平原大中型河流水功能区入河排污口优化布局方法研究——以淮河干流中游段为例

（淮河流域水资源保护局淮河水资源保护科学研究所 蚌埠 233001）

1 引言

淮河为我国七大河流之一，是典型的大中型平原河流。淮河流域人多水少、水资源时空分布不均、水土资源与生产力布局不匹配、水旱灾害频发是淮河流域的基本水情，决定了水资源保护工作的特殊重要性。

淮河干流中游段（洪河口～洪泽湖主要出口三河闸）作为淮河流域入河排污口监督管理重点河段，其排污口布局规划具有特殊性和代表性。该研究以淮河干流中游段（洪河口～洪泽湖主要出口三河闸）作为典型河段，在全面调查掌握流域入河排污口及污染源特性、取水口、饮用水水源地、重要的生态保护区等资料的基础上，以水功能区划及其纳污限排总量为依据，深入探讨入河排污口优化布局方法。

2 入河排污口现状

2.1 入河排污口概况

淮河干流中游段指淮河干流从洪河口到洪泽湖主要出口三河闸一段，考虑到湖泊的特殊性，本次研究内容不包括洪泽湖，仅针对河流。依据《国务院关于全国重要江河湖泊水功能区划（2011—2030年）的批复》，淮河干流中游段主要涉及14 个水功能区（2 个一级水功能区、12 个二级水功能区），全长490km。

根据2014—2016年淮委组织流域水利部门对有关城镇入河排污口废污水排放量调查监测，淮河干流中游段14 个水功能区中，有11 个水功能区分布47 个入河排污口（表1）。按不同排污口类型统计，工业废水排污口、混合废污水排污口和生活污水排污口分别占总数的17.0%、63.8%和19.2%。入河量污水总量3.17 万m3/a，入河污染物量COD1.43 万t/a、氨氮0.32 万t/a。

根据《淮河流域重要江河湖泊功能区纳污能力和限制排污总量意见》，该研究涉及的14 个水功能区2020年纳污能力为COD 7.82 万t/a、氨氮0.50 万t/a，限制排放总量为COD 2.13 万t/a、氨氮0.30 万t/a。淮河阜阳、六安农业用水区、淮河凤台工业用水区、淮河淮南、蚌埠过渡区、淮河淮南饮用水水源区、淮河蚌埠饮用水水源区和淮河盱眙过渡区等6 个水功能区入河污染物量均不同程度超过2020年限排总量。

2.2 入河排污口存在的主要问题

表1 入河排污口情况统计表

（1）淮河干流中游段存在部分未履行入河排污口设置审批手续、违规设置入河排污口，产业布局与水资源配置不尽协调，排污口布局不够合理，存在大量不符合国家产业政策，以及影响饮用水水源地、生态敏感区、调（供）水水源地及其输水线路、已划定禁止排污区等敏感水域的入河排污口。

（2）入河排污口管理监管存在问题:一是存在排污口底数不清、分类不明、基础信息不全，档案不完整，登记信息不全等问题；二是大量入河排污口未立标牌，标识不清；三是排污口监管权责不清；四是大量入河排污口存在超标排放问题；五是监测能力和监管手段不足；六是部门协调联动和信息共享机制不健全等问题。

3 入河排污口布局规划

根据国家相关法律法规、规章制度等，以水功能区划、水域纳污能力和水质管理目标为基础，结合水环境敏感区分布情况，将规划水域划分为禁设排污区、严格限设排污区和一般限设排污区三类。

3.1 入河排污口规划范围及原则

3.1.1 禁止设置入河排污口的水域

禁止排污区为各级政府批复实施的饮用水水源保护区、跨流域调水水源地及其输水干线、区域供水水源地及其输水通道、自然保护区、重要湿地、风景名胜区以及国家级水产种质资源保护区的核心区等禁止污染物排入的保护水域或者保护要求很高的水域。

3.1.2 限制设置入河排污口的水域

限制设置入河排污口的水域是指所在水功能区开发利用程度较低，纳污能力尚有富余，有条件新建、改建和扩建排污口，但需要限制排污行为的水域。对于淮河干流中游段水功能区一级区划中的缓冲区、二级区划（饮用水水源区除外），可依据水功能区保护目标及限制纳污总量要求划定为入河排污口限制区。限制区又可划分为严格限制区和一般限制区。

严格限制排污区为与禁止设置入河排污口水域联系比较密切的一级支流及部分二级支流，保留区、省界缓冲区，现状污染物入河量超过或接近限制排污总量以及污染物排放量接近或超过有关环境保护行政主管部门下达的总量控制指标、水质评价不达标的水功能区等保护要求较高的水域。

一般限制排污区为上述水域之外的其他水域。其现状污染物入河量明显低于水功能区限制排污总量以及污染物排放量明显低于有关环境保护行政主管部门下达的总量控制指标，尚有一定的纳污空间。

3.2 入河排污口规划范围优化方法

为减轻入河排污口对饮用水水源保护区的不利影响，拟在禁止设置入河排污口的水域上游延长一段距离，其值采用二维稳态混合衰减模式（岸边排放）公式计算：

式中：c(x,y)—（x,y）点污染物向平均浓度，mg/L；

x—预测点离排放点的距离，m；

y—预测点离排放口的横向距离，m；

K1—河流中污染物降解系数，1/d；

cp—污水中污染物的浓度，mg/L；

Qp—水流量，m3/s；

ch—河流上游污染物的浓度，mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—河流横向混合系数，m2/s；

u—河流流速，m/s；

B—河流平均宽度，m；

π—圆周率。

选择项目范围内排污量最大的淮南市姚家湾混合入河排污口作为最不利情况计算，最不利情况下，排污口下游100m 处COD 浓度满足Ⅲ类水质标准、1400m 处NH3-N 浓度满足Ⅲ类水质标准。因此，拟将划定禁止设置入河排污口的水域上游1400m 范围也划为禁止设置入河排污口的水域。

3.3 规划成果

入河排污口设置水域分区共涉及规划范围内的14 个水功能区，河段长490km。对于同一水功能区的不同河段可能存在不同的水敏感目标，将该水功能区分段进行入河排污口布局；对于存在多个水敏感目标的同一水域，按从严原则进行入河排污口布局，因此，淮河干流中游段涉及的14 个水功能区共划分为45 个区段（表2）。

其中禁止排污区共涉及9 个水功能区、17 个区段，划分河长191.2 km；严格限制排污区共涉及12 个水功能区、17 个区段，河长162.5km；一般限制排污区共涉及5 个水功能区、11 个区段，划分河长136.3km。禁止排污区、严格限制排污区、一般限制排污区划分河长分别占划分总数的39.0%、33.2%、27.8%。

表2 入河排污口布局分区成果及整治措施建议汇总表

由于同一水功能区可能涉及不同排污分区，因此，各类型排污区涉及水功能区数之和要大于实际水功能区数量。

根据各水功能区禁止、限制设置水域划分情况及入河排污口实际情况，本次研究采取的入河排污口整治途径主要有污水经处理后回用、污水截流后入管网集中处理、提标改造、设置生态净化工程等四种（表2）。如凤台县美庐污水处理厂混合入河排污口、淮南市首创水务有限公司八公山污水处理厂混合入河排污口、蚌埠市第一污水处理厂混合入河排污口等9 个入河排污口，均为城市污水处理厂处理后的尾水，根据当地节水规划、政策要求，建议开展中水回用。此外，为进一步减轻污水处理厂入河污染物量，建议在尾水进入淮河前设置生态净化工程，如生态沟渠、净水塘坑、太阳能/风能曝气机等复氧、人工湿地等。如淮南市李嘴孜上混合入河排污口、淮南市姚家湾混合入河排污口、怀远县荆山沟排污口等35 个入河排污口均位于相应的城市污水处理厂收水范围内，或当地政府拟新建生活污水处理厂收水范围内，建议将污水截流后入管网集中处理。淮南首创水务有限责任公司八公山污水处理厂排放的尾水不达标，需进行提标改造。

4 结语

该研究提出平原大中型河流水功能区入河排污口优化布局方法，考虑了各类水生生态敏感区的特殊保护要求和生态功能区划的管理要求，实现了二级水功能区精细化管理。通过对淮河干流饮用水水源保护区内入河排污口的整治，入河排污口数量减少，主要污染物入河湖总量减少，并控制在水功能区纳污能力范围之内，水功能区水质达标率提高到95%以上。

对淮河干流中游段入河排污口布局与整治规划的研究，有利于建立完善的水资源保护和河湖健康保障体系，保障水资源和水生态系统的良性循环，提高水功能区水质达标率，保证饮水安全，改善河湖水生态状况以及城乡人居环境，促进人水和谐发展和经济社会的可持续发展。

淮河干流中游段作为淮河流域入河排污口监督管理重点河段，其排污口布局规划具有特殊性和代表性。本项研究以淮河干流中游段入河排污口布局规划为重点，探讨入河排污口、水功能区优化布局方法对其他河流、流域的水功能区入河排污口优化具有重要价值■