沱江流域水功能区与水环境控制单元管控体系整合研究_田梦莎.pdf

2 0 2 3年1月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第2 5卷 第2期收稿日期:2 0 2 2-0 7-0 8作者简介:田梦莎(1 9 9 0-),女,硕士,工程师,研究方向为流域污染防治、地下水污染防治。通讯作者:任春坪(1 9 8 3-),男,博士,高级工程师,研究方向生态环境保护规划、流域规划、土壤污染防治等。沱沱江江流流域域水水功功能能区区与与水水环环境境控控制制单单元元管管控控体体系系整整合合研研究究田梦莎1,任春坪1,郑淋峰1,马乐宽2,路 瑞2(1.四川省环境政策研究与规划院,四川 成都6 1 0 0 4 1;2.生态环境部环境规划院,北京1 0 0 0 1 2)摘要:水功能区和水环境控制单元在流域环境管理中发挥着重要作用,历史上水功能区、控制单元两套体系长期分属水利、环保两个部门,在管理上存在很大程度的差异。2 0 1 8年职能调整后,上述两个体系同属生态环境部门,为了实现一体化管理,以沱江流域为研究对象,运用A r c G I S平台,通过空间对比和数理统计分析,开展了水功能区-水环境控制单元体系整合研究。结果表明:现行水功能区与控制断面、水环境控制单元、社会经济发展存在不协调不对应的关系;为便于两者统一考核,提出了将水功能区分级分类体系简化为一级5类,调整功能区范围以适应社会经济发展,并通过控制断面选取、调整、新增,达到一个控制断面考核一个水功能区或多个水功能区的目的,综合流域边界、乡镇行政区完整性,组成控制单元;按照整合研究的思路,将沱江干流和1 2条重要河流优化为7 4个水功能区、4 4处控制单面、2 3个控制单元,实现了统一考核。关键词:水功能区;控制断面;水环境控制单元;沱江流域;体系整合中图分类号:X 3 文献标识码:A 文章编号:1 6 7 4-9 9 4 4(2 0 2 3)0 2-0 1 4 6-0 5R e s e a r c ho nt h eM a n a g e m e n t a n dC o n t r o l S y s t e mI n t e g r a t i o no fW a t e rF u n c t i o nA r e a sa n dW a t e rE n v i r o n m e n tC o n t r o lU n i t i nT u o j i a n gR i v e rB a s i nT i a nM e n g s h a1,R e nC h u n p i n g1,Z h e n gL i n f e n g1,M aL e k u a n2,L uR u i2(1.S i c h u a nA c a d e m yo fE n v i r o n m e n t a lP o l i c ya n dP l a n n i n g,C h e n g d u,S i c h u a n6 1 0 0 4 1,C h i n a;2.C h i n e s eA c a d e m yo fE n v i r o n m e n t a lp l a n n i n g,B e i j i n g1 0 0 0 1 2,C h i n a)A b s t r a c t:W a t e r f u n c t i o na r e a sa n dw a t e re n v i r o n m e n t c o n t r o lu n i tp l a ya ni m p o r t a n t r o l e i nw a t e r s h e de n v i-r o n m e n t a lm a n a g e m e n t.H i s t o r i c a l l y,t h e t w os y s t e m so f f u n c t i o na r e a s a n dc o n t r o l u n i tb e l o n g t o t h eM i n i s-t r yo fW a t e rR e s o u r c e sa n dt h eM i n i s t r yo fE n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o nf o ral o n gt i m e,a n dt h e r ea r eg r e a td i f f e r e n c e s i nm a n a g e m e n t.A f t e r t h e f u n c t i o n a l a d j u s t m e n t i n2 0 1 8,t h e a b o v e t w o s y s t e m sb e l o n g t o t h e e c o-l o g i c a l a n de n v i r o n m e n t a l d e p a r t m e n t s.I no r d e r t o r e a l i z e t h e i n t e g r a t e dm a n a g e m e n t,t h eT u o j i a n gR i v e rB a-s i nw a s t a k e na s t h er e s e a r c ho b j e c t,a n dt h e i n t e g r a t i o no fw a t e r f u n c t i o na r e a sa n dw a t e re n v i r o n m e n tc o n-t r o lu n i t s y s t e mw a ss t u d i e db yu s i n gA r c G I Sp l a t f o r mt h r o u g hs p a t i a l c o m p a r i s o na n dm a t h e m a t i c a l s t a t i s t i-c a l a n a l y s i s.T h em a i nc o n c l u s i o n s a r ea s f o l l o w s:T h e c u r r e n tw a t e r f u n c t i o nz o n i n gh a s a nu n c o o r d i n a t e dr e l a t i o n s h i pw i t ht h ec o n t r o l s e c t i o n,w a t e re n v i r o n m e n t c o n t r o lu n i ta sw e l l a ss o c i a l a n de c o n o m i cd e v e l o p-m e n t;I no r d e r t of a c i l i t a t e t h eu n i f i e da s s e s s m e n to f t h et w o,t h es t u d yp r o p o s e st os i m p l i f yt h eg r a d i n ga n dc l a s s i f i c a t i o ns y s t e mo fw a t e r f u n c t i o na r e a s t o l e v e l 5,a n d t h e s c o p eo f t h e f u n c t i o na r e a s i s a d j u s t e d t oa-d a p t t ot h es o c i a l a n de c o n o m i cd e v e l o p m e n t.T h r o u g ht h es e l e c t i o n,a d j u s t m e n t,a n da d d i t i o no f a s s e s s m e n ts e c t i o n s,o n ec o n t r o l s e c t i o n i sa s s e s s e df o ro n ew a t e r f u n c t i o na r e ao rm u l t i p l ew a t e r f u n c t i o n a l a r e a sc a nb ea c h i e v e db yo n ec o n t r o l s e c t i o n,a n dt h ec o n t r o lu n i t i sc o m p o s e db yi n t e g r a t i n gt h eb o u n d a r yo f t h ew a t e r-s h e da n dt h e i n t e g r i t yo f t h e t o w n s h i pa n da d m i n i s t r a t i v ed i s t r i c t s.t h em a i ns t r e a mo fT u o j i a n gR i v e r a n d1 2 i m p o r t a n t r i v e r sa r eo p t i m i z e dt o7 4w a t e r f u n c t i o na r e a s,4 4c o n t r o l s i n g l es i d e sa n d2 3c o n t r o lu n i t s.K e yw o r d s:w a t e rf u n c t i o na r e a s;c o n t r o ls e c t i o n s;w a t e re n v i r o n m e n tc o n t r o lu n i t;T u o j i a n gR i v e rb a s i n;s y s t e mi n t e g r a t i o n641DOI:10.16663/ki.lskj.2023.02.034 田梦莎,等:沱江流域水功能区与水环境控制单元管控体系整合研究环境与安全1 引言水功能区划分对象是江河湖泊水体,是针对水域的现状河段,流域水环境控制单元是涵盖水域和陆域,是面状空间。在有关水功能区研究中,多数是围绕水功能区管理开展研究,还有涉及区划调整、评价体系、指标体系、水陆联防污染治理体系等研究。国内有众多学者从流域的角度出发,分析诊断目前水功能区管理存在的问题,提出建立流域内分级管理机制、完善水资源监测体系、核定水域纳污能力、入河排污口管理、重要水源地管理、建立联合治污机制等有效措施19。还有个别学者基于社会经济发展、城市布局及水资源格局变化,分析目前水功能区划存在的问题,在此基础上,开展水功能区区划调整原则、调整技术、调整方案等研究1 0,1 1。王佰梅等1 2从管理对象的自然属性出发,以水功能区为基础,提出涵盖水质、水量、水生态的水污染防控目标及污染治理措施,建立基于水功能区的水陆联防污染治理体系。邱凉等1 3运用3种分析方法,建立以生态基流、水质达标率、污染物入河控制量等8项指标为核心的水功能区考核体系。黄茁等1 4从水量、水质、水生态3个方面,提出不同水功能区的评价指标、标准和方法,建立水功能区综合评价体系。有关水环境控制单元研究中,多数是基于控制单元的水环境容量核算、污染物入河量估算等1 5,1 6研究,还有学者提出将水域控制单元和地 下 水 污 染 防 治 分 区 相 结 合 的 地 表 地 下 协 同控制1 7。在水功能区、水环境控制单元相关研究中,还未有水功 能 区 和 水 环 境 控 制 单 元 体 系 整 合 的 研 究。2 0 1 8年3月,中共中央印发 深化党和国家机构改革方案,将水利部的编制水功能区划职责划归为生态环境部门,与重点区域、流域污染防治规划等实行统一管理。为实现流域水环境统一监测管理,为流域精细化管理提供支持,本文以沱江流域为研究对象,在梳理流域水功能区与水环境控制单元问题清单基础上,开展水功能区与水环境控制单元体系整合研究,以期为后续职能调整后,避免出现水功能区和流域水环境控制单元两张皮管理,同时开展沱江流域水功能区与水环境控制单元体系整合研究,也是为后续重点流域水生态环境保护规划编制提供一定的技术支撑。2 材料与方法2.1 研究区概况沱江是长江的一级支流,位于长江左岸,位于东经1 0 3 4 1 1 0 5 5 5、北纬2 8 5 0 3 1 4 1 之间,西北部紧接龙门山脉的九顶山,西靠岷江、东临涪江,南抵长江。沱江发源于九顶山南麓绵竹市断岩头下的大黑湾,流经绵竹、金堂、简阳、资阳、资中、内江市中区、富顺、泸县至泸州市注入长江,河流全长6 2 7.4k m,河道总落差4 7 5 6.7m,平均比降7.5 8,流域面积2 7 8 6 0k m2,其中四川省沱江流域面积2 5 6 3 3k m2,占四川省面积的5.2 5%。2.2 数据调查研究区水系总体呈树枝状分布,支流有6 0余条,上游分布绵远河、石亭江、湔江、青白江、毗河,中下游支流有绛溪河、球溪河、濛溪河、大清流河、釜溪河、濑溪河等,其中毗河、青白江连通相邻的岷江水系,构成了沱江流域不封闭的特点。沱江干流及重要支流划分国家级重要水功能区5 7个(开发利用区不重复计算),一级水功能区3 0个(保护区4个、保留区1 4个、开发利用区9个、缓冲区3个),在开发利用区上划分二级水功能区3 6个;沱江支流湔江等8条河流划分省级重要水功能区2 7个,一级水功能区2 2个(保护区6个、保留区1 0个、开发利用区6个),在开发利用区上划分二级水功能区1 1个。沱江流域“十三五”期间有水质考核监测断面共3 6个,其中国控考核断面1 6个,省控考核断面8个,例行考核断面1 2个。按照 重点流域水污染防治规划(2 0 1 6-2 0 2 0),沱江流域划分1 4个水环境控制单元。2.3 研究方法基于G I S的空间分析能力,将沱江流域基础数据与空间图形叠加,快速、有效地识别水功能区与水环境控制断面、控制单元管控过程中存在的问题,诊断水功能区与社会经济发展的冲突性,以问题和流域目标管理为导向,以实现水功能区与流域污染防治统一管控为目标,研究提出水功能区与控制单元空间整合思路,完成沱江流域水功能区与控制单元优化调整,并对现行水功能区与水生态环境管理体系整合进行讨论。3 结果与分析3.1 水功能与控制单元冲突识别3.1.1 水功能区与考核断面对应关系水功能区与考核断面冲突识别主要有3方面:两者空间对应关系不足、考核断面水质代表性不强和两者水质目标不一致。两者空间对应关系不足主要体现在沱江流域已划定的8 4个水功能区,仅有3 3.3%的水功能区上覆盖有考核断面,有1处考核断面所在水系未划定水功能区。考核断面水质代表性不强主要体现在3 6处考核断面仅有1 1.1%的考核断面能精准代表水功能区达标情况,存在考核断面位于水功能区上游、中游位置或一个水功能区上分布多个考核断面的问题(图1)。两者水质目标不一致主要体现在1 2处例行考核断面无水质目标、有6个水功能区考核目标均优于所在水体考核断面水质目标(表1)。3.1.2 水功能区与控制单元对应关系水功能区与控制单元冲突识别主要体现在两方面:多个水功能区在同一控制单元和一个水功能区跨两个控制单元(图2),沱江流域1 4个控制单元有7个控制单元包含25个水功能区,有1 0个水功能区跨2个或3个控制单元。3.1.3 水功能区与社会经济发展冲突水功能区与社会经济发展的冲突识别主要体现在3方面:饮用水水源地所在河流未划定水功能区、饮用水水源地与水功能区类别不对应和排污口位于保护区、饮用水源区。沱江流域2 4个县级及以上水源地仅8个水源地所在水系划定了水功能区,8个水源地中有1个水源地位于保留区、3个位于保护区。741 2 0 2 3年1月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第2期流域1 1 6个规上排污口仅有6个位于排污控制区,有4个位于保护区、3个位于开发利用区的饮用水源区(图3)。图1 水功能区与考核断面对应关系表1 沱江流域水功能区与考核断面水质目标不一致统计一级水功能区二级水功能区水质目标水功能区级别河流名称断面名称断面级别水质目标沱江内江、富顺保留区国家级沱江脚仙村国考沱江富顺开发利用区沱江富顺丁家渡过渡区国家级沱江李家湾国考釜溪河威远、自贡保留区国家级釜溪河廖家堰国考湔江广汉保留区省级湔江三川国考石亭江什邡德阳保留区省级石亭江双汉桥国考九曲河资阳开发利用区九曲河资阳市景观娱乐用水区省级九曲河九曲河大桥省考图2 水功能区与控制单元对应关系3.2 水功能区与控制单元整合思路3.2.1 水功能区优化调整研究提出简化现有水功能区分类,分类设置一级水功能区为保护区、保留区、开发利用区、排污控制区、缓冲区五类;调整水功能区划定范围,使之与自然保护区、城市规划、水资源开发利用规划协调对应;建立与河长制分级对应的水功能区管理制度,拟建立国家、省、市、县、乡五级水功能区管理制度,明确水功能区管理责任。3.2.2 水功能区与控制单元整合思路研究提出通过调整、新增断面,达到一个控制断面考核一个或多个水功能区,实现水功能区与控制断面在空间上的整合;建立考核目标与水功能区水质目标对应关系,以水功能区目标引导水体长远水质目标为基准,使控制断面能充分反映水功能区水质现状及目标实现情况;以控制断面为节点,以乡镇行政区作为最小组成单元,以确定的陆域范围与水功能区对应的汇水范围进行叠加,组成控制单元,实现控制断面-水功能区-控制单元整合。3.3 沱江流域水功能区与控制单元整合3.3.1 水功能区优化调整调整后沱江流域干流和重要支流划分国家级重要水功能区4 8个,均为一级水功能区,保护区4个,保留区1 4个,开发利用区1 1个,排污控制区8个,缓冲区1 1个;沱江流域支流湔江等8条河流划分省级重要水功能区2 6个,均为一级水功能区,保护区6个,保留区1 0个,开发利用区6个,排污控制区2个,缓冲区2个。同时对与社会经济发展冲突的水功能区范围(濛溪河资中饮用水源保护区、濛溪河资中保留区、沱江金堂开发利用区、沱江金堂简阳保留区、沱江简阳资阳保留区)进行了调整,并提出对沱江流域未划定水功能区的水系按照家级、省级、市级、县级、乡级五级水功能区管理制度,完成水功能区划定。841 田梦莎,等:沱江流域水功能区与水环境控制单元管控体系整合研究环境与安全图3 水功能区与社会经济发展对应关系3.3.2 水功能区与控制单元整合对沱江流域考核断面进行调整,原沱江流域3 6处断面经过优化调整后,设置考核断面共4 4处,以该4 4处考核断面为节点,结合 重点流域水污染防治规划(2 0 1 6-2 0 2 0),将原沱江流域1 4个控制单元调整为2 3个控制单元(图4)。图4 沱江流域水功能区与控制单元整合4 讨论与建议4.1 现行水功能区划与水生态环境管理需求不匹配现行水功能区与水环境控制断面在空间上的对应关系不足,还未达到一个控制断面考核单个完整水功能区或多个完整水功能区的目的,在有考核断面覆盖的水功能区上,考核断面位于水功能区的位置差异导致不能精准考核水功能区,同时两者考核目标的不一致阻碍了两者实现统一考核的目的;现行水功能区941 2 0 2 3年1月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第2期与生态环境部门划分的控制单元不对应,尤其是一条完整的水功能区跨多个控制单元的情况,导致水陆对应关系混乱,不利于后续两者的统一管控。建议在后续两者管控中,以调整考核断面为重点,建立考核断面与水功能区的空间对应关系,深入分析两者在考核目标上的统一性,实现两者考核目标的一致,以考核断面为节点,统筹考虑水功能区的完整性,划分控制单元以建立水陆对应关系。4.2 现行水功能区划分不适应地区社会经济发展需求随着城市的发展规划,工业、农业、生活发展布局也发生了较大调整,现行水功能区的主导功能也不再适应新的发展需求,限制了沿岸城镇社会经济发展,需根据新的生产、生活用水需求,动态复核调整水功能区主导功能;再者某些已进行开发利用的流域水系未划定水功能区,导致在发展中无法准确掌握水资源和水环境容量,造成发展与保护的不平衡。建议应尽快开展水功能区优化调整,从长远发展的角度重新划定水功能区分类,同时全面推进水功能区划定工作,强化重大项目选址、入河排污口设置、水质目标管理等工作的硬约束。4.3 水功能区调整技术规范、调整后水功能区监督管理相关条例亟需出台 2 0 1 0年颁布 水功能区划分标准(G B/T 5 0 5 9 4-2 0 1 0),明确了水功能区划体系、划分程序及划分方法,2 0 1 7年颁布的 水功能区监督管理办法,对水功能区调整的法律要求做了基本规定,但针对水功能区调整的技术规范并未出台,相关审查要求也是空白,不利于后续水功能区优化调整工作的开展;且在水功能区职能划归为生态环境部门后,生态环境部门未出台相关监督管理办法、条例,明确调整后水功能区的相关职责,致使现水功能区与水生态环境管理仍为两张皮管理模式。建议分析水功能区技术规范、相关管理条例等实施的效用,梳理水功能区在管理上的短板,以水功能区与水生态环境管理体系整合为目标,研究制定相关技术规划、管理条例等相关文件。5 结论本文基于A r c G I S空间分析,梳理了沱江流域现行水功能区与水生态环境管理体系存在的问题,研究提出在水功能区职能划归后,水功能区优化调整和分级分类管理模式,通过控制断面的确定,建立了控制断面-水功能区-控制单元的空间对应关系,主要结论如下:(1)识别了现行水功能区与考核断面存在对应关系不足、水质代表性不强、水质目标不一致的问题;与控制单元存在多个水功能区在同一控制单元或一个水功能区跨多个控制单元的问题;与社会经济发展存在饮用水源地与水功能区类别不对应、排污口位于保护区或饮用水源区的问题。(2)研究提出将水功能区构成体系由原二级1 1类简化为一级5类,分别为保护区、保留区、开发利用区、排污控制区和缓冲区;考虑与自然保护区、城市发展规划、水资源开发利用规划协调,调整原水功能区范围;建立国家、省级、县级、乡级五级管理体制,明确水功能区划定管理职责。(3)研究提出通过对考核断面的选取、调整、新增,达到一个考核断面考核一个水功能区或多个水功能区;建立以水功能区水质目标引导水体长远水质目标的长效考核机制;以考核断面为节点,以维持乡镇行政区完整性为边界条件,合并陆域范围和汇水范围组成控制单元,建立控制断面-水功能区-控制单元的对应关系。(4)按照水功能区优化调整、整合思路,将沱江干流和1 2条重要河流原8 4个水功能区简化为7 4个水功能区,原1 1类水功能区简化为5类水功能区,原3 6处控制断面、1 4个控制单元优化为4 4处控制断面、2 3个控制单元,形成一张皮管理。参考文献:1 江 溢,蒋英姿,陆铭峰,等.进一步加强太湖流域水功能区管理工作的探讨C/中国水利学会.太湖高级论坛交流文集.上海:水利部太湖流域管理局,2 0 0 4:1 8 3-1 8 7.2 张红举,臧贵敏.太湖流域水功能区划与管理措施建议C/中国环境科学学会.中国环境科学学会学术年会论文集(2 0 1 1).北京:中国环境科学出版社,2 0 1 1:5 2 1-5 2 5.3 穆宏强,汪 洁.流域水功能区分级管理制度建设探讨J.人民长江,2 0 0 8,3 9(2 3):3 5-3 7.4 张 勤.江苏省镇江市水功能区管理现状分析与对策研究J.人民长江,2 0 1 3,4 4(1):1 5 1-1 5 4.5 高执刚.太原市水功能区划管理探讨J.山西水利科技,2 0 1 3,4 4(1 9 0):8 5-8 6.6 刘洪先.关于加强水功能区管理的思考和建议J.中国水利,2 0 1 4(9):1 3-1 5.7 曾凡飞.松辽流域水功能区分级监督管理方案研究J.黑龙江水利科技,2 0 1 6,4 4(7):4 8-5 0.8 张晓琳,茹 彪.佛山市南海区水功能区划及管理建议J.珠江水运,2 0 1 6(1 1):9 0-9 1.9 杨永德,傅慧源,吴添天.长江流域水功能区保护管理及实践J.水利发展,2 0 1 8(4):4 5-5 2.1 0 刘发根,郭玉银.翻阳湖水功能区划细化及保护区统筹优化探讨J.人民长江,2 0 1 8,4 9(2 1):2 7-3 1.1 1 黄锦辉,王晓红,廖文根,等.基于水功能区管理优化的调整技术研究J.水利规划与设计,2 0 1 9(8):3 1-3 4.1 2 王佰梅,王 潜.基于水功能区的水陆联防污染治理体系研究C/中国环境科学学会.中国环境科学学会学术年会论文集(2 0 1 6).北京:中国环境科学出版社,2 0 1 6:2 0 8 6-2 0 8 8.1 3 邱 凉,罗小勇,李 斐,等.水功能区考核指标体系研究初探J.能源环境保护,2 0 1 2,2 6(4):5 5-5 8.1 4 黄 茁,赵 鑫,赵伟华,等.长江中下游干流水功能区评价体系研究J.人民长江,2 0 1 3,4 4(1 0):4 0-5 1.1 5 刘媛媛.基于控制单元的水环境容量核算及分配方案研究D.南京:南京大学,2 0 1 3:3 3-5 8.1 6 张 倩,苏保林,罗运祥,等.城市水环境控制单元污染物入河估算方法J.环境科学学报,2 0 1 3,3 3(3):8 7 8-8 8 4.1 7 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