水库型饮用水水源保护区划分方法比较

资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200925(2)

水库型饮用水水源保护区划分方法比较

贺 涛,彭晓春,白中炎,梁 晶

(环境保护部华南环境科学研究所,广东广州510655)

摘要:通过对水库型饮用水水源保护区划分的数值模型法、类比经验法和GIS辅助方法进行分析比较,提出适用于不同类型水库的饮用水源保护区划分适用性方法体系,为科学合理地划分水库型饮用水水源保护区提供依据。

关键词:水库型饮用水水源保护区;划分;方法比较

中图分类号:TV213 4 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2009)02-0122-02

ComparisonofDivisionMethodforReservoirDrinkingWaterProtectedArea

HETao,PENGXiao-chun,BAIZhong-yan,LIANGJing

(SouthChinaInstituteofEnvironmentalSciences,SEPA,Guangzhou510655,China)

Abstract:Throughcomparisonwithnumericalmodelmethod,experiencemethod,andGISassistedmethodforreservoirdrinking-waterprotect-edarea,thispaperprovidedapplicablemethodsystemofdifferenttypes,whichcouldsupportscientificandproperlypisionforreservoirdrinking-waterprotectedarea.

Keywords:reservoirdrinking-waterprotectedarea;pision;methodcomparison

1 引言

水库在具有防洪、灌溉、工农业供水及城市生活用水等使用功能的同时,又具有天然纳污和水体自净功能。近年随着我国国民经济的迅猛发展,大量废污水的排放给水库水域造成了不同程度的污染,其环境容量和自净能力在不断减少和削弱。因此,划分水库水源保护区,有利于水库水资源的管理和保护利用,也有利于水质监测部门加强对水质的长期监测和对污染物排放的监督,最大限度地发挥水库的使用功能。依据 中华人民共和国生活饮用水标准 (GB5749 85)和国家环保局 饮用水水源保护区划分技术细则 ,以及2007年颁布的 饮用水水源保护区划分技术规范 (HT/T338 2007,以下简称 规范 )对湖泊、水库型饮用水水源保护区划分提供了模型计算方法和经验方法。在数值计算方法中, 规范 只对一级、二级水源保护区的水域范围进行了说明。另一方面,我国南方很多水库一般都位于崇山峻岭之中,可采用建立数字高程模型并自动生成汇水区盆地和流域范围的GIS技术、获取相关自然环境专题信息的遥感技术,并综合利用社会和自然等多种数据源进行保护区范围定界。可见,我国水库型饮用水水源保护区划分方法包括类比经验法、数值模型法和GIS技术辅助法。本文拟通过分析这3种方法的基本思路和工作过程,

收稿日期:2008-12-27;修订日期:2009-01-15

基金项目:环境保护部专项课题 全国饮用水水源地基础环境调查与评估 项目。

第一作者简介:贺涛(1980-),男,江西省永新人,博士,主要研究方向为水资源与水环境。

[1,2]

对这些方法进行了比较,提出适用于不同地区的方法体系。在上述方法的基础上,尚需通过多方案优选法得到最终定界。2 划分方法比较2.1 数值模型法

数值模型法主要为 规范 中提供的方法。在该方法中,其中一级保护区的水域范围分大中型水库和小型水库两种。小型水库和单一供水功能的湖泊、水库正常水位线以下的全部水域为一级保护区;大中型水库部分水域划为一级保护区时,需采用二维数值模型方法进行划分。二级保护区的水域范围为二级保护区边界至一级保护区的径向距离大于所选定的主要污染物,或水质指标从二级保护区水质标准允许的浓度衰减到一级保护区水质标准允许的浓度水平所需的距离。准保护区(亦称三级保护区)为水库控制流域除一、二级保护区以外的范围。

数值模型法完全体现了水库型饮用水水源保护区划分的原则,即把水库控制流域看作一个统一整体,实质上就是针对一定体积水体的环境容量问题。在最不利条件下,当二级保护区的水质达到 类水标准时,一级保护区有足够的自净能力保证取水口的水质达到 类水的标准;当三级保护区即准保护区水质低于 类水的标准时,二级保护区有足够的自净能力,保证二级保护区与一级保护区的交界处水质达到 类水标准。因此,如果数值模型法可完全得到运用,其划定的水源保护区是非常科学的。相比之下,该模型在计算方法

中提供的 参见附录B 为 二维水质模型基本方程及解析解 更适用于河流型水源地,因此对水库型水源地而言主要用于入库河流长度的定界。由于一级保护区主要包含水库水域面积,入库河流需要上溯多少距离主要是为了满足二级和准保护区的需要。然而,由于很多中小型水库入库河流往往比较小,采用二维水质模型过于复杂。以无边界水体边界点源的稳态排放为例,在均匀流场中,当强度为M的点源排放到无限宽的水体中,在边界条件为的解析解为:

C(x,y)=

y=0

可变性上存在一定缺陷。举例而言,如果污水处理设施可有效降低初始源强,那么可能就不需要划定准保护区,减少对社会经济发展的制约,反之亦然。2.2 类比经验法

类比经验法是我国目前饮用水水源保护区划分的主要方法。 规范 中提出了水库型饮用水水源一级保护区的范围为取水口半径300 500m范围内的水域。中小型水库一级保护区边界外的水域面积设定为二级保护区,大型水库以一级保护区外径向距离不小于2000m为二级保护区水域面积,但不超过水面范围。由于类比经验法操作简单,划分容易,因此在实际中广为适用。相比之下,类比经验法划定的保护区范围比用数值模型法划定的范围小。如中型水库一级保护区范围为取水口半径300m范围内的水域,如果把水库近似看成是一个圆形水面,则一级保护区面积约为0.283km2,这对一个中型水库来说是非常小的面积。而在二级保护区的划定下,与现行很多水库对入库河流上溯的要求完全不一致。如辽宁省玉石水库二级保护区为玉石水库库区内202.70m等高线至分水岭脊线之间的迎水坡和流经太平庄河流入库处上溯至李家堡子(122 51 07 E、40 11 47 N)、流经东九池河流入库处上溯至三道河(122 46 05 E、40 12 43 N)所构成的区域(广东省黄田水库二级保护区为入库河流上溯15.73km河段的水域)。而如果将入库河流也看成是水库一级保护区边界外的水域范围,对于一些较长的入库河流,则这样的经验划分方法范围又过大。

2.3 GIS技术辅助法

为了使保护区范围的划定具有可操作性同时又遵循自然环境地形特征,必须获取相关的社会经济数据和实地调查的自然数据。目前利用遥感与GIS技术作为水资源或流域研究的技术手段已相当普及并体现出其优越性[3]。遥感影像能够快速客观地反映地表信息,从而得到所需的多种专题信息。GIS技术能够综合利用多种数据源(包括地理空间数据和属性数据)建立分析模型,用以辅助规划、管理、决策等。

采用GIS技术辅助方法对饮用水源保护区范围划分原则为: 对水库等大面积保护水体,以被保护水体为中心,将外延第一重山山峰的连线所包括的所有陆域和水域划分为一级保护区。 将基于地形图界定的全流域边界线所包括的除一级保护区以外的所有陆域和水域划分为二级保护区。这一原则反映了进入水库的河流是沿着何种方式进入水库的,因此在这样的原则下划分的保护区可清楚地探明入库污染物的来源。它比用数值模型法和类比经验法得到的结果更加直观

(下转第185页)

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而往往入库河流受到地形的影响,不能看成是均匀流场,因此也 …… 此处隐藏：4889字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……