水专项“点线面管”系统治理 助力流域水生态修复

时间：2019-07-29 16:06:14 来源：中国环境报 作者：刘俊超

成果四

构筑河道生态防线，创新集成了混合污染型河流“调控强净恢复”技术体系

清河流域水资源匮乏，流域内人工水系和天然河网纵横交织闸坝密集，河流水系不畅流量不足，水系水质分化严重。加之河道生境单一生物多样性低，水环境功能退化，自净能力很弱。鉴于此，课题组以河流水质改善和生态系统功能恢复为目标，研发集成了混合污染型河流“调控强净恢复”技术体系。

针对许昌清河水资源不足、高度人工干扰、水流不畅的难题，研发了基于“水文水动力水质”模拟的环境流量调控关键技术。这项技术提出了城市高度人工干扰区域和自然区域满足不同水功能需求的环境流量目标，实现了“流域河段节点”的分质、分段水资源优化调配，克服了复杂河网水系连通性量化的难点。通过短时脉冲流量调节和提升常年环境流量，有效改善多闸坝控制、水资源匮乏流域水动力条件。这项技术在许昌城区水系区域构建了380平方公里的环境流量调控示范区，实施后全流域生态环境需水保证率由常规的 50%提高到90%，整体缺水率低于5%，连通性指数（CCI）增幅达40%以上，换水效率提高约20%，各个河段均实现了环境流量目标。

针对流域水质分化、自净能力低下问题，研发集成了河道分段多层次梯级原位生态强化净化技术，将植物拦截与净化、载体材料吸附、功能微生物降解等有机组合，强化了河流水污染的绿色生态治理。针对流域生境单一、生物多样性低的现状，重点突破了不同生境条件下水生生物配置与组合技术，形成全食物链型恢复的微生境改善技术，为河流生态水系构建及水生态系统完整性恢复提供技术支撑。以上技术在清河干支流开展了30余公里的河流生态水系工程示范，其在不影响行洪的前提下，充分利用河道空间结构，对水体污染物COD、氨氮、TP去除率分别达到20%~45%、10%~20%和15%~40%，水质稳定保持在Ⅳ类；河道流速增幅近30%，水深变化率62.5%，水生植物、底栖动物等生物物种多样性提高40%以上。

成果五

统筹流域协调联动，创新构建了流域多目标多部门综合管理平台

随着信息化技术的日新月异，环境信息化建设日益成为推动环境保护、促进环境管理科学决策和提升监管效能的基础保障，但清河流域存在的水质目标管理技术体系不足、水环境跨部门协同管理机制不完善等现象，导致流域信息资源共享能力、环境信息化管理水平仍处于较低层次。鉴于此，课题组在对清河流域进行深入、详尽调研的基础上，对中小流域水质目标管理的支撑技术开展了研究，并构建了流域联动响应决策的多目标多部门综合管理平台。

针对流域存在协同管理机制不完善的问题，课题组以研究提出的清洁河流水质、水量、水生态多目标为指导，基于协同理论和研究范式开展了多目标多部门协同管理研究，丰富了水环境协同管理内涵，构建了多部门协同管理框架，形成了以水环境质量改善为核心的水质、水量、水生态多目标及环保、水务等多部门在信息共享、监测预警、水污染事故应急响应等方面的协同联动管理机制。

针对流域污染源与断面水质缺乏响应的问题，以水质目标为核心，依据分区、分类、分级、分期的管理要求，结合清河流域特点，筛选了反映流域自然区域差异、生态系统功能差异的指标，同时衔接流域水环境功能分区、水功能分区，提出了兼顾生态与管理的小流域水生态环境功能分区技术；针对流域不同区域人工干扰程度不同，在清河流域水文资料缺失的条件下，利用一维水质模型构建了适用于北方小流域缺资料地区动态水环境容量核定技术，建立了流域“水量水质容量负荷”响应关系，为流域实现动态管理提供了技术支撑，促进了流域水环境容量资源的优化利用。

针对流域综合管理决策支持不足的问题，课题组通过综合运用3S、WEB等技术，整合了环境、水务、农业等多部门的水质、水量、水生态等相关信息，构建了多目标多部门综合信息管理数据库，实现了对清河流域水环境的感知；综合考虑清河流域水资源、水环境、水生态管理需求，以环境、水务、农业等多部门联合响应、支撑部门决策为目标，构建了基于RS和GIS的清河流域多目标多部门综合管理平台，实现了对水环境质量与污染源监控、水环境质量监测预警决策分析、突发污染事故应急决策处理、环境流量调控、水生态系统观测等功能，在许昌市生态环境局实现了连续平稳业务化运行6个月以上，系统运行期间无故障率达到95%以上。促进清河流域水环境管理的数字化、智能化，为环境保护管理部门科学决策提供了支持，在水环境管理领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景。

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