饮用水水源地供水安全评估指标体系及应用.docx

1、饮用水水源地供水安全评估指标体系及应用霍秋雅L宋佩佩S刘司航'（1.河北省水文程地质勘查院，河北石家庄O5OOOO；2.河北地质大学水资源与环境学院，河北石家庄O5OOOO）摘要：为保证水源地的供水安全，通过水量、水质和管理三个因素构建供水安全评估指标体系，通过加权求和法对各项指标进行分类评估和综合评估，在评估的基础上对供水安全问题成因进行分析。以河北省后孟营水源地为例，依据供水安全评估指标体系进行评估分析。结果表明，分类评估中取水量保证状况评估结果为优秀，其他项评估结果为不合格，综合评估为不合格，综合分析得出，农村生活污水的排放、农业化肥、农药的使用是构成水源地评估不合格的主要原因。

2、关键词：水源地：供水安全；评估指标体系中图分类号：P62文献标识码：B文章编号：1004-5716（2021）07-0151-06供水安全关乎人民群众的切身利益，安全的饮用水源是人民生活的基本保障'7。近年来，随着人民生活质量的不断提高，人民对饮用水供水安全的要求也越来越高卜、供水安全具有多因素性的特征，主要体现在水量、水质和管理等方面，如水量匮乏、水质较差会使水源丧失饮用水功能的属性，管理缺乏会影响水源地的正常运转，从而阻碍社会发展3。基于供水安全的概念，在参考水源地供水安全研究的基础上，笔者认为，饮用水水源地供水安全的评估指标主要包括水量、水质、管理三个方面。因此，本次供水安全评估

3、指标体系构建从水量、水质和管理三个方面构建供水安全评估指标体系，并以河北省后孟营水源地为例，对该地区饮用水水源地进行供水安全评估，并对评估结果进行成因分析。1供水安全评估指标体系构建1.1评估指标选取本次体系分为目标层、系统层和指标层。各层评估指标及权重见表1。表1饮用水水源地供水安全评估指标体系及权重表"收稿日期：2020-10-12目标层系统层权重指标层分权重取水量保证状况（WG）0.1取水量保证率（VVGR）1.0水质达标率（WSR）0.7水源达标状况（SQ）0.60.3水源达标率（WQR）保护区划分（PD）0.1保护区标志设置（PS）一0.05饮用水水源地供水安全评估指标体系

4、（SWES）级保护区隔离防护（PF1）一级保护区整治（PCR1）二级保护区整治（PCR2）0.10.1管理状况0.30.1准保护区整治（PCQR）0.05监控能力（WM）0.1风险能力（RMR）0.15应急能力（£ME）0.15管理措施（MSR）0.1项目来源：河北省地卜水饮用水源地ZK文及地质基础环境调查与监测,课题编号：2017FY100402o第-作者简介：霍秋雅（199。），女（汉族），河沽家庄人，工梆币，现从事水文地I页、zm地质工作：1.2评估方法本次评估分为各项分类评估及综合评估，评估方法为加权求和法，根据评估分值越高饮用水水源地供水安全评估等级越高的原则制定评价标准，

5、将水源地安全评估结果划分为优秀、良好、合格、基本合格和不合格5个等级。1.2.1分类评估0）取水量保证状况得分为：WG=WGRX1000水源达标状况得分为：SQ=（WSRX0.7+WQRX0.3）X100环境管理状况得分为：MS=£0NDEX；XW）X100式中：INDEX,包括管理状况各项指标层；W,权重值。1.2.2综合评估供水安全综合评估分值为取水量保证状况、水源达标状况和环境管理状况的各项分值加权计算得到，公式如下：SWES=WGX0.1+SQX0.6+MSX0.3分类评估与综合评估分值结果对照见表2。13评估指标表2评估分值与结果对照表序号评估分值评估结果分类评估综合评估1

6、（WG,SQMS）N90SWES>90优秀280W（WG、SQ、MS）<9080WSWESV90良好370（WGSQ、MS）<8070WSWESV80合格460（WG、SQ、MS）<7060WSWESV70基本合格5（WG、SQ、MS）<eoSWESV60不合格 取水量保证状况。该项通过取水量保证率（WGR）表示，当实际需水量不大于设计取水量时，WGR为100%；欲ijWGR为0。水源达标状况。该项通过水质达标率（WSR）和水源达标率（WQR）进行表示。 水质达标率。水质达标率WSR计算公式为：WSR=水质达标取水量之和x100%取水总量 水源达标率。对于单水源饮

7、用水水源地，达标时,WQR为100%；否则该值为0。（3）环境管理状况。 保护区划分。保护区划分状况用保护区划分完成率PD表示。符合规范眼球并获得政府批复时，PD为100%；否则该值为0。 保护区标志设置。该值通过标志完成率表示，符号为PS。按照规范设置该值为100%,设置但未按规范为60%,未设置该值为0。 一级保护区隔离防护。该工程完成率（PF1）计算公式为：PF二实际完成隔离防护工程量xjog%应完成隔离防护工程量 一级保护区整治。该项通过一级保护区整治率PCR1表示，该值为建设项目拆除率BCR1、排污口关闭率DCR1和网箱养殖拆除率C8R1三项指标的算术平均值。计算公式为：PCR=BC

8、R1+DCR1+CBR13其中：RCR.一建设项目拆除的建筑面积x100%一需拆除的建设项目建筑总面积DCRI=关团排亮口数量x100%排污总数量Cbr二网箱养殖拆除总面积x100%网箱养殖总面积 二级保护区整治。该项通过二级保护区整治率PCR2表示，该值为排污口关闭率DCR2、分散式生活污水处理率DDSR2.分散式畜禽养殖废物综合利用率LWUR2和网箱养殖整治率CRR2四项指标的算术平均值。计算公式为：pcR2=DCR2+DDSR2+LWUR2+CRR24其中：DDSR2=分散式'活巧水处理里x100%分散式生活污水总排放量LWUR2='废水综合利用总量|废物综合利用总量）I

9、废水产生总量废物产生总量CRR2_网箱养殖整治总面积网箱养殖总面积2X100%X100% 监控能力。监控能力（IAM）为常规（M）、预警（WE）和视频监控（US）的加权平均值。计算公式如下：WM=0.7XMI+0.3X"S完成监测的指标数量X住ML应完成监测的指标数量XI。WE=实际完成预警监控数量X100%应完成预警监控数量A/c_实际完成视频监控数量y如体一应完成视频监控数量xl00% 风险防控。该项通过风险管理指标完成率RMR表示，为风险源名录完成率RDE和危险化学品运输管理制度建立率DCBR两项指标算术平均值。RMR=RDE+DCBR 应急能力。该项通过应急管理指标完成率EM

10、E表示。该项为应急预案编制、应急情况演练、应急物资储备、应急设施建设、应急专家库、应急监测情况6项指标的算术平均值。x:单项指标完成率EME二g 管理措施。该项通过管理制度完成率MSR表示。该项为水原编号、档案管理、定期巡视、定期评估环境状况、搭建管理平台、信息公开化6项内容的算术平均值。单项指标完成率MSR=7：O2应用评价2.1研究区概况以河北省后孟营水源地为例进行研究。后孟营水源地位于昌黎县马坨店乡后孟营村，见图1,研究区位于滦东平原淡水区域，大气降水是该地区地I、.水主要补给来源。区内开采井深度约80m,主要开采含水层为第四系第一、二潜水含水组，含水层厚度约30m,岩畦要涵卵石、和中粗

11、砂，渗透蛔孔图1研究区位置图2.2评价结果2.2.1取水量保证状况后孟营水源地设计年供水能力1095X10W,现状实际FI供水量为1.4X10'n?。2016年全年供水量为496X10而",20122016年年供水量见表3。从表3可知，后孟营水源地实际年取水量小于设计表3后孟营水源地近5年供水量年份20122013201420152016年供水量（10W）350388428475496年供水能力，取水量保证率为100%。2.2.2水源达标状况2.2.2.1水质达标率根据后孟营水源地2016年水质监测资料，对水源地水质进行评价，评价方法采用单因子法。经评价，后孟营水源地2016

12、年各月水质评价结果见表4。从表4可看出，后孟营水源地各个月份水质类别均为IV类，各个时期水质类别均为V类，其中氨氮和f孟为主要超标项，而用于集中式水生活饮用水水源的水质应达到III类及以上，即各评价时段水质均不达标。综上，其水质达标率为0。2.2.2.2水源达标率由水质评价结果可知，后溢营水源地水源不达标，其水源达标率为0。2.2.3水源地环境管理状况表4后孟营水源地2016年全年、汛期、非汛期及各月水质评价结果评价时段水质类别主要污染物及超标倍数1月V氨氮（38）锭（2.6）2月V硝酸盐（1.5）铁（QD铭（3.6）3月V砌（52）镭（L5）4月IV亚硝酸盐（2.5）5月V氨氮（1.7）锭（

13、3.6）6月V漩（28）、镒（3.6）7月IV氨氮(1.5)、钮j(3.2)8月V氨氮(2.2)、锭(3.2)9月V氨氮(1.8)、猛(2.6)10月IV濒(1.5)、饨(3.3)11月V漩（3.8）、饨（3.3）12月IV漩(1.5)、镐(3.3)汛期V砌(1.6)、镒(3.2)非汛期V氨氮（2.2）统（3.4）亚硝酸盐（0.1）全年V氛氮（20）、镭（3.1）2.2.3.1保护区建设0）保护区划分。饮用水水源地需结合实际情况划定水源保护区，目前，后孟营水源地一级保护区半径360m,面积为2.1knr',二级保护区半径2070m,面积为21.7km2，保护区划分见图2。符合规范要求及

14、水源地实际情况，但该保护区划分尚未经过省政府批复，因此后孟营水源地保护区划分完成率评估结果为50%。O保护区标志设置。饮用水水源地保护区需设置界碑等标识，并且需要满足规范要求。 界标设置。后孟营水源地由多个水井构成，需在水源地一级保护区六边形、二级保护区七边形各个顶点处安设界标，共需设立13块界标。 交通警示牌。后孟营水源地-级保护区范围内有631县道穿过，二级保护区范围内有L83省道、632县道、110乡道、118乡道等多条道路通过，需在保护区范围内主干道、高速路旁安设道路警示牌。据现场调查了解，后孟营水源地在10井设立了简易保护区界标，无其他界标及交通标识牌设立。结合实际情况，后孟营水源地

15、保护区标志设置评估结果为10%。0一级保护区隔离防护。后孟营水源地一级保护区内有道路通过，一级保护区外、二级保护区范围内有多个村庄，为避免人类活动对水源地的保护造成影响，级保护区应设置防护设施。据现场调查了解，后孟营水源地未设立相应的隔离防护工程，因此隔离防护工程完成率为0。2.2.3.2保护区整治（D一级保护区整治。根据现场调查了解，对比规范，后孟营水源地一级保护区整治现状如下：区内距离3”水源井15m左右有面积近2.68hm:的坟地，据了解，该坟地在站水源井成井之前巳经存在，且有人祭拜，在一定程度上会对水源地的安全造成影响； 保护区内无工业、生活排污口； 保护区内无养殖、旅游等町能污染水源

16、的活动；有两处沙坑，面积分别为26276m28386nr',沙坑内无垃圾、污水等有害物质排放； 保护区划定前区域内已有90黑的农田，主要种植作物为玉米、花生等，其中有28.61hm2蔬菜大棚实行了科学种植。后孟营一级保护区内无排污口、无养殖，因此该项整治完成率为100%；3”水源井附近的坟地对水源地水源安全有一定的影响，存在一定的安全隐患，因此划定为需要拆除的项目，即建设项目拆除完成率取0,综上，一级保护区整治率为66.8%。0二级保护区整治。根据现场调查了解，后孟营水源地二级保护区整治现状如下： 点源整治。保护区内无排放污染物的建设施工项FI;无工业、生活扣片亏口；区内设立有垃圾收集

17、设施，环卫定期统-进行收集，并在保护区外进行无害化处置，但有时垃圾转运不及时会造成生活垃圾堆放的现象；区内无有毒有害物质中转站及堆放场所。区内无规模化畜禽养殖场。 非点源控制。保护区内总人口约为9000人，生活用水定额为6517（人d）,污水排放系数依据规范及农村实际情况本次取0.75进行计算，计算得二级保护区内生活污水产生量约为16X10；m7a；区内牲畜排泄量约为66590t/a；区内农业种植面积总计1700hm2,尚流动源管理。保护区内无有毒有害物质的货运场所，无加油站；区内有多条道路通过，因此有危险化学品运输的可能性，但目前尚无危险化学品运输管理制度及相应的视频监控设施；后孟营二级保护

18、区内无排污口，排污口关闭完成率为100%；区内村庄污水未进行任何收集及处理，分散式生活污水处理完成率为0：区内分散式畜禽养殖废物目前尚未进行综合利用，且农村分散养殖所产生废水较少，因此分散式畜禽养殖废物综合利用完成率取50%；区内无网箱养殖，网箱养殖整治完成率为100%。综上，二级保护区整治率为62.5%.2.2.3.3监控能力从常规监测、预警监控、视频监控三个方面对后孟营水源地监控能力进行评估。0）常规监测：水源地范围内目前尚未开展全分析监测；未建设自动监测设施；0预警监控：地下水水源地无需进行预警监控建设，本次预警监控完成率按照100%进行评估；O视频监控：后孟营水源地日供水量为1.4X根

19、据规范无需安装视频监控。因此，水源地常规监测完成率为80%、预警监控完成率和视频监控VS为100%。2.2.34风险防控后孟营水源地二级保护区范围内村庄较多，所产生的生活污水、垃圾及化肥污染物对水源地地下水构成一定域胁。另外，保护区范围内有道路穿过，运输过程中存在一定风险，可能导致水源被污染。目前，该水源地未建立风险源名录和危险化学品运输管理制度，因此，风险管理指标完成率RMR为0。2.2.3.5应急能力后孟营水源地应急备用水源为城关三水厂，符合备用水源要求，但目前在应急能力和应急设施方面准备不足，应急监测能力较为薄弱。综上，后孟营水源地应急能力评估为30%。2.2.3.6管理措施后孟营水源地

20、由昌黎县水务局统一管理，并在水源地附近设立值班室进行水源地运行维护工作，因此保护区定期巡查完成率为100%；后孟营水源地无水源编码、无水源地档案管理制度、未对环境状况进行定期评估、无信息化管理平台、信息未面向公众公开。综上，后孟营水源地管理措施评估为16.7%。23评估结果在对水源地分类评估的基础上，再进行综合评估，并按照表2确定评估结果：0）取水量保证状况评估分值为100分，评估结果为优秀；0综合后孟营水源地水量达标率及水源达标率,其水源达标状况SQ评估分值为0分，计估结果为不合格；O结合管理状况中各项指标的权重，管理状况MS评估分值为38.9分，评估结果为不合格；供水安全综合评估得分SWE

21、S由WG、SQ、MS的单项得分加权计算后得到，最终后孟营水源地供水安全综合评估分值为21.7分，评估结果为不合格。计算结果如表5所示。3问题与成因分析3.1水质问题及成因分析后孟营水源地水质问题突出，各时段水质均不达表5后孟营水源地供水安全评估指标结果表目标层系统层权重指标层分权重完成率系统层得分目标层得分取水量保证状况（WG）0.1取水量保证率（WGR）1.0100%100水源达标状况0.6水量达标率（WSR）0.700（SQ）水源达标率（W2R）0.30保护区划分（PD）0.150%保护区标志设置（PS）0.0510%集中式饮用水水源地一级保护区隔离防护（PF1）0.10供水安全评估指标体系（SWES）一级保护区整治（PCR1）0.166.7%21.7管理状况0.3二级保护区整治（PCR2）0.162.5%38.9准保护区整治（PCQR）0.05100%监控能力（WM）0.193.3%风险能力（RMR）0.150应急能力（EME）0.1530%管理措施（MSR）0.116.7%标，主要污染物质为氨氮、馁，个别月份硝酸盐存在超标现象。从全年水质评价结果来看，钻含量超标3.1倍，氨氮超标2.0倍，其中猛含量超标是水源