大三-第十章流域環(huán)境

第一節(jié)流域環(huán)境規(guī)劃概述流域環(huán)境規(guī)劃的發(fā)展有如下幾個(gè)特點(diǎn)*：從單項(xiàng)規(guī)劃向流域綜合性和系統(tǒng)性的規(guī)劃轉(zhuǎn)變；從偏重水資源規(guī)劃向水資源、水環(huán)境與水生態(tài)綜合規(guī)劃的轉(zhuǎn)變；從重視工程方案向綜合政策、管理的流域綜合管理模式轉(zhuǎn)變；社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)被逐步納入流域環(huán)境規(guī)劃的分析框架之中；生態(tài)管理與流域分析思想在研究中逐步得到深入。從發(fā)展趨勢上看，國外的水環(huán)境管理經(jīng)歷了“污染—防治—保護(hù)—生態(tài)系統(tǒng)管理”的階段，目前已從污染防治轉(zhuǎn)移到生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與保護(hù)。如

以水生態(tài)分區(qū)（Ecoregions）作為管理基礎(chǔ)，采用水生態(tài)系統(tǒng)完整性評價(jià)（Ecological

Integrity

Assessment）方法，綜合考慮水生態(tài)資源和人類干擾，實(shí)現(xiàn)水資源與水環(huán)境質(zhì)量的綜合管理。從管理模式來講，1930年代

提出流域管理，以流域方法（Watershed

Approach）為基礎(chǔ)，采用流域分析的途徑，在流域尺度上，采取有效措施來維系、保護(hù)和恢復(fù)水環(huán)境與水生態(tài)系統(tǒng)在物理、化學(xué)和生物方面的完整性，從而緩解了部門之間的

，提高了流域水資源管理的效率和效益。目前

水生態(tài)服務(wù)功能（Ecosystem

Services）能有效評估水體為人類提供的功能及自身需求功能，從而為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的同時(shí)確保水生態(tài)系統(tǒng)完整性提供抉擇的依據(jù)。流域環(huán)境規(guī)劃未來的發(fā)展將從如下4個(gè)主要方面展開：以流域?yàn)橐?guī)劃和管理的邊界與尺度。流域生態(tài)系統(tǒng)管理與綜合管理模式的深入研究。流域綜合管理中的利益者（Stakeholder）參與及協(xié)調(diào)機(jī)制。環(huán)境社會學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)與政策等多學(xué)科交叉在流域規(guī)劃中的應(yīng)用。第二節(jié)流域環(huán)境規(guī)劃的理論和方法基礎(chǔ)以流域?yàn)槌叨乳_展環(huán)境規(guī)劃研究有其必要性。首先，作為一個(gè)相對完整的水資源循環(huán)體系和社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的集中和基礎(chǔ)單元，流域不僅是水資源和水環(huán)境問題的盾載體，同時(shí)也是水生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)矛的集中表現(xiàn)體。其次，以流域?yàn)閱卧M(jìn)行研究，不僅可以保證水資源和水生態(tài)系統(tǒng)的相對完整性，也能全面反映水生態(tài)環(huán)境問題與社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的內(nèi)在關(guān)系，同時(shí)對流域內(nèi)資源全面實(shí)行協(xié)調(diào)的、有計(jì)劃的、可持續(xù)的管理，促進(jìn)流域公共福利最大化。自1980年代以來，隨著水環(huán)境問題研究的不斷深入，以流域?yàn)樗h(huán)境管理基本單元的理念在國際上得到了日益廣泛的認(rèn)可。因此以流域?yàn)榛境叨?，將流域作為一個(gè)物理、生物、社會經(jīng)濟(jì)單元來分析水系的污染控制問題并加以規(guī)劃制定，符合基本的水文特征和規(guī)律，是非常必要的。理論和方法基礎(chǔ)在流域環(huán)境規(guī)劃的制定中，應(yīng)將所研究的流域視為一個(gè)基本的和完整的管理單元，采用綜合性和整體性的分析方法。流域環(huán)境規(guī)劃的理論和方法基礎(chǔ)為：系統(tǒng)分析與優(yōu)化、流域分析與流域保護(hù)、流域生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)以及恢復(fù)生態(tài)學(xué)。系統(tǒng)分析與優(yōu)化是指將研究的流域看作一個(gè)完整的系統(tǒng)加以分析，并綜合利用傳統(tǒng)環(huán)境規(guī)劃的環(huán)境承載力、可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等理論基礎(chǔ)；將環(huán)境規(guī)劃優(yōu)化的思想、環(huán)境規(guī)劃決策以及分析和多目標(biāo)決策分析等方法納入規(guī)劃的制定過程中。流域保護(hù)方法（WatershedApproach）關(guān)注的對象是流域內(nèi)所有水污染、水生態(tài)保護(hù)相關(guān)的自然與社會、經(jīng)濟(jì)要素，并將其納入綜合方案的制定中。與傳統(tǒng)污染防治和水環(huán)境管理方法將點(diǎn)、面源分割治理所不同的是，它側(cè)重于將流域自上而 為一個(gè)完整的系統(tǒng)來統(tǒng)籌考慮。其目的在于：在流域尺度內(nèi)，采取有效措施來維系、保護(hù)和恢復(fù)水環(huán)境與水生態(tài)系統(tǒng)在物理、化學(xué)和生物方面的完整性。流域保護(hù)方法側(cè)重于在宏觀尺度上的分析，主要原則如下：①聚焦地理單元：污染控制和生態(tài)系統(tǒng)管理策略要在特定的地理單元內(nèi)開展，多采用景觀和流域尺度，并以堅(jiān)實(shí)的科學(xué)數(shù)據(jù)與綜合的科學(xué)知識為依托，利用準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)來反復(fù)對方案進(jìn)行修正；②利益相關(guān)者的參與；③制定綜合方案，設(shè)定優(yōu)選順序；④將方案評價(jià)納入整個(gè)分析過程之中。流域分析（Watershed

ysis）主要側(cè)重于操作過程，其由6個(gè)步驟組成：特征描述、問題識別、現(xiàn)狀評價(jià)、參考狀態(tài)選定、綜合分析、方案

。其中，特征描述主要是分析相關(guān)的物化、生物和社會要素；參考狀態(tài)選擇的目的在于確定目標(biāo)；綜合分析在于總結(jié)前述過程的研究，為確立方案提供基礎(chǔ)。流域保護(hù)方法與流域分析有利于地區(qū)（部門）利益者的 化，并使水體的多目標(biāo)功能和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的潛力最大化。從景觀生態(tài)學(xué)的視角來看，流域是以河流水系為廊道，由“坡地-平原-河流-湖庫”斑塊所組成的空間聯(lián)合體。不同斑塊中由于自然作用和人類活動(dòng)產(chǎn)生的點(diǎn)源、非點(diǎn)源污染物經(jīng)由支流廊道匯入干流，從而對水環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。同時(shí)，從系統(tǒng)的角度來看，流域作為一個(gè)相對完整的資源管理單元和人類活動(dòng)的集中區(qū)域，不僅是人類需求和水生態(tài)系統(tǒng)生存的載體，也是資源供求、人與自然、發(fā)展與水環(huán)境保護(hù)的 集中體?；謴?fù)生態(tài)學(xué)專門研究在自然災(zāi)變或人類活動(dòng)干擾下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建的基本原理和技術(shù)途徑，主要目的是改善環(huán)境質(zhì)量及增加生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。生態(tài)修復(fù)（Ecological

Rehabilitation）和生態(tài)恢復(fù)（EcologicalRestoration）是其中兩個(gè)重要的概念。生態(tài)修復(fù)是指將被損害的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到或接近于它受干擾前的自然狀況的管理與操作過程，即重建該系統(tǒng)擾前的結(jié)構(gòu)與功能及相關(guān)的物理、化學(xué)和生物學(xué)特征。生態(tài)修復(fù)注重生態(tài)系統(tǒng)過程、生產(chǎn)力和服務(wù)功能的恢復(fù)，而生態(tài)恢復(fù)則是從結(jié)構(gòu)和功能上恢復(fù)原有的生態(tài)系統(tǒng)。對受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)是流域環(huán)境規(guī)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容，但完全恢復(fù)受破壞的生態(tài)系統(tǒng)非常，因此主要是對其實(shí)施修復(fù)。第三節(jié)流域環(huán)境規(guī)劃方法一、規(guī)劃步驟（一）流域資源、水環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀（二）流域水環(huán)境問題

與規(guī)劃目標(biāo)確定（三）流域社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析（四）流域環(huán)境規(guī)劃基礎(chǔ)研究（五）流域環(huán)境規(guī)劃方案（六）規(guī)劃實(shí)施與管理流域自然特征分析生態(tài)與環(huán)境現(xiàn)狀水環(huán)境管理現(xiàn)狀水土流失現(xiàn)狀水資源社會經(jīng)濟(jì)土地資源環(huán)境現(xiàn)狀資源與社會經(jīng)濟(jì)流域水環(huán)境問題 與規(guī)劃目標(biāo)確定：流域水環(huán)境問題

分析，流域環(huán)境環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)、指標(biāo)體系及規(guī)劃期確定流域環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析：流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展 分析社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃；其他專項(xiàng)規(guī)劃公眾、決策部門以及 咨詢流域環(huán)境規(guī)劃基礎(chǔ)研究：流域環(huán)境功能區(qū)劃、水環(huán)境容量核定、流域環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化流域環(huán)境規(guī)劃方案陸地生態(tài)建設(shè)與水土保持工程方案規(guī)劃方案費(fèi)用－效益與可達(dá)性分析、方案綜合評價(jià)與優(yōu)選規(guī)劃實(shí)施與管理：規(guī)劃方案實(shí)施計(jì)劃與實(shí)施效果評估反饋調(diào)整反饋調(diào)整污染源已實(shí)施項(xiàng)目前期規(guī)劃評估國家、地方與城市相關(guān)規(guī)劃與要求流域分析方法農(nóng)業(yè)面源圍繞防治和生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)方案農(nóng)村和城鎮(zhèn)人居環(huán)境綜合整治方案河道生態(tài)修復(fù)與污染治理工程方案點(diǎn)源污染防治工程方案流域水環(huán)境管理規(guī)劃湖泊生態(tài)修復(fù)與污染控制工程方案流域環(huán)境規(guī)劃的基本步驟*基礎(chǔ)資料收集與現(xiàn)場調(diào)研子流域劃分與污染負(fù)荷分析單個(gè)子流域水污染防治技術(shù)體系框架備選技術(shù)提出與技術(shù)優(yōu)選單個(gè)子流域污染控制技術(shù)污染物削減量估算與目標(biāo)滿足程度評估流域水污染綜合防治方案反饋修正陸地生態(tài)與土地利用農(nóng)村和農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀河道生態(tài)與水環(huán)境區(qū)劃陸地生態(tài)恢復(fù)與水源涵養(yǎng)農(nóng)業(yè)面源污染控制與人居環(huán)境整治河道生態(tài)修復(fù)與污染控制城鎮(zhèn)生活污染分析城鎮(zhèn)生活污染控制I級II級III級IV級清淤分析步驟控制（I、II級）污染物遷移途徑削減（III級）圖

例數(shù)據(jù)支持末端治理（IV級）流域環(huán)境管理體系的完善多級流域水污染控制體系湖/庫（沉積）流域環(huán)境規(guī)劃的方法框架二、基礎(chǔ)方法（一）流域環(huán)境功能區(qū)劃（二）流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（趨勢分析法；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法）圖10-3

流域社會經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境系統(tǒng)分析三、優(yōu)化方法（一）流域環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化（二）規(guī)劃方案優(yōu)化流域環(huán)境規(guī)劃方案優(yōu)選模型有5

個(gè)重要步驟：①劃分子流域，并各子流域內(nèi)的污染負(fù)荷變化。②確定工程方案的類型，主要可歸結(jié)為水土流失治理、人工濕地、農(nóng)業(yè)面源污染控制工程、退耕還林、農(nóng)村污染控制工程、河岸緩沖帶、入湖河口自然濕地恢復(fù)以及湖濱帶建設(shè)等。③分析不同方案在各子流域的適宜性。三、優(yōu)化方法流域環(huán)境規(guī)劃方案優(yōu)選模型有5

個(gè)重要步驟：④確定模型目標(biāo)和約束，主要選用方案總投資最小作為優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)，選擇環(huán)境容量、耕地面積、生活污水處理率、農(nóng)村污染物處理率、土壤侵蝕量、坡耕地、森林覆蓋率、重點(diǎn)區(qū)域污染物削減量、河岸帶生態(tài)恢復(fù)、湖濱帶生態(tài)恢復(fù)等為約束條件。⑤模型求解與解譯。由于流域系統(tǒng)的復(fù)雜性和規(guī)劃方案的不確定性，如：污染物排放系數(shù)的不確定性、工程方案投資和費(fèi)用的不確定性以及地方?jīng)Q策者在不同階段對湖泊水質(zhì)恢復(fù)目標(biāo)的不同要求等；可在模型中引入模糊數(shù)學(xué)、隨機(jī)過程以及區(qū)間數(shù)方法等方法來加以解決。第四節(jié)流域環(huán)境規(guī)劃實(shí)例邛海流域環(huán)境規(guī)劃實(shí)例P327～348一、規(guī)劃區(qū)域概況研究范圍、流域陸地生態(tài)系統(tǒng)特征、流域社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)特征二、流域水環(huán)境問題

與規(guī)劃目標(biāo)確定三、流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展

分析流域發(fā)展

、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型、流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與分析第四節(jié)流域環(huán)境規(guī)劃實(shí)例四、流域環(huán)境規(guī)劃基礎(chǔ)研究子流域劃分與污染負(fù)荷分析、流域環(huán)境功能區(qū)劃五、流域環(huán)境規(guī)劃方案規(guī)劃方案總體思路、備選方案及其優(yōu)選、點(diǎn)源與農(nóng)業(yè)面源治理、邛海湖區(qū)生態(tài)修復(fù)、陸地生態(tài)修復(fù)與水土流失防治、六、方案評估與優(yōu)選湖體水質(zhì)、水生態(tài)和富營養(yǎng)化評價(jià)：模糊綜合評價(jià)法水質(zhì) 趨勢明顯、中-富營養(yǎng)的趨勢，P是邛海富營養(yǎng)化的限制性因子邛海水生高等植物正逐步

，湖體的生物多樣性喪失加劇、冬候鳥生活棲息環(huán)境受到破壞外來魚類引入使得邛海的特有魚種和土著魚種銳減陸地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀評價(jià)樹種構(gòu)成單一，使得地表植被覆蓋差、水土保持能力弱、生物多樣性水平極低外來物種

生態(tài)安全，紫莖澤蘭（Crofton

weed,

Eupatoriumadenophorum）蔓延水土流失和泥石流評價(jià)邛海流域環(huán)境功能區(qū)劃瀘沽湖流域水污染綜合防治規(guī)劃研究區(qū)域背景分析流域水污染防治總體思路不確定性“模擬－優(yōu)化”總量控制最優(yōu)削減方案1

研究區(qū)域背景分析瀘沽湖位于云南省西北部和省西南部的兩省交界處，湖面海拔2689.8~2690.8

m，為兩省共轄，東為鹽源縣，西為云南寧蒗縣。問題表現(xiàn)為：無序開發(fā)和人類過分干擾導(dǎo)致生活污染、旅游廢物、水土流失等增加；失衡發(fā)展和經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施投入不均、湖泊周邊生活質(zhì)量差異大、環(huán)境意識難以保障；管理不善和協(xié)調(diào)不充分造成滇川兩省管理機(jī)制無法。2

流域水污染防治總體思路“1234”污染控制單元，即“一湖、兩帶、三區(qū)、”（圖7-2-1）。其中“一湖”為瀘沽湖管理協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展管理協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展恢復(fù)與管理控制區(qū)；“兩帶”為云南污染控制與生態(tài)恢復(fù)帶、

污染控制與整治帶；“三區(qū)”為小草海生態(tài)保護(hù)與環(huán)海污染控制區(qū)、草海生態(tài)保護(hù)與環(huán)海污染控制區(qū)和面源控制和整治區(qū)；“

”為落水—三家村生活與旅游污染控制片，里格旅游開發(fā)區(qū)污染控制片、蒗放旅游開發(fā)區(qū)污染控制片和竹地旅游接待中心控制片。資料收集與現(xiàn)場調(diào)研陸地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀生活、服務(wù)業(yè)點(diǎn)源污染現(xiàn)狀河道水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀水土流失污染控制農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源污染控制點(diǎn)源污染控制河道生態(tài)修復(fù)工程I

級II

級III

級IV

級V級管理協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展管理協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展湖區(qū)與濕地生態(tài)修復(fù)瀘沽湖流域水污染防治規(guī)劃思路與控制單元瀘沽湖流域水污染防治規(guī)劃方案總體框架2.1

流域水污染綜合管理技術(shù)以流域?yàn)楣芾韱卧?、從流域系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)完整性來確定管理目標(biāo)和控制單元區(qū)劃，實(shí)行“ －途徑－末端－匯”的全過程控制，建立起一套系統(tǒng)的、 的和多層次的“源→途徑→末端→匯”以及“山地→平原→河道→湖庫”相結(jié)合的4級污染物削減體系基礎(chǔ)資料收集與現(xiàn)場調(diào)研陸地生態(tài)與土地利用農(nóng)村和農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀河道生態(tài)與水環(huán)境區(qū)劃水土流失防治農(nóng)村和農(nóng)業(yè)面源污染控制河道生態(tài)修復(fù)與污染控制城鎮(zhèn)生活與工業(yè)污染分析點(diǎn)源污染控制（匯）I級II級III級IV級湖泊

內(nèi)源疏浚河流入湖口污染物治理分析步驟控制（I、II級）途徑削減（III級）污染物遷移圖

例子流域劃分與污染負(fù)荷分析單個(gè)子流域水污染防治技術(shù)體系框架備選技術(shù)提出與技術(shù)優(yōu)選單個(gè)子流域污染控制技術(shù)污染物削減量估算與目標(biāo)滿足程度評估流域水污染綜合防治方案數(shù)據(jù)支持末端治理（IV級）單個(gè)子流域水污染防治的技術(shù)體系2.2

不確定性“模擬-優(yōu)化”流域總量控制綜合模型包括4個(gè)模塊：流域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬，流域污染物源解析綜合模型，不確定性TMDL“模擬－優(yōu)化”耦合模型和不確定總量削減方案優(yōu)選模型。流域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬流域系統(tǒng)關(guān)系流域污染物源解析綜合模型不確定性TMDL模擬－優(yōu)化模型TDML

決策支持系統(tǒng)水生態(tài)分區(qū)結(jié)果功能目標(biāo)時(shí)空模式SD

模型…土地利用水文過程…污染源、匯特征污染源時(shí)空分布污染負(fù)荷估計(jì)污染負(fù)荷量污染物識別與類型源類型TMDL

分配TMDL

削減量污染負(fù)荷水文過程、水質(zhì)模擬影響系數(shù)估計(jì)優(yōu)化模塊隨機(jī)采樣HSPF

模擬優(yōu)化目標(biāo)約束條件設(shè)計(jì)V(t)=f(,

x)

V’(t)S.t.TMDL

分配、削減模塊總量控制工程方案綜合評價(jià)模塊方案結(jié)果輸出流域水生態(tài)快速區(qū)劃TMDL

量不確定總量削減方案優(yōu)選模型

I

J

K I

J

K

jki

1

j

1

k

1

i

1

j

1

k

1Min

f

X

IIC

X

ASC

ijk

jk

ijks.t

環(huán)境容量約束、耕地面積、生活污水處理率、…方案的時(shí)空模式2.2

不確定性“模擬-優(yōu)化”流域總量控制綜合模型0

0（1）流域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬模擬流域系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系和 環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)結(jié)果，反映其復(fù)雜性。

X

t

X

t

dt

F

x

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,

PdtX

t

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Q

t

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X

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QSS

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1inSn

i1

P工業(yè)總產(chǎn)值工業(yè)產(chǎn)值變化量工業(yè)產(chǎn)值初值工業(yè)產(chǎn)值變化率工業(yè)產(chǎn)值變化率表函數(shù)<Time>工農(nóng)總產(chǎn)值<Time>工業(yè)萬元產(chǎn)值需水量工業(yè)需水量工業(yè)廢水排放量工業(yè)COD排放量工業(yè)廢水COD排放濃度工業(yè)萬元產(chǎn)值廢水排放量<Time>人均工農(nóng)總產(chǎn)值<總?cè)丝?gt;<農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值>茈碧湖總磷含量入湖總磷量生活磷排放量農(nóng)村生活污染人均總磷排污系數(shù)城鎮(zhèn)生活污染人均總磷排污系數(shù)<農(nóng)業(yè)人口>磷肥流失量磷肥含磷量磷流失率總磷含量初值單位大牲畜磷排放量單位生豬磷排放量單位羊磷排放量單位家禽磷排放量<大牲畜存欄數(shù)量><家禽存欄數(shù)量><生豬存欄數(shù)量><羊存欄數(shù)量>土壤流失含磷量湖面降水降塵磷入湖量磷出湖量提取水量磷濃度多年平均蓄水量旅游污染磷排放量游客人均總磷排放量<旅游人口><出水口水量><磷肥施用量>畜牧業(yè)磷流失量舊城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口出湖磷濃度<湖體農(nóng)田灌溉取水>0600400200800120010002004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

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2013

2014

2015

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2018

2019

20202.2

不確定性“模擬-優(yōu)化”流域總量控制綜合模型（2）流域污染物源解析綜合模型包括兩部分：時(shí)空模式分析模型和源解析AFS-MLR模型。前者用來識別水質(zhì)時(shí)空分異性及其顯著性污染物，以此劃分污染控制單元；后者用來解析潛在污染源、源特征及其對污染物的源貢獻(xiàn)率。2.2

不確定性“模擬-優(yōu)化”流域總量控制綜合模型（3）不確定性TMDL“模擬－優(yōu)化”耦合模型建立基于關(guān)鍵機(jī)理過程的Bayesian模型，不僅能反映重要的水文與污染物遷移轉(zhuǎn)化過程，同時(shí)也適用于數(shù)據(jù)缺乏的流域，更重要的是，把不確定性因素直接納入模擬模型，最終中長期的水環(huán)境容量及其不確定性范圍。在模擬基礎(chǔ)上，建立不確定性優(yōu)化模型，得到總量分配和削減最優(yōu)方案。2.2

不確定性“模擬-優(yōu)化”流域總量控制綜合模型I

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kks.t（4）不確定總量削減方案優(yōu)選模型為了水質(zhì)達(dá)標(biāo)，需要確定具體削減工程方案（污水處理廠、人工濕地、水土流失防治、農(nóng)業(yè)面源污染控制、退耕還林工程、生態(tài)修復(fù)工程等等），其中目標(biāo)函數(shù)確定為總投資與

費(fèi)用最小化，約束條件包括不確定模擬模型確定的環(huán)境容量約束、耕地面積、生活污水處理率、農(nóng)村污染物處理率、土壤侵蝕量、坡耕地、森林覆蓋率、河流帶生態(tài)修復(fù)、湖濱帶生態(tài)修復(fù)等管理目標(biāo)，得到不同階段和區(qū)域的削減方案。2.3

流域水污染綜合管理決策支持系統(tǒng)為了推廣不確定性“模擬-優(yōu)化”流域總量控制綜合模型，需要建立流域水污染綜合管理決策支持系統(tǒng)及其可視化 平臺，該系統(tǒng)包括子流域與控制單元區(qū)劃模塊、流域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬模塊、流域污染物源解析綜合模型模塊，不確定性TMDL“模擬－優(yōu)化”耦合模型模塊和不確定總量削減方案優(yōu)選模型模塊。水質(zhì)數(shù)據(jù)社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)多源數(shù)據(jù)融合及共享平臺技術(shù)污染源數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù) 水文數(shù)據(jù)GIS平臺下的發(fā)布與上報(bào)共享平臺流域水污染綜合管理模塊庫子流域與控制單元區(qū)劃模塊流域系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬模塊流域污染物源解析綜合模型模塊基于webGIS

的流域水水污染綜合管理決策支持系統(tǒng)污染源排放總量考核決策支持 突發(fā)事件

應(yīng)急決策支持webGIS與多方網(wǎng)絡(luò)會議平臺決策方案與信息發(fā)布不確定性TMDL“模擬－優(yōu)化”耦合模型模塊不確定總量削減方案優(yōu)選模型模塊3

不確定性“模擬－優(yōu)化”總量控制控制項(xiàng)目CODcrP基準(zhǔn)年[551,602][149,170][9.2,12.3]負(fù)荷產(chǎn)生總量[711,750][172,189][11.2,13.4]近期允許入湖總量[496,505][13