构建适应新国土空间规划的流域空间管控体系

优化空间格局、强化空间管控是我国新时期生态环境保护及资源开发利用顶层设计的一项重要战略任务。近年来，《生态文明体制改革总体方案》《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》等一系列文件，明确提出在国土空间规划中强化生态文明建设理念传导、落实多规合一、突出用途管制等重大调整。流域水生态环境空间管控体系亟须转型，适应国土空间规划体系改革调整等带来的新形势、新要求。本文在详细梳理流域水生态环境空间管控体系演变历程的基础上，深入分析新时期形势和要求，进一步扩充完善了原有体系：创新水功能区、控制单元的功能定位，突出流域完整性与系统性，初步提出了包含全国—流域—水功能区—控制单元—行政区划的空间分区构想；细化设计了统筹水资源、水生态、水环境的目标指标体系；明确了突出功能用途的生态环境管控措施和责任落实体系，为下一步流域水生态环境空间管理政策顶层设计提供决策参考。     

基于流域视角的水环境综合治理规划研究——以江苏省淀山湖为例

以流域为单元进行水资源综合规划和管理是实现水环境改善的重要途径。本文以太湖流域第二大省界湖泊—淀山湖为例,在综合分析流域水环境质量基础上,利用GIS 分析工具划分流域治理片区并制定分区管控策略。根据流域所含骨干河流流向、骨干河流与淀山湖交汇特点、上中下游不同河段及镇域行政边界,将淀山湖流域分为吴淞江流域、千灯浦- 淀山湖流域、昆南湖荡流域、元荡湖荡流域、太浦河流域五大片区138 个子评价单元。通过水环境容量与压力两类空间叠加分析,构建形成污染重点减排区、污染综合治理区、产业绿色化提升区、生态环境保育区等四个类型区域,并提出差异化的产业准入和环境治理措施。本研究不仅为以流域为治理单元的水环境治理规划提供了较为可行的技术体系,而且为太湖流域水环境综合整治思路创新提供了可借鉴的案例。     

水生态环境保护回顾与展望：从污染防治到三水统筹

水生态环境保护事关美丽中国目标的实现。本文阐释了我国从水污染防治向水环境、水生态、水资源“三水”统筹转变的新时代水生态环境保护内涵，从国内视角梳理我国水污染防治实践取得的成效，识别美丽中国水生态环境保护面临的制约性问题，首次在全国层面与欧美发达国家的水环境质量、水生态保护和水资源保障情况进行国际对标分析，提出以水生态系统保护目标为指引、以流域生态环境空间管控为基础、以“三水”统筹系统治理为路径、以治理体系和治理能力现代化为保障的水生态环境保护战略建议。     

国控沙段断面“一点一策”现状及治理对策研究

为科学提出水环境治理对策,分析国控沙段断面及流域范围内其他断面2015～2020年水质情况,以乡镇为控制单元,计算各单元内化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)三种污染物入河占比情况,摸清当前沙段断面流域范围内水生态环境现状。结果表明：“十三五”期间,国控沙段断面水质不稳定达到Ⅱ类考核目标,其主要超标因子为总磷,上游百步交接断面水质对沙段有较大影响。在污染物入河量占比中,总磷农业面源贡献比重最大,各控制单元中平桥镇和白鹤镇占比居前两位,分别为8.87%和7.13%。总磷贡献次重为生活源,赤城街道占比居首位,为7.08%。研究成果可为稳定沙段断面水质、改善河流水生态环境,提出针对性治理对策提供重要参考依据。     

高目标流域水环境控制体系——以邛崃南河为例

以成都市邛崃南河流域为案例进行研究。流域存在排污口众多、污染物来源广泛、污水处理设施不足、畜禽养殖布局不合理等环境问题。立足于全流域治理的理念,提出高目标流域水环境改善维护综合控制体系。首先,构建严格管控的空间格局体系;其次,以水质目标为准绳,打造"源头削减—过程拦截—末端深度净化"的污染物严格削减控制、深度净化体系;再次,制定科学合理的信息化管理、监测网络体系;最后,全面落实河长制的要求,责任严查。     

基于水质目标的流域排放管控模式与案例研究

改善流域水质是目前我国生态环境治理的重要议题,然而我国目前的流域水污染排放管控体系和手段还存在诸多不足,在流域尺度还未形成一套系统性的水污染管控体系。本研究提出了一种基于水环境质量目标的流域排放管控体系,构建了三种具有一定普适性的排放管控模式,并以成都江安河流域为案例开展实证研究,对比了三种模式在固定源排放管控方面的差异性和适用性。结果表明,本研究提出的管控模式能很好地实现水质达标目的,并能够不同程度地提高不同时段水环境容量的利用率。在相同的边界条件下,流域标准管控模式的方案和流域精细管控模式的方案对于固定源的逐月允许排放量分别为流域简化管控模式的1.3~1.6倍和1.5~2.0倍。     

构建流域水质综合监测体系的初探

流域水质监测是流域水环境改善与污染防治的重要前提,为流域水环境管理提供了必要的技术支撑。目前环保、水利、流域管理等众多部门均承担了一定范围内的流域水质监测工作,但由于监测方法、取样断面等方面的差异,各监测机构的数据往往存在较大差异,不利于流域水质现状评价、预警预报和水环境的综合管理。本文以长江流域的跨省界断面为研究对象,对构建流域水质综合监测体系进行初探研究,对于确保流域水质安全具有重要意义。     

河长制在促进完善流域生态补偿机制中的作用研究

河长制平台在促进完善流域生态补偿机制方面具有非常重要的作用,是实现流域水环境可持续管理的关键突破口。本研究梳理了完善流域生态补偿机制的必要性,分析了利用河长制平台完善流域生态补偿机制的可行性,并以跨界断面监测为技术衔接点,以完善跨界断面的设置、考核指标和考核目标作为突破点,利用河长制的高位推动、组织体系和部门联动,从技术方法、监测体系和补偿方式三个方面提出了完善流域生态补偿机制的建议:一是发挥河长制科技支撑作用,完善流域生态补偿技术方法;二是发挥河长制部门协同作用,完善流域生态补偿监测体系;三是发挥河长制统筹兼顾作用,完善流域生态补偿方式。     

梁子湖流域水环境功能区划及水质现状分析

“水是生命之源,生产之本。”近几十年来,由于人类活动对自然界的影响越来越大,水环境的污染问题也越来越突出,其造成的危害和影响越来越受到人们的关注。水资源总量是有限的,因此合理的规划开发利用水资源显得尤为重要。本文针对梁子湖流域存在的水环境水质恶化的问题,依据其水环境功能区划,通过对水质现状的监测,利用透明度、DO、BOD、COD、NH3-N、TP六个指标作为梁子湖水质研究的主要水质指标,并对监测结果进行分析,依据其检测结果进行流域控制单元的划分,同时加强水质管理,从而达到优化梁子湖流域水环境区划功能的目的,并对做好水资源保护工作有着重要的现实指导意义。     

水源型流域污染系统控制科技支撑战略

创新水源型流域污染系统控制科技支撑战略,对我国流域水环境综合治理与管理具有前瞻意义.文章从引导科技支撑发展方向,发展多维流域认知系统,创立流域系统控制知识,创新水源流域环境技术,建立流域水环境经济学与完善流域环境管理体系六个方面构建了水源流域污染系统控制的科技支撑战略体系;从制定水源型流域环境区划、水源型流域安全发展规划、水源型流域环境保护规划与水源型流域保护工程规划四个方面提出了水源型流域污染系统控制科技支撑的战略行动;从转变治理方向、改变治理目标与调整控制范围、优化监控指标等方面提出了水源型流域污染系统控制科技支撑的战略建议.     

基于“三生共赢”的小流域水环境综合治理对策研究

小流域是实现重点流域精准化治理的基本单元,"三生共赢"是指要把解决环境问题的目标定位于生活、生产与生态的协调发展,是实现小流域环境改善和可持续发展的根本路径。本研究立足于流域水环境质量改善,以"三生共赢"和可持续发展理念为指导,提出了基于"三生共赢"的小流域水环境综合治理理论架构,即立足于水环境质量改善和水资源的优化配置,强化流域水环境约束,以尽可能小的环境代价支撑流域经济结构优化、新型城镇化发展,以资源高效和循环利用为核心,大力发展循环经济体系和循环社会体系,并通过创新流域治理体制机制构建成本共担利益共享格局,最终实现小流域社会经济可持续发展。本研究基于以上理论架构设计了生态环境、绿色经济、优质宜居三大类指标体系24项具体指标,并重点从优化流域空间开发格局、构建产业绿色发展体系、改善城乡居民生活环境、提升流域生态系统功能、健全流域治理体制机制等方面分析了小流域水环境综合治理对策。本研究可为各级政府创新流域治理模式、制定小流域水环境综合治理规划提供较为可行的理论支撑和技术体系。     

面向管理决策的标准化流域水环境模型评估验证技术框架研究

不规范的流域水环境模型应用增加了决策风险。从过程管理的角度来看,我国尚未针对流域水环境模型的评估与验证建立标准化的技术流程,模型标准化应用水平较低。在总结已有研究成果以及先进管理经验的基础上,本文构建了标准化的流域水环境模型评估验证技术框架,提出了对应用于流域水环境管理决策的模型开展评估验证的基本原则、工作流程和技术要求,并通过案例研究验证了技术框架的可行性。技术框架引入了结构合理性评估、参数识别与灵敏度分析、模拟效果评估、不确定性分析等模型评估验证的关键技术,结合不同的模型类型、决策功能等特征给出了原则性的技术要求和应用建议。研究成果充分考虑了我国的环境管理需求,与现阶段环境模拟技术要求、环境监测能力和数据条件相适应,在理论探讨和技术实现层面具备明确的可行性,将促进我国流域水环境模型的规范化、标准化和本地化应用。     

A WATER QUALITY‐BASED APPROACH FOR WATERSHED WIDE BMP STRATEGIES1

ABSTRACT: Watershed management strategies generally involve controlling nonpoint source pollution by implementing various best management practices (BMPs). Currently, stormwater management programs in most states use a performance‐based approach to implement onsite BMPs. This approach fails to link the onsite BMP performance directly to receiving water quality benefits, and it does not take into account the combined treatment effects of all the stormwater management practices within a watershed. To address these issues, this paper proposes a water quality‐based BMP planning approach for effective nonpoint source pollution control at a watershed scale. A coupled modeling system consisting of a watershed model (HSPF) and a receiving water quality model (CE‐QUAL‐W2) was developed to establish the linkage between BMP performance and receiving water quality targets. A Monte Carlo simulation approach was utilized to develop alternative BMP strategies at a watershed level. The developed methodology was applied to the Swift Creek Reservoir watershed in Virginia, and the results show that the proposed approach allows for the development of BMP strategies that lead to full compliance with water quality requirements.     

INFORMATION TECHNOLOGY IN WATERSHED MANAGEMENT DECISION MAKING1

ABSTRACT: Watershed management decision making is a complex process. Cooperation and communication among federal, state, and local stakeholders is required while balancing biophysical and socioeconomic concerns. The public is taking part in environmental decisions, and the need for technology transfer from public agencies to stakeholders is increasing. Information technology has had a profound influence on watershed management over the past decade. Advances in data acquisition through remote sensing, data utilization through geographic information systems (GIS), and data sharing through the Internet have provided watershed managers access to more information for management decisions. In the future, applications incorporating hydrologic simulation models, GIS, and decision support systems will be deployed through the Internet. In addition to challenges in making complex modeling technology available to diverse audiences, new information technology issues, such as interoperability, Internet access, and security, are introduced when GIS, simulation models, and decision support systems are integrated in an Internet environment. This paper presents a review of current use of information technology in watershed management decision making and a discussion of issues created when developing Internet based, integrated watershed management decision support systems. A prototype spatial decision support system (SDSS) for rangeland watershed management was developed using web services, which are components that communicate using text based messages, thus eliminating proprietary protocols. This new framework provides an extensible, accessible, and interoperable approach for SDSS.     

SUBSTATE INSTITUTIONAL INNOVATION FOR MANAGING LAKES AND WATERSHEDS: A WISCONSIN CASE STUDY1

ABSTRACT: Since the 1970s, there has been extensive experimentation with new approaches to water and land resources management at the state and local levels. There is a critical need to document, assess, and synthesize lessons learned from the nation's recent experience with subnational institutional changes in environmental management. This paper examines institutional changes aimed at more integrated water and related resources management at the substate level of government. We describe innovative institutional changes in a case study of Dane County, Wisconsin, and assess the implementation and preliminary consequences of these changes. Dissatisfaction with watershed and lake management results and perceptions of institutional inadequacy led to significant changes in the structure and rules for county resources management. A new entity was created to focus watershed management responsibilities. The scope of authority and powers were expanded. However, these changes all occurred within the framework of a general purpose unit of government. The new institutional arrangements have achieved a number of milestones, although it is premature to fully assess resource outcomes. The substantive changes, implementation tactics, and overall experience in Dane County's reforms - especially with regard to addressing intergovernmental tensions and decentralized management, limited authorities and funding, and public and constituency support - have useful implications for other substate efforts at more comprehensive and integrated water resources management.