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摘要在对引江济淮规划区的概况、现状水质、现状污染源进行调查的基础上，进行了规划年2020年污染源预测。根据调水线路水质目标，选用合适的模型，以流域为单元，断面水质达标为目标，计算了引江济淮规划区各流域的纳污容量。在此基础上，制订了区域内的污染物总量控制方案，提出合理的水环境保护措施，确保引江济淮污染物削减目标可达，水质安全。
关键词引江济淮；总量控制；纳污能力；环境保护；污染物
中图分类号S181.3文献标识码 A文章编号0517-6611（2016）30-0058-03
引江济淮工程沟通长江、淮河两大水系，是一项跨流域并承担多目标开发任务的重大战略性水资源配置工程。该工程实施后，可有效缓解淮北地区较长时间内的缺水矛盾，完善江淮运输体系，缓解巢湖及淮河水环境恶化趋势，对促进该地区经济社会协调可持续发展、水生态文明建设具有重要作用[1-4]。笔者针对安徽省安庆、铜陵、芜湖、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、阜阳、亳州10个地市，探讨了引江济淮安徽段水污染物控制，提出了水环境保护措施，以期为引江济淮安徽段水环境保护方案的制订提供决策依据。
1引江济淮规划区概况
1.1区域概况
引江济淮工程行政区划涉及安徽省安庆、铜陵、芜湖、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、淮北、宿州、阜阳、亳州12个市，以及河南省周口、商丘2个市，共14个市55个县（市、区）的部分地区。供水范围7.06万km2，人口4 132万人（其中安徽省涉及3 275万人）。安徽省供水范围占82.9%，人口占79.2%。其中淮北市和宿州市也是淮水北调的供水范围。
引江济淮工程引水线路的总方向是从长江引水，分别经西河、兆河和菜子湖、孔城河、白石天河注入巢湖输水线路，引江水通过巢湖输水线路至派河口，经派河枢纽泵站提水后利用派河输水，经新建蜀山泵站枢纽提水后，沿新开挖江淮分水岭渠段输水，接东淝河后入瓦埠湖，经瓦埠湖调蓄后注入淮河干流，再经蚌埠闸调蓄后利用颍河、涡河、茨淮新河、西淝河等河道继续往北向皖北、豫东送水。根据工程位置及功能定位的不同，引江济淮工程总体布局可分为引江济巢、江淮沟通以及江水北送三大段落（图1）。
引江济淮工程可研阶段设计的引江规模为300 m3/s，引江水量为36.28亿m3，入淮河规模为280 m3/s，入淮水量为27.85亿m3。
1.2水質现状
按照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002），结合规划区输水线路的水功能区划水质管理目标进行综合分析，选取化学需氧量（COD）、高锰酸盐指数、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、溶解氧（DO）和石油类7项指标作为河流的水质评价因子[5]；湖泊水质评价除上述7项指标外，另增加总氮（TN）和富营养化指标。湖泊富营养化评价采用《湖泊、水库富营养化评分及分类标准》（SL 63—94）。
2013年引江济淮输水干线除巢湖、派河、颖河、涡河和西淝河上段外，基本满足调水要求。评价结果见表1。
1.3污染源情况
染源调查指标主要为COD、NH3-N、TN、TP。2013年污染物入河量见表2。笔者在2013年的基础上，考虑了人口新增量，进行了2020年污染源预测。
1.4水质目标
预计到2020年，淮河以南的引江济淮输水干线（巢湖除外）水质达到或优于Ⅲ类，长江流域优良断面比例达83.3%；淮河干流（正阳关—蚌埠闸段）水质稳定达到或优于Ⅲ类水标准；淮河以北供应城市的输水线路（西淝河、茨淮新河）水质稳定在Ⅲ类，淮河以北其他输水线路（颍河、涡河）水质稳定在Ⅳ类；淮河流域优良断面比例达到57.5%。到2020年，巢湖全湖维持轻度富营养状态并有所好转，营养状态指数达55以下，西半湖好转为轻度富营养，营养状态指数达60以下；巢湖主要入湖支流十五里河、南淝河水质达到Ⅴ类（南淝河氨氮≤4 mg/L），柘皋河、杭埠河水质稳定达到Ⅲ类。
总量控制因子为COD、NH3-N，巢湖、菜子湖、瓦埠湖三大湖泊以及白石天河、西兆河、派河增加TN、TP指标。其中，TN分别以菜子湖流域、瓦埠湖流域、巢湖流域（包含白石天河、西兆河、派河）为单位进行考核。
2主要河流纳污能力
2.1计算方法
根据输水线路河湖水文水力学特征及相关水域的水质监测数据，参照相关水域已划定的水功能区水质管理目标及调水水质目标，运用相关数学模型分析计算得出各控制单元一定水文条件下的污染物入河控制量。入河控制量计算执行《水域纳污能力计算规程》（SL 348—2010）[6]。COD、NH3-N、TP属于水质考核指标，按照规范选用近10年最枯月平均流量作为污染物入河控制量的计算流量，TN纳污容量计算的水文条件选取近10年枯水期平均流量。输水干线河流采用计算规程中的河流一维模型，瓦埠湖和菜子湖采用计算规程中的湖（库）均匀混合模型，巢湖属于富营养化湖泊，采用规程中的湖（库）富营养化模型[7-8]。
2.2系数确定
综合各种影响因素，确定输水干线河流、湖泊污染物降解系数（k）的取值[9]（表3）。
2.3计算结果各控制段纳污容量计算结果见表4。
3总量控制方案
根据引江济淮治污规划、调水线路水质目标以及规划水平年的污染物排放量，从而确定规划水平年入河削减量=规划年污染物入河量-最大允许入河量。若规划年入河量小于调水区最大允许纳污能力，控制入河量按规划年入河量控制，不计算削减量。2020年引江济淮规划区削减量见表5。
4水环境保护
综合考虑规划区域水环境现状、污染物排放现状及经济社会发展水平等因素，依据规划目标，以控制单元为基础（重点以优先控制单元为主），以“改善质量—削减总量—防范风险”为主线，提出加强饮用水水源地保护，提升城镇污水处理能力，提高工业污染防治水平，加大面源污染治理力度，实施河湖内源污染治理，强化输水沿线生态保护，大力提高水资源利用率，分段实施截污导流工程，构建全线风险防范体系9项主要任务，在整个规划区域范围内全方位、多路线地实施污染防治措施，把节水、治污、水生态文明建设与调水工程有机结合，建立水质目标、水污染物排放总量及治污项目、投资、责任五位一体的治污体系。
根据引江济淮工程治污规划区域水质保护总体目标、重点任务及污染物总量控制目标，设置了生活污水治理、工业污染防治、规模化畜禽养殖废物治理、垃圾渗滤液治理、面源污染防治、内源污染防治、生态保育、区域水环境综合整治、能力建设九大类共670个工程。到2020年，除巢湖流域TN入湖削减目标不可达之外，其余控制单元污染物削减目标均可达。
5结论与建议
为确保输水干线的水质安全，加大水污染防治力度和建立污染防治长效机制势在必行。笔者提出了以下建议：①严格执行总量控制指标，实行排污权交易，确保输水干线水质安全；②加强统一领导，落实目标责任；③强化项目管理，实施规划考核；④强化环境执法，追究环境违法；⑤注重科技研发，提高治污水平。
参考文献
[1]
童庆国.引江济淮结合通航构建淮河水系第二入江通道[J].中国水运，2013，13（7）：30-31.
[2] 朱青.按照新的治水思路与水权理论规划和建设引江济淮工程[J].水利经济，2002（2）：47-50.
[3] 沈洪生.关于引江济淮工程规划若干问题的探讨[J].江淮水利科技，2009（1）：7-9.
[4] 张斯思，匡武.引江济淮巢湖调水区水污染特性及对策研究[J].四川环境，2016，35（2）：42-47.
[5] 中国环境科学研究院.地表水环境质量标准：GB3838—2002[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[6] 长江流域水资源保护局.水域纳污能力计算规程：SL348—2010[M].北京：中国水利水电出版社，2010.
[7] 边博，夏明芳.太湖流域重污染区主要水污染物总量控制[J].湖泊科学，2012，24（3）：327-333.
[8] 包存宽，张敏.流域水污染物排放总量控制研究：以吉林省松花江流域为例[J].地理科学，2000，20（1）：61-64.
[9] 王晓青.三峡库区澎溪河（小江）富营养化及水动力水质耦合模型研究[D].重庆：重庆大学，2012：39-43.
关键词引江济淮；总量控制；纳污能力；环境保护；污染物
中图分类号S181.3文献标识码 A文章编号0517-6611（2016）30-0058-03
引江济淮工程沟通长江、淮河两大水系，是一项跨流域并承担多目标开发任务的重大战略性水资源配置工程。该工程实施后，可有效缓解淮北地区较长时间内的缺水矛盾，完善江淮运输体系，缓解巢湖及淮河水环境恶化趋势，对促进该地区经济社会协调可持续发展、水生态文明建设具有重要作用[1-4]。笔者针对安徽省安庆、铜陵、芜湖、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、阜阳、亳州10个地市，探讨了引江济淮安徽段水污染物控制，提出了水环境保护措施，以期为引江济淮安徽段水环境保护方案的制订提供决策依据。
1引江济淮规划区概况
1.1区域概况
引江济淮工程行政区划涉及安徽省安庆、铜陵、芜湖、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、淮北、宿州、阜阳、亳州12个市，以及河南省周口、商丘2个市，共14个市55个县（市、区）的部分地区。供水范围7.06万km2，人口4 132万人（其中安徽省涉及3 275万人）。安徽省供水范围占82.9%，人口占79.2%。其中淮北市和宿州市也是淮水北调的供水范围。
引江济淮工程引水线路的总方向是从长江引水，分别经西河、兆河和菜子湖、孔城河、白石天河注入巢湖输水线路，引江水通过巢湖输水线路至派河口，经派河枢纽泵站提水后利用派河输水，经新建蜀山泵站枢纽提水后，沿新开挖江淮分水岭渠段输水，接东淝河后入瓦埠湖，经瓦埠湖调蓄后注入淮河干流，再经蚌埠闸调蓄后利用颍河、涡河、茨淮新河、西淝河等河道继续往北向皖北、豫东送水。根据工程位置及功能定位的不同，引江济淮工程总体布局可分为引江济巢、江淮沟通以及江水北送三大段落（图1）。
引江济淮工程可研阶段设计的引江规模为300 m3/s，引江水量为36.28亿m3，入淮河规模为280 m3/s，入淮水量为27.85亿m3。
1.2水質现状
按照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002），结合规划区输水线路的水功能区划水质管理目标进行综合分析，选取化学需氧量（COD）、高锰酸盐指数、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、溶解氧（DO）和石油类7项指标作为河流的水质评价因子[5]；湖泊水质评价除上述7项指标外，另增加总氮（TN）和富营养化指标。湖泊富营养化评价采用《湖泊、水库富营养化评分及分类标准》（SL 63—94）。
2013年引江济淮输水干线除巢湖、派河、颖河、涡河和西淝河上段外，基本满足调水要求。评价结果见表1。
1.3污染源情况
染源调查指标主要为COD、NH3-N、TN、TP。2013年污染物入河量见表2。笔者在2013年的基础上，考虑了人口新增量，进行了2020年污染源预测。
1.4水质目标
预计到2020年，淮河以南的引江济淮输水干线（巢湖除外）水质达到或优于Ⅲ类，长江流域优良断面比例达83.3%；淮河干流（正阳关—蚌埠闸段）水质稳定达到或优于Ⅲ类水标准；淮河以北供应城市的输水线路（西淝河、茨淮新河）水质稳定在Ⅲ类，淮河以北其他输水线路（颍河、涡河）水质稳定在Ⅳ类；淮河流域优良断面比例达到57.5%。到2020年，巢湖全湖维持轻度富营养状态并有所好转，营养状态指数达55以下，西半湖好转为轻度富营养，营养状态指数达60以下；巢湖主要入湖支流十五里河、南淝河水质达到Ⅴ类（南淝河氨氮≤4 mg/L），柘皋河、杭埠河水质稳定达到Ⅲ类。
总量控制因子为COD、NH3-N，巢湖、菜子湖、瓦埠湖三大湖泊以及白石天河、西兆河、派河增加TN、TP指标。其中，TN分别以菜子湖流域、瓦埠湖流域、巢湖流域（包含白石天河、西兆河、派河）为单位进行考核。
2主要河流纳污能力
2.1计算方法
根据输水线路河湖水文水力学特征及相关水域的水质监测数据，参照相关水域已划定的水功能区水质管理目标及调水水质目标，运用相关数学模型分析计算得出各控制单元一定水文条件下的污染物入河控制量。入河控制量计算执行《水域纳污能力计算规程》（SL 348—2010）[6]。COD、NH3-N、TP属于水质考核指标，按照规范选用近10年最枯月平均流量作为污染物入河控制量的计算流量，TN纳污容量计算的水文条件选取近10年枯水期平均流量。输水干线河流采用计算规程中的河流一维模型，瓦埠湖和菜子湖采用计算规程中的湖（库）均匀混合模型，巢湖属于富营养化湖泊，采用规程中的湖（库）富营养化模型[7-8]。
2.2系数确定
综合各种影响因素，确定输水干线河流、湖泊污染物降解系数（k）的取值[9]（表3）。
2.3计算结果各控制段纳污容量计算结果见表4。
3总量控制方案
根据引江济淮治污规划、调水线路水质目标以及规划水平年的污染物排放量，从而确定规划水平年入河削减量=规划年污染物入河量-最大允许入河量。若规划年入河量小于调水区最大允许纳污能力，控制入河量按规划年入河量控制，不计算削减量。2020年引江济淮规划区削减量见表5。
4水环境保护
综合考虑规划区域水环境现状、污染物排放现状及经济社会发展水平等因素，依据规划目标，以控制单元为基础（重点以优先控制单元为主），以“改善质量—削减总量—防范风险”为主线，提出加强饮用水水源地保护，提升城镇污水处理能力，提高工业污染防治水平，加大面源污染治理力度，实施河湖内源污染治理，强化输水沿线生态保护，大力提高水资源利用率，分段实施截污导流工程，构建全线风险防范体系9项主要任务，在整个规划区域范围内全方位、多路线地实施污染防治措施，把节水、治污、水生态文明建设与调水工程有机结合，建立水质目标、水污染物排放总量及治污项目、投资、责任五位一体的治污体系。
根据引江济淮工程治污规划区域水质保护总体目标、重点任务及污染物总量控制目标，设置了生活污水治理、工业污染防治、规模化畜禽养殖废物治理、垃圾渗滤液治理、面源污染防治、内源污染防治、生态保育、区域水环境综合整治、能力建设九大类共670个工程。到2020年，除巢湖流域TN入湖削减目标不可达之外，其余控制单元污染物削减目标均可达。
5结论与建议
为确保输水干线的水质安全，加大水污染防治力度和建立污染防治长效机制势在必行。笔者提出了以下建议：①严格执行总量控制指标，实行排污权交易，确保输水干线水质安全；②加强统一领导，落实目标责任；③强化项目管理，实施规划考核；④强化环境执法，追究环境违法；⑤注重科技研发，提高治污水平。
参考文献
[1]
童庆国.引江济淮结合通航构建淮河水系第二入江通道[J].中国水运，2013，13（7）：30-31.
[2] 朱青.按照新的治水思路与水权理论规划和建设引江济淮工程[J].水利经济，2002（2）：47-50.
[3] 沈洪生.关于引江济淮工程规划若干问题的探讨[J].江淮水利科技，2009（1）：7-9.
[4] 张斯思，匡武.引江济淮巢湖调水区水污染特性及对策研究[J].四川环境，2016，35（2）：42-47.
[5] 中国环境科学研究院.地表水环境质量标准：GB3838—2002[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[6] 长江流域水资源保护局.水域纳污能力计算规程：SL348—2010[M].北京：中国水利水电出版社，2010.
[7] 边博，夏明芳.太湖流域重污染区主要水污染物总量控制[J].湖泊科学，2012，24（3）：327-333.
[8] 包存宽，张敏.流域水污染物排放总量控制研究：以吉林省松花江流域为例[J].地理科学，2000，20（1）：61-64.
[9] 王晓青.三峡库区澎溪河（小江）富营养化及水动力水质耦合模型研究[D].重庆：重庆大学，2012：39-43.