新安江生態(tài)補(bǔ)償指數(shù)P值測(cè)算公式分析與建議

張文平 吳 師

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院有限公司 合肥 230088）

2012年，在財(cái)政部、原環(huán)保部的推進(jìn)下，新安江流域開(kāi)展了首個(gè)跨省流域生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)，安徽浙江兩省以水質(zhì)“約法”，共同設(shè)立新安江生態(tài)補(bǔ)償資金。試點(diǎn)期間，堅(jiān)持“生態(tài)保護(hù)”一個(gè)目標(biāo)，突出系統(tǒng)治理和綠色發(fā)展兩個(gè)重點(diǎn)，新安江水質(zhì)保持為優(yōu)，浙江千島湖營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題得到改善，流域?qū)崿F(xiàn)了生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、制度四個(gè)效益。自2012年開(kāi)始，三年為一輪，目前皖浙兩省先后開(kāi)展了三輪新安江跨流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)，其中生態(tài)補(bǔ)償指數(shù)P 值測(cè)算對(duì)省界街口斷面水質(zhì)考核有著十分重要的意義。

1 新安江流域概況

新安江為錢(qián)塘江正源，其主源率水由西向東在屯溪花溪飯店處與支流橫江匯合始稱(chēng)漸江（現(xiàn)統(tǒng)稱(chēng)新安江），漸江由西向東穿越屯溪城區(qū)，經(jīng)歙縣王村鎮(zhèn)至浦口匯練江始稱(chēng)新安江，經(jīng)街口入浙境。新安江流域面積11673km2，干流全長(zhǎng)357km，是錢(qián)塘江流域的重要源頭，是浙江省最大的入境河流，每年注入千島湖優(yōu)質(zhì)水量60 多億m3，平均出境水量占下游浙江千島湖入庫(kù)水量的68%。

新安江流域地處亞熱帶北緣，屬于濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，多年平均降雨量為1786mm（1980—2000年為1916mm），降水量115.02 億m3，是安徽省降水量最多的地區(qū)之一。流域內(nèi)水資源和水能資源豐富，1990—2004年多年平均出境水量為73 億m3，流進(jìn)浙江省境內(nèi)的新安江水庫(kù)。最小出境水量為1978年的32.28 億m3，最大出境水量為1999年的118.89 億m3。

2018年全市水資源總量90.12 億m3。水資源總量比上年偏少14%，比常年偏少12.3%。2018年全市入境水量7.97 億m3，出境水量110.50 億m3。2018年年末全市三座中型水庫(kù)蓄水總量為0.616 億m3，比年初多0.038 億m3。

對(duì)比2018年，2019年上半年新安江流域降雨量同比增加26%。

2 生態(tài)補(bǔ)償指數(shù)P 值測(cè)算公式及不同計(jì)算系數(shù)變化帶來(lái)的問(wèn)題

2.1 補(bǔ)償指數(shù)P 值測(cè)算公式

2.1.1 第一輪試點(diǎn)工作

生態(tài)補(bǔ)償?shù)膮f(xié)議中明確的補(bǔ)償指數(shù)P值測(cè)算公式：

式中：P—考核斷面的生態(tài)補(bǔ)償指數(shù)；

k0—水質(zhì)穩(wěn)定系數(shù)，考慮降雨徑流等自然條件變化因素（第一輪補(bǔ)償k0取值0.85）；

ki—指標(biāo)權(quán)重系數(shù)（第一輪補(bǔ)償采用均等權(quán)重，為0.25）；

圖2(a)為采用模型2(20°壓縮角)的流場(chǎng)對(duì)稱(chēng)面計(jì)算等壓力線(xiàn), 圖2(b)為實(shí)驗(yàn)紋影照片[11]. 對(duì)比可見(jiàn), 主要流場(chǎng)結(jié)構(gòu)如前緣激波、 主壓縮斜激波、 分離激波以及兩者相交形成的三叉激波等結(jié)構(gòu), 計(jì)算和實(shí)驗(yàn)相符合.

Ci—某項(xiàng)指標(biāo)的年均濃度值；

Cio—某項(xiàng)指標(biāo)的基本限值（第一輪補(bǔ)償以2008—2010年三年均值為基本限值）。

2.1.2 第二輪試點(diǎn)工作——提高考核標(biāo)準(zhǔn)

為進(jìn)一步鞏固試點(diǎn)成效，第二輪試點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)基準(zhǔn)限值由2008—2010年三年均值調(diào)整提高為2012—2014年三年實(shí)測(cè)均值，水質(zhì)穩(wěn)定系數(shù)k0提高為0.89，與首輪試點(diǎn)相比，第二輪試點(diǎn)水質(zhì)基準(zhǔn)考核標(biāo)準(zhǔn)提高了7%。

2.1.3 第三輪試點(diǎn)工作——提高氮磷權(quán)重

2018年，為繼續(xù)深入新安江生態(tài)補(bǔ)償實(shí)踐，建立長(zhǎng)效考核機(jī)制，皖浙兩省簽署了《關(guān)于新安江流域上下游橫向生態(tài)補(bǔ)償?shù)膮f(xié)議》，開(kāi)啟第三輪試點(diǎn)。依據(jù)近年來(lái)新安江流域總磷、總氮指標(biāo)濃度上升的情況，加大了總磷、總氮的考核權(quán)重，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷和總氮4 項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重ki分別由前兩輪的各0.25 調(diào)整為0.22、0.22、0.28、0.28，水質(zhì)穩(wěn)定系數(shù)k0由第二輪的0.89 提高到了0.90。

2.2 街口省界斷面3年水質(zhì)變化趨勢(shì)

根據(jù)2017—2019年7月逐月水質(zhì)資料繪制的主要污染指標(biāo)高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷變化折線(xiàn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 新安江街口斷面2017—2019年主要污染指標(biāo)濃度變化折線(xiàn)圖

由圖1 可知，2017—2019年高錳酸鹽指數(shù)、氨氮濃度值呈明顯下降趨勢(shì)，總磷2017年7月—2019年7月，濃度值基本上無(wú)明顯上升、下降趨勢(shì)。街口斷面水質(zhì)總體優(yōu)良，改善明顯。

2.3 不同計(jì)算系數(shù)變化帶來(lái)的問(wèn)題

2.3.1 新安江街口斷面水質(zhì)管理目標(biāo)

安徽省新安江街口斷面為“十三五”國(guó)考斷面和水功能區(qū)考核斷面，位于新安江干流上，所在的水功能區(qū)為“新安江皖浙緩沖區(qū)”，水質(zhì)管理目標(biāo)為Ⅱ類(lèi)，見(jiàn)表1。

表1 水質(zhì)主要污染控制指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值表（單位：mg/L）

2.3.2 以Ⅱ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)上限值為Cio取值，不同權(quán)重下的P 值

根據(jù)安徽省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心提供的2018年、2019年街口斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，根據(jù)三輪不同權(quán)重系數(shù)計(jì)算的補(bǔ)償指數(shù)P 值見(jiàn)表2。

表2 不同系數(shù)、權(quán)重P 值計(jì)算結(jié)果表

2019年街口斷面高錳酸鹽指數(shù)比2018年同期下降了0.31mg/L，氨氮上升了0.02mg/L，總氮上升了0.03mg/L。按第一輪計(jì)算取值，2018年、2019年P(guān) 值分別為0.812、0.817，同比上升了0.6%；按第三輪計(jì)算取值，2018年、2019年P(guān) 值分別為0.914、0.922，同比上升0.9%。

根據(jù)表2 計(jì)算結(jié)果，在高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷濃度優(yōu)于Ⅱ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)（2019年達(dá)到Ⅰ類(lèi)）情況下，2019年、2018年分別用不同的權(quán)重系數(shù)計(jì)算，2018年、2019年P(guān) 值第三輪比第一輪計(jì)算增幅達(dá)到12.6%、12.9%，與水質(zhì)實(shí)際情況相違背。

2.3.3 以2018年、2019年均值為Cio取值，P 值超過(guò)1 時(shí)街口斷面水質(zhì)變化幅度

以2018年、2019年均值為Cio取值，即高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮取值為2.02mg/L、0.10mg/L、0.04mg/L、1.37mg/L，按照前述計(jì)算方法測(cè)算街口斷面水質(zhì)P 超過(guò)1 的可能接受的幅度，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 新安江街口斷面P ＞1 水質(zhì)最低變差幅度表

由計(jì)算結(jié)果可知，按照第三輪計(jì)算方法：（1）4項(xiàng)指標(biāo)濃度較2018年、2019年均值增加9%，P 值即大于1；（2）高錳酸鹽指數(shù)、氨氮濃度不變，總磷、總氮濃度增加15.5%，P 值即大于1；（3）總磷、總氮濃度不變，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮濃度增加21%，P 值即大于1；（4）假設(shè)總氮濃度達(dá)到Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)濃度，即0.05mg/L，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮濃度不變，總磷濃度0.082mg/L 時(shí)P 值即大于1。街口斷面高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷本身就遠(yuǎn)低于地表水Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)上限值的基礎(chǔ)上，因降雨徑流、點(diǎn)源、面源污染年際間本身就存在差異和不確定因素眾多的基礎(chǔ)上，略有增加就可能帶來(lái)P 值超過(guò)1 的情況。

3 建議

（1）調(diào)整P 值權(quán)重系數(shù)。P 值考核指標(biāo)充滿(mǎn)爭(zhēng)議，經(jīng)第一輪、第二輪試點(diǎn)后，第三輪P 值公式的波動(dòng)系數(shù)縮小（降雨徑流影響系數(shù)從0.85 變?yōu)?.90）、氮磷權(quán)重加大（從0.25 變?yōu)?.28）、對(duì)比基準(zhǔn)抬高（從2008—2010 三年均值變?yōu)?012—2014 三年均值），三個(gè)方面同時(shí)環(huán)環(huán)緊縮，已觸及水質(zhì)考核天花板，超出天然水質(zhì)本底值，特別是P 值公式人為壓縮了降水徑流變動(dòng)帶來(lái)的水質(zhì)波動(dòng)正常幅度。

（2）深化基礎(chǔ)研究。新安江生態(tài)補(bǔ)償基礎(chǔ)研究薄弱，建議開(kāi)展不同年代暴雨徑流與街口水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系研究和街口早期水質(zhì)背景調(diào)查及基準(zhǔn)研究，開(kāi)展近十年新安江干流及重要支流入河貢獻(xiàn)度與趨勢(shì)分析，研究已建在建水庫(kù)的水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度與效應(yīng)等，深化監(jiān)測(cè)成果分析，為完善和推進(jìn)補(bǔ)償機(jī)制提供技術(shù)支撐。

（3）強(qiáng)化治污減排。系統(tǒng)開(kāi)展污染源調(diào)查和入河貢獻(xiàn)度診斷，摸清家底、深化認(rèn)識(shí)，聚焦氮磷超標(biāo)，抓住城區(qū)污水直排、城鄉(xiāng)垃圾處理、農(nóng)田秸稈處置等薄弱環(huán)節(jié)，全面剖析盲點(diǎn)、分步解決痛點(diǎn)、有序攻克難點(diǎn)。

（4）優(yōu)化水量調(diào)度。街口斷面水質(zhì)取決于污染通量和暴雨徑流二者影響明顯，在治污減排措施基礎(chǔ)上，優(yōu)化水庫(kù)、堰壩等蓄水工程徑流調(diào)度，發(fā)揮水利工程對(duì)水位、水流、水量、水質(zhì)等水文要素調(diào)控和生態(tài)環(huán)境修復(fù)的獨(dú)特作用■