平原大中型河流水功能區(qū)入河排污口優(yōu)化布局方法研究
——以淮河干流中游段為例

（淮河流域水資源保護(hù)局淮河水資源保護(hù)科學(xué)研究所 蚌埠 233001）

1 引言

淮河為我國七大河流之一，是典型的大中型平原河流?；春恿饔蛉硕嗨?、水資源時(shí)空分布不均、水土資源與生產(chǎn)力布局不匹配、水旱災(zāi)害頻發(fā)是淮河流域的基本水情，決定了水資源保護(hù)工作的特殊重要性。

淮河干流中游段（洪河口～洪澤湖主要出口三河閘）作為淮河流域入河排污口監(jiān)督管理重點(diǎn)河段，其排污口布局規(guī)劃具有特殊性和代表性。該研究以淮河干流中游段（洪河口～洪澤湖主要出口三河閘）作為典型河段，在全面調(diào)查掌握流域入河排污口及污染源特性、取水口、飲用水水源地、重要的生態(tài)保護(hù)區(qū)等資料的基礎(chǔ)上，以水功能區(qū)劃及其納污限排總量為依據(jù)，深入探討入河排污口優(yōu)化布局方法。

2 入河排污口現(xiàn)狀

2.1 入河排污口概況

淮河干流中游段指淮河干流從洪河口到洪澤湖主要出口三河閘一段，考慮到湖泊的特殊性，本次研究?jī)?nèi)容不包括洪澤湖，僅針對(duì)河流。依據(jù)《國務(wù)院關(guān)于全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃（2011—2030年）的批復(fù)》，淮河干流中游段主要涉及14 個(gè)水功能區(qū)（2 個(gè)一級(jí)水功能區(qū)、12 個(gè)二級(jí)水功能區(qū)），全長(zhǎng)490km。

根據(jù)2014—2016年淮委組織流域水利部門對(duì)有關(guān)城鎮(zhèn)入河排污口廢污水排放量調(diào)查監(jiān)測(cè)，淮河干流中游段14 個(gè)水功能區(qū)中，有11 個(gè)水功能區(qū)分布47 個(gè)入河排污口（表1）。按不同排污口類型統(tǒng)計(jì)，工業(yè)廢水排污口、混合廢污水排污口和生活污水排污口分別占總數(shù)的17.0%、63.8%和19.2%。入河量污水總量3.17 萬m3/a，入河污染物量COD1.43 萬t/a、氨氮0.32 萬t/a。

根據(jù)《淮河流域重要江河湖泊功能區(qū)納污能力和限制排污總量意見》，該研究涉及的14 個(gè)水功能區(qū)2020年納污能力為COD 7.82 萬t/a、氨氮0.50 萬t/a，限制排放總量為COD 2.13 萬t/a、氨氮0.30 萬t/a?；春痈逢?、六安農(nóng)業(yè)用水區(qū)、淮河鳳臺(tái)工業(yè)用水區(qū)、淮河淮南、蚌埠過渡區(qū)、淮河淮南飲用水水源區(qū)、淮河蚌埠飲用水水源區(qū)和淮河盱眙過渡區(qū)等6 個(gè)水功能區(qū)入河污染物量均不同程度超過2020年限排總量。

2.2 入河排污口存在的主要問題

表1 入河排污口情況統(tǒng)計(jì)表

（1）淮河干流中游段存在部分未履行入河排污口設(shè)置審批手續(xù)、違規(guī)設(shè)置入河排污口，產(chǎn)業(yè)布局與水資源配置不盡協(xié)調(diào)，排污口布局不夠合理，存在大量不符合國家產(chǎn)業(yè)政策，以及影響飲用水水源地、生態(tài)敏感區(qū)、調(diào)（供）水水源地及其輸水線路、已劃定禁止排污區(qū)等敏感水域的入河排污口。

（2）入河排污口管理監(jiān)管存在問題:一是存在排污口底數(shù)不清、分類不明、基礎(chǔ)信息不全，檔案不完整，登記信息不全等問題；二是大量入河排污口未立標(biāo)牌，標(biāo)識(shí)不清；三是排污口監(jiān)管權(quán)責(zé)不清；四是大量入河排污口存在超標(biāo)排放問題；五是監(jiān)測(cè)能力和監(jiān)管手段不足；六是部門協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)和信息共享機(jī)制不健全等問題。

3 入河排污口布局規(guī)劃

根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)章制度等，以水功能區(qū)劃、水域納污能力和水質(zhì)管理目標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合水環(huán)境敏感區(qū)分布情況，將規(guī)劃水域劃分為禁設(shè)排污區(qū)、嚴(yán)格限設(shè)排污區(qū)和一般限設(shè)排污區(qū)三類。

3.1 入河排污口規(guī)劃范圍及原則

3.1.1 禁止設(shè)置入河排污口的水域

禁止排污區(qū)為各級(jí)政府批復(fù)實(shí)施的飲用水水源保護(hù)區(qū)、跨流域調(diào)水水源地及其輸水干線、區(qū)域供水水源地及其輸水通道、自然保護(hù)區(qū)、重要濕地、風(fēng)景名勝區(qū)以及國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的核心區(qū)等禁止污染物排入的保護(hù)水域或者保護(hù)要求很高的水域。

3.1.2 限制設(shè)置入河排污口的水域

限制設(shè)置入河排污口的水域是指所在水功能區(qū)開發(fā)利用程度較低，納污能力尚有富余，有條件新建、改建和擴(kuò)建排污口，但需要限制排污行為的水域。對(duì)于淮河干流中游段水功能區(qū)一級(jí)區(qū)劃中的緩沖區(qū)、二級(jí)區(qū)劃（飲用水水源區(qū)除外），可依據(jù)水功能區(qū)保護(hù)目標(biāo)及限制納污總量要求劃定為入河排污口限制區(qū)。限制區(qū)又可劃分為嚴(yán)格限制區(qū)和一般限制區(qū)。

嚴(yán)格限制排污區(qū)為與禁止設(shè)置入河排污口水域聯(lián)系比較密切的一級(jí)支流及部分二級(jí)支流，保留區(qū)、省界緩沖區(qū)，現(xiàn)狀污染物入河量超過或接近限制排污總量以及污染物排放量接近或超過有關(guān)環(huán)境保護(hù)行政主管部門下達(dá)的總量控制指標(biāo)、水質(zhì)評(píng)價(jià)不達(dá)標(biāo)的水功能區(qū)等保護(hù)要求較高的水域。

一般限制排污區(qū)為上述水域之外的其他水域。其現(xiàn)狀污染物入河量明顯低于水功能區(qū)限制排污總量以及污染物排放量明顯低于有關(guān)環(huán)境保護(hù)行政主管部門下達(dá)的總量控制指標(biāo)，尚有一定的納污空間。

3.2 入河排污口規(guī)劃范圍優(yōu)化方法

為減輕入河排污口對(duì)飲用水水源保護(hù)區(qū)的不利影響，擬在禁止設(shè)置入河排污口的水域上游延長(zhǎng)一段距離，其值采用二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式（岸邊排放）公式計(jì)算：

式中：c(x,y)—（x,y）點(diǎn)污染物向平均濃度，mg/L；

x—預(yù)測(cè)點(diǎn)離排放點(diǎn)的距離，m；

y—預(yù)測(cè)點(diǎn)離排放口的橫向距離，m；

K1—河流中污染物降解系數(shù)，1/d；

cp—污水中污染物的濃度，mg/L；

Qp—水流量，m3/s；

ch—河流上游污染物的濃度，mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—河流橫向混合系數(shù)，m2/s；

u—河流流速，m/s；

B—河流平均寬度，m；

π—圓周率。

選擇項(xiàng)目范圍內(nèi)排污量最大的淮南市姚家灣混合入河排污口作為最不利情況計(jì)算，最不利情況下，排污口下游100m 處COD 濃度滿足Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、1400m 處NH3-N 濃度滿足Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，擬將劃定禁止設(shè)置入河排污口的水域上游1400m 范圍也劃為禁止設(shè)置入河排污口的水域。

3.3 規(guī)劃成果

入河排污口設(shè)置水域分區(qū)共涉及規(guī)劃范圍內(nèi)的14 個(gè)水功能區(qū)，河段長(zhǎng)490km。對(duì)于同一水功能區(qū)的不同河段可能存在不同的水敏感目標(biāo)，將該水功能區(qū)分段進(jìn)行入河排污口布局；對(duì)于存在多個(gè)水敏感目標(biāo)的同一水域，按從嚴(yán)原則進(jìn)行入河排污口布局，因此，淮河干流中游段涉及的14 個(gè)水功能區(qū)共劃分為45 個(gè)區(qū)段（表2）。

其中禁止排污區(qū)共涉及9 個(gè)水功能區(qū)、17 個(gè)區(qū)段，劃分河長(zhǎng)191.2 km；嚴(yán)格限制排污區(qū)共涉及12 個(gè)水功能區(qū)、17 個(gè)區(qū)段，河長(zhǎng)162.5km；一般限制排污區(qū)共涉及5 個(gè)水功能區(qū)、11 個(gè)區(qū)段，劃分河長(zhǎng)136.3km。禁止排污區(qū)、嚴(yán)格限制排污區(qū)、一般限制排污區(qū)劃分河長(zhǎng)分別占劃分總數(shù)的39.0%、33.2%、27.8%。

表2 入河排污口布局分區(qū)成果及整治措施建議匯總表

由于同一水功能區(qū)可能涉及不同排污分區(qū)，因此，各類型排污區(qū)涉及水功能區(qū)數(shù)之和要大于實(shí)際水功能區(qū)數(shù)量。

根據(jù)各水功能區(qū)禁止、限制設(shè)置水域劃分情況及入河排污口實(shí)際情況，本次研究采取的入河排污口整治途徑主要有污水經(jīng)處理后回用、污水截流后入管網(wǎng)集中處理、提標(biāo)改造、設(shè)置生態(tài)凈化工程等四種（表2）。如鳳臺(tái)縣美廬污水處理廠混合入河排污口、淮南市首創(chuàng)水務(wù)有限公司八公山污水處理廠混合入河排污口、蚌埠市第一污水處理廠混合入河排污口等9 個(gè)入河排污口，均為城市污水處理廠處理后的尾水，根據(jù)當(dāng)?shù)毓?jié)水規(guī)劃、政策要求，建議開展中水回用。此外，為進(jìn)一步減輕污水處理廠入河污染物量，建議在尾水進(jìn)入淮河前設(shè)置生態(tài)凈化工程，如生態(tài)溝渠、凈水塘坑、太陽能/風(fēng)能曝氣機(jī)等復(fù)氧、人工濕地等。如淮南市李嘴孜上混合入河排污口、淮南市姚家灣混合入河排污口、懷遠(yuǎn)縣荊山溝排污口等35 個(gè)入河排污口均位于相應(yīng)的城市污水處理廠收水范圍內(nèi)，或當(dāng)?shù)卣當(dāng)M新建生活污水處理廠收水范圍內(nèi)，建議將污水截流后入管網(wǎng)集中處理。淮南首創(chuàng)水務(wù)有限責(zé)任公司八公山污水處理廠排放的尾水不達(dá)標(biāo)，需進(jìn)行提標(biāo)改造。

4 結(jié)語

該研究提出平原大中型河流水功能區(qū)入河排污口優(yōu)化布局方法，考慮了各類水生生態(tài)敏感區(qū)的特殊保護(hù)要求和生態(tài)功能區(qū)劃的管理要求，實(shí)現(xiàn)了二級(jí)水功能區(qū)精細(xì)化管理。通過對(duì)淮河干流飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)入河排污口的整治，入河排污口數(shù)量減少，主要污染物入河湖總量減少，并控制在水功能區(qū)納污能力范圍之內(nèi)，水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高到95%以上。

對(duì)淮河干流中游段入河排污口布局與整治規(guī)劃的研究，有利于建立完善的水資源保護(hù)和河湖健康保障體系，保障水資源和水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，提高水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率，保證飲水安全，改善河湖水生態(tài)狀況以及城鄉(xiāng)人居環(huán)境，促進(jìn)人水和諧發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

淮河干流中游段作為淮河流域入河排污口監(jiān)督管理重點(diǎn)河段，其排污口布局規(guī)劃具有特殊性和代表性。本項(xiàng)研究以淮河干流中游段入河排污口布局規(guī)劃為重點(diǎn)，探討入河排污口、水功能區(qū)優(yōu)化布局方法對(duì)其他河流、流域的水功能區(qū)入河排污口優(yōu)化具有重要價(jià)值■