刘靖文
（清远市水利水电勘测设计院有限公司，广东 清远 511500）
英德市一级水功能区区划河流22 条、水库24 座，其中：河流区划河长1002.5 km，水库区划总库容53267.6 万m3。全市共区划一级水功能区48 个，分为河流型和水库型，其中，河流一级水功能区24 个，区划总河长1002.5 km。按类别分：省级5 个，占河流一级水功能区总河长的46.13%；
市级3 个，占河流一级水功能区总河长的6.58%；
县级16 个，占河流一级水功能区总河长的47.28%。
水库一级水功能区24 个，区划总库容53267.6 万m3。按类别分：省级4 个，占水库一级水功能区总库容的40.49%，市级2 个，占水库一级水功能区总库容的49.03%，县级18 个，占水库一级水功能区总库容的10.48%。
另外，英德市还划分有相应的二级水功能分区，同样包含了河流型和水库型，河流二级水功能区5 个，区划河长173 km。按类别分：5 个二级水功能区均为县级。水库二级水功能区20 个，区划总库容31701.6 万m3。按类别分：市级2 个，占水库二级水功能区总库容的82.38%；
县级18 个，占水库二级水功能区总库容的17.62%[1］。
2.1 水体质量问题
水质是评价水体质量的重要指标，也是对生态水利工程进行规划的核心参考数据。结合相应的水质评价结果分析，在英德市辖区范围内100 km2以上河流的24 个水功能区中，共有14 个水功能区在水质方面满足地表水水源水质的Ⅲ类水标准，达标率为58.3%；
从水功能区水质管理目标上看，以2025 年为目标水平年，达标的水功能区有16 个，达标率为66.7%；
以2030 年为目标水平年，达标的水功能区有12 个，达标率为50%。
对比相关标准[2］，水质达标率显然并不理想，存在着水体质量差的问题，水体中的超标项目主要是汞、总磷、NH3-N、COD、BOD 等，在实施生态水利工程规划设计中，需要关注水体质量的管控工作，重点做好超标项目的处理。
2.2 水体污染问题
对英德市水污染情况进行分析，其污染途径包括了内源污染和外源污染，内源污染是因为工业化进程的加快以及传统农业、畜禽养殖业的集约化高效化发展，产生了大量的污水和废水，这些废水在没有经过处理的情况下，直接排放到了自然水体中，污染物在水体底部沉淀积累，一定条件下可能引发水体二次污染问题；
外源污染主要是工业废水、城镇生活污水以及城镇地表径流污染等。
3.1 水功能区纳污能力确认
水功能区纳污能力是指水功能区在设计流量条件下，满足水功能区水质目标要求和水体自然净化能力，按给定的排污口位置及排污方式，核定的该水功能区污染物最大允许负荷量，以t／a 表示[3］。
结合英德市的实际情况，在对水功能区纳污能力进行确认时，应该建立起相应的计算模型，对照有效的计算公式做好精准计算。
3.1.1河流模型
英德市河流水功能区属狭长型单向河流，纳污能力计算以一维模型为主，为方便计算，将河段内的多个排污口概化为一个集中的排污口，该排污口位于河段中点处，假定集中点源的实际自净长度为河段长的一半，设河段长度为L，则污染物自净长度为L／2。假定污水量与河道流量相比可以忽略不计，则对于下游控制断面，其污染物浓度为：
式中：M 为河道纳污能力，g／s；
Cx=L为水功能区下断面的污染物浓度，mg／L；
C0为起始断面污染物浓度，mg／L；
K 为污染物综合衰减系数，1／s；
L 为计算河段长度，m；
为设计流量下河流断面的平均流速，m／s；
Q 为设计流量，m3／s。
根据控制断面处的水质保护目标，对上式进行反解，可求出该各水功能区纳污能力计算模型如下：
式中：Cs为河段水质标准，mg／L。
上述计算模型在实际应用中，需要将适用条件考虑在内，一方面，模型适用于设计流量小于150 m3／s 的中小型河流；
另一方面，要求污染物在河段的横断面上呈均匀混合状态。本次进行纳污能力分析河流为英德市管理16 个水功能区河流，河流流量较小，均满足河流模型计算条件。
3.1.2 水库模型
对水库水体污染物浓度进行垂向和水平分析，发现英德市水库水功能区大部分水体混合相对均匀，无明显分层现象，且水体在水库中停留时间较长，可认为水体混合均匀，故采用均匀合混合模型计算COD、HN3-N、TN 和TP 纳污能力。模型如下：
式中：C（t）为计算时段t 内污染物浓度，mg／L；
Ms为水域纳污能力，g／s；
m0为水库现有污染物排放速率，g／s；
Kb为中间变量，l／s；
V 为设计条件下的水库库容，m3；
Ch为水库现状水质浓度，mg／L；
t 为计算时段长，s；
QL为出库流量，m3／s；
K 为污染物综合衰减系数，l／s；
Cs为出库水质浓度，mg／L。
当水库处于相对稳定的状态时，公式可以简化为：
式中：Cs为水质目标浓度，mg／L；
Q 为入库流量，m3／s。
结合上述模型，可以计算出河流以及水库的纳污能力，为污染治理提供良好支撑[5］。
3.1.3 参数选取
（1）水库库容选取
英德市水库的设计流量依据水库近10 年的最低月平均水位，或者采用90%保证率下水库的最枯月平均水位对应的蓄水量；
纳污能力分析计算设计水文条件下水库容积采用水库死库容进行计算。
（2）降解系数的选取
根据《全国地表水水环境容量核定技术复核要点》中提出的水质降解系数参考值，见表1，英德市管理水功能区境内河流和水库取值如下：
表1 水质降解系数参考值 单位：L／d
（1）河流COD、氨氮降解系数取值：COD：Ⅱ～Ⅲ类为0.21 L／d；
Ⅲ～Ⅳ类为0.14 L／d；
Ⅴ～劣类为0.08 L／d；
氨氮：Ⅱ～Ⅲ类为0.18 L／d；
Ⅲ～Ⅳ类为0.12 L／d；
Ⅴ～劣类为0.08 L／d。
（2）水库COD、氨氮降解系数取值：COD：Ⅱ～Ⅲ类为0.08 L／d；
Ⅲ～Ⅳ类为0.05 L／d；
Ⅴ～劣类为0.03 L／d；
氨氮：Ⅱ～Ⅲ类为0.08 L／d；
Ⅲ～Ⅳ类为0.05 L／d；
Ⅴ～劣类为0.03 L／d；
水库TP、TN 的降解系数参考《从化区水功能区纳污能力核定及限制排污总量控制方案》的取值，分别为0.06 L／d、0.08 L／d。
3.1.4 计算结果
2025 水平年及2035 水平年，英德市管理水功能区对COD 的纳污能力分别为16382 t、13582 t，对氨氮的纳污能力分别为652 t、417 t；
其中河流水功能区对COD 的纳污能力分别为15507 t、12788 t，对氨氮的纳污能力分别为636 t、406 t；
水库水功能对COD 的纳污能力分别为875 t、793 t，对氨氮的纳污能力分235 别为15.4 t、10.8 t。水库水功能对TP 的纳污能力分别为2.76 t、1.94 t，对TN 的纳污能力分别为25.5 t、19.9 t。
3.2 限制排污总量控制方案
水功能区污染物入河消减量和排放消减量构成该水功能区污染总量控制方案。污染物入河消减量为污染物入河量与入河控制量之差，污染物排放消减量为污染物排放量与排放控制量之差。
按照可持续发展的原则，遵循国家、广东省、清远市及英德市水环境保护目标，以前面总纳污能力（河流与水库纳污能力之和）为基础、保护和改善饮用水源区水质为核心，综合考虑不同地区的水质状况、污染物排放基数、经济发展水平和消减能力，兼顾流域上、下游的用水需求，确定水功能区污染物入河控制量。根据污染物入河控制量，推算各功能区的污染物排放控制量。
限制排污总量空间分解对应到每一个水功能区，根据前述的分解原则以及污染物入河排放量，结合英德市管理水功能区2025 水平年及2030 水平年的水质达标率分别为85%和90%，推算出各水功能区污染物入河消减量。
由表2 可知，2025 水平年及2030 水平年，英德市管理水功能区COD 入河消减量分别为4009 t、6593 t，氨氮入河消减量分别为1364 t、1997 t。其中，河流水功能区COD 入河消减量分别为3990 t、6559 t，氨氮入河消减量分别为1310 t、1843 t；
湖（库）水功能区COD 入河消减量分别为19.1 t、34.9 t，氨氮入河消减量分别为54.5 t、153.6 t。
表2 英德市管理水功能区污染物入河消减量表（COD）单位：t
3.3 入河排污口布局与整治
在重要水功能区，设置三个不同区域，分别是禁止区域、严格限制区域和一般限制区域，可以在水体纳污能力内，设置新的排污口，但是要求排污口不能对水功能区域的使用功能产生影响。
对于入河排污口的整治工作，同样参照上述三个分区进行：首先，在禁止区域，尤其是自然保护区、饮用水源保护区等水体范围内，必须对所有的排污口进行关停，如果确实存在排污需求，需要将排污口设置在禁止区域外，因为特殊原因无法立即迁出的，需要做好源头整治，逐步减少污水排放量，通过设置标志牌、缓冲堰板等方式，推动排污口的规范化管理；
其次，在严格限制区域，若污水排放量超过了水体的纳污能力，需要限制污水排放，同样做好排污口管理的规范化；
然后，在一般限制区域，整治措施以原址排污口规范化处理为主。
3.4 农业污染控制与治理
对污染严重地区实施种植业治理工程，包括农药减量工程、农药替代工程等，减少化肥和农药的施加量。根据区域土壤特性和作物类型，开展测土配方施肥研究，通过定期调查农田土壤养分状况，及时掌握库区内农田土壤养分的动态变化过程，有针对性地解决限制当地产量提高的最小养分。对污水集中排放的沟、渠等，可以修建塘、堰收集污水，并在塘、堰中种植一些有吸附和降解作用的植物，形成小的湿地，自然消减污染物。根据流域水资源保护目标控制要求，实施禽畜养殖场废弃物处理利用工程，建设清洁养殖小区，实现粪便资源化利用。
3.5 城镇地表污染治理
一是做好源头截污控制。针对屋面雨水和路面雨水等，可以采取适当的截污措施，如通过设置初期雨水弃流装置、滤网截污装置、路边植草沟等，保证雨水利用系统的安全性。二是水库集水区污染控制。结合实际情况，确定好水库保护区隔离带范围，采用网围工程保护隔离区内的生态指标，严格控制在水库集雨区域新增种植桉树，对现有种植面积较大的区域进行整治。
总而言之，在水环境整治过程中，需要将各方面的影响因素考虑在内，树立起相应的生态环保理念，对其中存在的难点问题进行分析，采取有效的问题解决措施，实现对于水资源的可持续利用。对照英德市生态水利工程规划的实际情况分析，在开展水功能纳污能力确认、入河排污口布局与整治等措施的情况下，切实保障了生态水利工程规划设计的有效性，为水资源的保护和开发利用提供了便利。
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