤水庫飲用水保護區劃分范圍[18,19]如表5。

本次劃定的飲用水水源保護區總面積49.3 km2，其中一級保護區總面積為1.8 km2，水域面積為0.3 km2，陸域面積為1.5 km2；二級保護區總面積為10.2 km2，水域面積為1.6 km2，陸域面積為8.6 km2；準保護區總面積為37.3 km2，水域面積為2.3 km2，陸域面積為35.0 km2。

5 水質可達標性及污染防治措施

5.1 污染源分析

老營盤水庫庫區內主要污染源為面源污染，主要為農田和居民，在大莊村段存在香豬養殖。污染源規模及污染物質產生量如表6。

5.2 水庫環境容量及水質可達標性分析

對于老營盤水庫，其主要污染物質為有機物、氨氮、TN以及TP，因此，只做COD、氨氮、TN、TP的環境容量計算。根據南昌華標監測技術有限公司于2017年8月在老營盤水庫取水口、二級保護區及入庫口水質分析，老營盤水庫水環境容量[20-23]如表7。

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

5.3 防治措施[24,25]

老營盤水庫目前水環境容量還存在剩余，但依據國家飲用水水源地保護區相關規定，為確保飲用水水質安全，對老營盤水庫保護區內污染源提出以下措施：①建議泰和縣人民政府加強大莊段香豬場搬遷工作；②加強保護區內山林養護，嚴禁種植經濟林；③建議對石田村和北坑村建立小型污水處理站，減少庫區內居民對水質影響；④因老營盤水庫距居民點較近，建議泰和縣政府加強對水源地保護宣傳力度，嚴禁附近居民進入水庫內游泳、垂釣等影響水質的活動。

6 結 語

老營盤水庫為大型水庫，從水庫水質水量分析，老營盤水庫適宜作為飲用水水源。根據水庫庫區內的污染源情況及當地經濟發展，結合水庫地形地貌劃分水庫保護區，一級保護區面積為1.8 km2，二級保護區面積10.2 km2，準保護區面積分別為37.3 km2。庫區保護區內污染源主要為面源污染，水庫保護區內環境容量能滿足現有庫區內污染需求，但確保水庫水質水量，及依據飲用水保護相關法律法規，建議當地政府將大莊段香豬場搬遷，加強庫區內農業污染控制。

表5 老營盤水庫飲用水保護區劃分范圍Tab.5 The range of drinking Water Protection area of Lao YingPan Reservoir

表6 老營盤水庫保護區內年產污染物統計 Tab.6 Statistics of Annual Pollutant production in Lao Yingpan Reservoir protection zone

表7 老營盤水庫水環境容量 t/a

□