歐陽昊,劉 晨,林 嫻

(1.珠江流域水資源保護局,廣東 廣州 510611; 2.廣東省水利廳,廣東 廣州 510635)

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珠江流域省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響評價方法

歐陽昊1,劉 晨1,林 嫻2

(1.珠江流域水資源保護局,廣東 廣州 510611; 2.廣東省水利廳,廣東 廣州 510635)

為科學判定省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響范圍及程度,保證珠江流域水功能區(qū)限制納污紅線管理的公正、公平性,根據(jù)珠江流域主要跨省河流水資源特征及水功能區(qū)監(jiān)督管理工作基礎,擬定了珠江流域省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響評價方法并進行了實例驗證。結(jié)果表明,所提計算方法科學,結(jié)果合理,在珠江流域水功能區(qū)水質(zhì)達標評價中具有實用性,能為珠江流域最嚴格水資源管理制度考核提供有力支撐。

珠江流域;省界緩沖區(qū);水質(zhì)超標影響;評價方法

2011年《中共中央、國務院關于加快水利改革發(fā)展的決定》和2012年《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》提出了加快水利改革發(fā)展的指導思想、目標任務和基本原則,部署了實行最嚴格水資源管理制度,確立水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”的工作任務,對流域水資源保護工作做出了全新的定位,提出了更高的要求?！叭龡l紅線”中,水功能區(qū)限制納污紅線與流域水資源保護工作關系最為直接,其實施效果也直接關系到人民群眾的飲用水水質(zhì)安全和流域水生態(tài)安全,作用尤為重要。

為全面實施好重要江河湖泊水功能區(qū)限制納污紅線管理,2013年國務院辦公廳發(fā)布的《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》及2014年水利部辦公廳印發(fā)的《全國重要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)達標評價技術方案》(以下簡稱《技術方案》)對水功能區(qū)水質(zhì)達標考核程序、考核指標及監(jiān)測和評價規(guī)范做出了明確要求。但由于我國目前執(zhí)行的SL 395—2007《地表水資源質(zhì)量評價技術規(guī)程》、SL 219—2013《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》等技術規(guī)范未明確水功能區(qū)水質(zhì)超標影響程度評價方法,在開展行政區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)達標計算工作時,無法科學、合理扣除上游行政區(qū)入境水質(zhì)影響[1-3],從而導致省界上下游水功能區(qū)污染責任劃分不清,治理責任界定不明,直接影響國家實行最嚴格水資源管理制度考核的公正、公平性。為健全珠江流域水功能區(qū)水質(zhì)達標評價體系,亟須根據(jù)珠江流域主要河流水資源特征及實際情況,開展省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響范圍評價方法研究,確定適用于珠江流域水質(zhì)超標影響范圍確定及修正的方法,為流域?qū)嵤┳顕栏袼Y源管理制度考核提供有力支撐。

1 省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響評價工作基礎

根據(jù)國務院批復實施的《全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃(2011—2030年)》(以下簡稱《區(qū)劃》),珠江流域片共有45個重要江河湖泊省界緩沖區(qū),涉及云南、貴州、廣西、廣東、湖南、江西、福建7個省(自治區(qū))。根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)測結(jié)果,部分省界緩沖區(qū)存在水質(zhì)連續(xù)超標現(xiàn)象,并對下游水功能區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生一定影響,降低了下游水功能區(qū)水質(zhì)達標率。為科學界定省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響程度,珠江流域水資源保護局會同流域內(nèi)相關省(自治區(qū))水行政主管部門對全部省界緩沖區(qū)進行了現(xiàn)場查勘,根據(jù)省界上下游、左右岸及水利設施、排污口情況確定了48個水質(zhì)監(jiān)測代表斷面,并征求所在省(自治區(qū))人民政府意見。在此基礎上,珠江流域水資源保護局選擇水質(zhì)超標較嚴重的省界緩沖區(qū)開展了入河排污口監(jiān)測及水質(zhì)水量專題調(diào)查,根據(jù)《技術方案》[4]制定的省界緩沖區(qū)入境水質(zhì)影響扣除原則和基礎方法,進行了水質(zhì)變化模擬以及影響修正方法比對分析,擬定了珠江流域省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響評價方法。

2 省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響評價方法

2.1 影響范圍確定

為科學評價省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響,首先應界定超標水體的污染影響范圍。根據(jù)SL 348—2006《水域納污能力計算規(guī)程》[5],結(jié)合污染物擴散特性及珠江流域跨省河流具體情況,可將珠江流域跨省河流省界緩沖區(qū)所在河段劃為以下兩種類型:①多年平均流量大于等于150 m3/s的大型河段;②多年平均流量小于150 m3/s的中小型河段。

在省界緩沖區(qū)為中小型河段,影響省界緩沖區(qū)水質(zhì)的主要污染物超標倍數(shù)在1倍以內(nèi)的情況下,入境水質(zhì)影響范圍原則界定為省界下游與省界緩沖區(qū)相接的第1個水功能區(qū)；主要污染物超標1倍以上則應按式(1)計算影響范圍。若省界緩沖區(qū)為大型河段,水質(zhì)超標影響范圍均應按式(1)計算[6-7]。

(1)

(2)

式中:u平均為選取河段的平均流速,m/s;Δx為省界至選取的下游斷面之間距離,m;ρ下為選取的下游斷面污染指標質(zhì)量濃度實測值,mg/L。

2.2 濃度衰減修正

為科學界定省界上下游水功能區(qū)水質(zhì)超標責任主體,在評估省界下游行政區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)保護工作成效時,應扣除省界入境水質(zhì)影響。省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標濃度衰減修正方法主要根據(jù)物料平衡原理從目標斷面實測污染物的通量中扣除超出部分的通量,再按目標斷面的流量折算成濃度值進行考核[8]。當影響范圍不超過與省界緩沖區(qū)相接的第1個水功能區(qū)時,修正計算可不考慮河流綜合衰減系數(shù),采用式(3)計算[9-10]:

(3)

省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響范圍超過與省界緩沖區(qū)相接的第1個水功能區(qū)時,修正計算應考慮河流綜合衰減系數(shù),采用式(4)計算:

(4)

式中:Q省界為省界斷面平均流量,m3/s;其余符號意義同前。

3 實例驗證

為科學確定省界緩沖區(qū)的水質(zhì)超標影響,需要長期的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及翔實的上下游支流匯入、排污口布設、面源污染調(diào)查、水下地形等水文資料,以精確模擬省界入境水質(zhì)變化及污染物濃度衰減情況。受相關數(shù)據(jù)資料缺乏的條件限制以及考慮到可操作性的因素,對上述方法中部分參數(shù)進行了簡化,為驗證計算方法的合理性,現(xiàn)選取珠江流域的跨省河流之一——賀江進行實例驗證。

3.1 驗證區(qū)概況

賀江為西江一級支流,發(fā)源于廣西賀州市富川縣蠻子嶺,自北向南經(jīng)賀州八步區(qū)鋪門鎮(zhèn)進入廣東省境內(nèi),在廣東肇慶封開縣江口鎮(zhèn)注入西江,集水面積11 599 km2,河長357 km,平均比降0.47‰,多年平均徑流量113.3億m3,是珠江流域境內(nèi)較大的跨省河流。根據(jù)《區(qū)劃》,賀江跨省水功能區(qū)為賀江桂粵緩沖區(qū),長度20 km,水質(zhì)目標為Ⅲ類,下游水功能區(qū)為賀江封開保留區(qū),長度103.4 km,水質(zhì)目標為Ⅱ類。

3.2 數(shù)據(jù)來源

2013年7月,賀江省界上游發(fā)生重金屬鎘、鉈污染,造成省界水質(zhì)超標,并對下游水質(zhì)造成一定影響。為及時應對此次水污染事件,水利部珠江水利委員會迅速派出工作組和水質(zhì)監(jiān)測組趕赴現(xiàn)場,在省界上下游共布設25處監(jiān)測斷面,實施每小時1次的高頻率監(jiān)測,為事件及時處置提供了堅實支撐。由于此次事件后期賀江下游河段水功能區(qū)主要污染物為鉈,因此驗證計算時以鉈為污染指標,相關數(shù)據(jù)均來源于此次事件應急處置過程。

3.3 結(jié)果分析

2013年7月10日,賀江桂粵緩沖區(qū)省界監(jiān)測斷面鉈質(zhì)量濃度為0.000 31 mg/L,實測流速為0.30 m/s,實測流量為178 m3/s。省界下游賀江封開保留區(qū)水質(zhì)監(jiān)測斷面距離省界9.8 km,鉈質(zhì)量濃度為0.000 22mg/L,實測流速為0.16 m/s,實測流量為188 m3/s。根據(jù)計算,賀江桂粵省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響范圍為50.1 km,不超過省界下游水功能區(qū)長度。不考慮河流綜合衰減,采用式(3)扣除省界入境超標水體水質(zhì)影響進行修正計算,下游水功能區(qū)調(diào)整質(zhì)量濃度為0.000 01 mg/L,低于標準限值。若考慮河流綜合衰減,采用式(4)進行修正計算,下游水功能區(qū)調(diào)整濃度為0.000 02 mg/L,低于標準限值。實例驗證結(jié)果表明,賀江水污染事件發(fā)生期間,下游水功能區(qū)水質(zhì)超標原因為省界入境污染水體,但影響范圍未超過該水功能區(qū)河長,扣除入境水質(zhì)影響后,下游水功能區(qū)水質(zhì)符合水質(zhì)管理要求。采用以上計算方法能較好地去除省界水質(zhì)超標對下游的影響,科學判定省界水質(zhì)超標的污染責任范圍。

由于珠江流域主要跨省河流省界河段均地處偏僻,現(xiàn)狀開發(fā)利用程度較低,新入河污染源較少,根據(jù)流域水資源保護規(guī)劃和經(jīng)濟社會發(fā)展要求,省界下游河段第1個水功能區(qū)全部劃為保留區(qū),為簡化省界水質(zhì)超標影響計算提供了有利條件。賀江作為珠江流域主要跨省河流,其水資源特征、經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀和水功能區(qū)劃情況在全流域具備較好的代表性,以賀江為實例的驗證結(jié)果表明，以上計算方法適用于流域內(nèi)其他省界緩沖區(qū)的水質(zhì)超標影響判定工作。

4 結(jié) 語

科學判定省界緩沖區(qū)水質(zhì)超標影響,客觀公正開展珠江流域重要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)達標評價是踐行流域最嚴格水資源管理制度的基礎,也是“建設綠色珠江、維護河流健康”的重要支撐。受水功能區(qū)監(jiān)測斷面不足、水下地形及水文資料不全、入河污染物系數(shù)選取及面源污染計算等不確定性因素影響,在現(xiàn)有條件下要精確判定省界水質(zhì)超標責任及影響范圍存在較大難度。本文根據(jù)物料平衡原則所提的計算方法考慮了珠江流域主要跨省河流的水資源特征、河流綜合衰減及納污能力,在保證計算結(jié)果科學、合理的前提下,具有簡單直觀、操作性強、數(shù)據(jù)依賴程度較低等優(yōu)點,在珠江流域水功能區(qū)水質(zhì)達標評價中具有一定推廣價值和實用性。

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Assessment method for water pollution impact in provincial buffer zone of Pearl River Basin

OUYANG Hao1, LIU Chen1, LIN Xian2

(1.PearlRiverBasinWaterResourcesProtectionBureau,Guangzhou510611,China;2.WaterResourcesDepartmentofGuangdongProvince,Guangzhou510635,China)

To judge the range and level of water pollution impact in provincial buffer zone and ensure the management of polluting red line for water function zone in Pearl River basin to be fair and justice, we drew up the water pollution impact evaluating method for provincial buffer zone in Pearl river basin and testified it with real examples, based on the character of water resources in provincial buffer zone of Pearl River basin and the water function zone supervision and monitoring work.The result shows that our evaluating method is scientific and its results are reasonable.The method is practical for water quality evaluation of water function zone in Pearl River basin, can provide strong support for the assessment under the strictest water resource management standard for Pearl River basin.

Pearl River Basin; provincial buffer zone; water pollution impact; assessment method

10.3880/j.issn.1004-6933.2015.04.012

歐陽昊(1982—),男,工程師,碩士研究生,主要從事水功能區(qū)監(jiān)督管理工作。E-mail: syjdgl@pearlwater.gov.cn

X824

A

1004-6933(2015)04-0067-03