南水北调中线工程水源区水质现状分析

李 磊

1 水源区水质现状

南水北调中线工程总干渠全长1432km，跨越河南、河北、北京、天津等多个省、市，沿线有退水闸、分水口、泵站等各类建筑物2385座。作为华北地区的重要饮用水水源，对总干渠水质要求极高。从工程规划设计阶段开始，水质保障就是中线工程的一项重要内容。南水北调中线工程的构思和前期研究工作始于20世纪50年代初，1987～1994年，水利部长江水利委员会（以下简称“长江委”）先后组织完成了《南水北调中线工程规划报告》和《南水北调中线工程可行性研究报告》。1995年，长江水资源保护科学研究所（以下简称“长江水保所”）编制的《南水北调中线工程环境影响报告书》（以下简称“环评报告”）相继通过了水利部的初审和国家环保总局的终审。中线一期工程于2003年12月30日开工，2014年12月12日通水。《环评报告》和《环评复核报告》对南水北调工程中线总干渠水质的影响因素进行了系统分析，并制定了相应的水质保障措施，因此中线工程通水期间，全线水位平稳，设备运行正常，水质稳定达到或优于Ⅱ类标准。

2 南水北调水质问题研究现状

南水北调工程是一项宏伟的生态和民生工程，对于解决我国南北方水资源分布不均，尤其是华北地区经济发展和水资源短缺的矛盾具有重大的战略意义。其中，中线工程承担着为京、津、冀、豫4省市调水的任务（田勇，2019），在受水区供水安全、水生态保护、地下水超采治理等方面发挥了重要作用，有力地支撑了受水区经济社会发展（仲志余等，2018）。中线工程作为一条贯穿南北的生命线，保证其正常运行及水质安全是工程的基础。在未来长期时间内，水量的输送及水质的好坏便成为了工程成败的关键（李原园，2014；陈伟，2016）。围绕长距离输水的水质变化，自2014年总干渠通水以来，国内学者围绕干渠沿线污染源分布及潜在水质风险（王卓民，2017；梁建奎等，2017）、输水的区域生态环境影响（Yangetal.，2018；赵楠楠等，2019）、水量输送规律（仲志余等，2018；Liuetal.，2018；孙甲等，2019）等开展了较多的研究。2015—2018年常规监测数据显示，总干渠水体中的氨氮、总磷、溶解氧等指标优于Ⅰ类水质标准限值，但高锰酸盐指数在河南境内开始有缓慢升高趋势，到河北、天津和北京境内的监测断面时多数时段超过了国家Ⅰ类水标准限值（2mg·L-1） （孙甲等，2019）。高锰酸盐指数是反映水体耗氧污染程度的重要指标，代表了水体中可被高锰酸盐氧化的有机和无机物质浓度（孙婧妍等，2018；方锐缨，2018）。

3 水源区水质安全管理措施

3.1 生态补偿机制的应用

生态补偿作为一种环境管理制度，在促进经济社会、生态环境的全面协调可持续发展中起到了显著作用，成了当下国内外关注的焦点，也是国内外学界研究的热点问题。谢高地等在Constanzas等的研究基础上，构建了我国陆地生态系统的经济价值评估体系，大批国内学者基于这一价值评估体系，从区域、流域、生态系统各个尺度开展了相应的生态补偿标准研究。

3.2 加强水质安全监测

加强水质安全监测管理，确保监测设备可靠运行，数据收集准确、监测数据分析及时，如发现异常及时上报，并建立水质安全监测台账和监测记录。济宁局负责辖区内工程水质的常态巡查工作，查明沿线可能的水质污染隐患点，建立档案，研究并提出对策措施，防治水质污染。济宁段共设置了5个固定监测断面和3个水质自动监测站（1个在建），可在特殊情况下开展应急监测。

1）固定监测。在调水前一周对输水干线断面进行一次本底监测，掌握干线渠道内通水之前的水质背景值。根据水头情况，对输水干线断面进行跟踪加密监测。初期每1d手工采样分析1次，待水质稳定后每5d采样分析1次。监测项目一般包括水温、pH值、化学需氧量、五日生化需氧量、溶解氧、总磷、总氮、氨氮、锌、铜、氟化物、砷、硒、镉、汞、铅、六价铬、挥发酚、石油类、硫化物以及粪大肠杆菌群等24项。

2）自动监测。水质自动监测站设在输水沿线重要断面，进行实时连续监测，每4h监测1次，必要时调整为每2h监测1次。自动监测指标为水温、浊度、pH值、溶解氧、电导率、总氮、总磷、氨氮及高锰酸盐指数等。

3）应急监测。当调水水质达到或超过预警界限时，安排移动水质监测车（船）进行跟踪监测；若某个水质自动监测站出现故障停运，根据需要将移动监测车赶赴现场代替自动监测。

3.3 做好防护措施

应对通过跨渠桥梁及堤顶道路的车辆限速，尽量降低事故发生的概率；对沿线跨渠桥梁的排水设施进行改造，将排水导流至桥梁两侧，并建造污水池；应做好沿线堤顶道路集水工程，在靠近渠道侧增加路沿石，防止水流入渠道。

4 结语

南水北调中线工程通过系统规划和科学设计，形成了高标准的水质保障措施体系，保证了通水以来稳定优良的输水水质。