本書立足于為國家水污染防治攻堅戰的決勝提供支撐，基于水質目標精細化管理的需求，介紹了一套基于“陸-水”一體化耦合模型的流域污染源解析技術體系，能實現流域污染物產量、排放量的動態量化，并提供一套流域污染源動態排放和負荷清單的編制方法，詳細總結了如何利用數值模型定量分析不同污染源對流域控制斷面精細化貢獻的方法。并在此基礎上介紹了圖書提出的技術體系在湟水河流域和沱江流域的典型應用實例，旨在為水環境質量目標精細化管理提供方便、快捷的陸源輸入核算，陸-水環境響應評估，水環境污染貢獻追溯和污染源調控分析等技術方案，以期為流域或區域尺度的水污染防治、水污染修復等有序推進提供理論依據、技術參考和案例借鑒。本書具有較強的技術應用性和針對性，可供從事流域污染源解析、水污染溯源以及水污染治理等工作的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學校環境科學與工程、生態工程、市政工程及相關專業師生參閱。
1.本書探究的理論具有重要的學術價值，基于其可促進我國對水環境精細化管理理論的探討和批量成果的產出。 2.本書所構建的方法和技術體系依托于我國水環境領域的數據特征、區域特征，具有較強的實用性和可靠性。 3.本書能在流域尺度為我國水質目標精細化管理提供因時因地因事的適宜策略和方法，有助于提升我國水環境管理的水平。
防治水污染、保護水資源，實現水資源的可持續利用，是世界各國的重要課題。2015年，為改善我國水環境質量、加大水污染防治力度，國務院頒布《水污染防治行動計劃》提出到本世紀中葉，生態環境質量全面改善，生態系統實現良性循環的目標。要貫徹落實《水污染防治行動計劃》，改善流域水環境質量，系統推進水污染防治、水生態保護和水資源管理，落實流域水生態環境功能分區的差異化要求，需要全方位開展流域水環境質量目標管理。開展水環境質量目標管理，其根本目標是改善水環境質量，而重要手段則是控制污染源，厘清污染源輸入與水環境質量的響應關系。而要明確陸源輸入與水質的響應反饋機制，需要確定不同控制單元陸源入匯對水體的污染貢獻率，明晰控制單元的點源和非點源等污染源的貢獻比，而這離不開一套實用、可靠的數值定量計算技術的支撐。以非點源模型、水動力水質模型為基礎的數值模型體系，是當前進行陸源輸入-水質響應關系研究的重要工具，也是完成《重點流域水生態環境保護“十四五”規劃編制技術大綱》中有關流域主要問題識別、規劃任務優化制定的重要手段，是實現流域水環境全要素、全流程管控的重要支撐。因此，本書以服務水環境精細化管理為目標，以滿足水質目標精細化管理的需求為原則，針對提高流域水環境質量、維持流域可持續發展方面存在的難題和瓶頸，在系統梳理水質管理理論的基礎上，圖文并茂、較為翔實和全面地介紹了“陸-水”一體化耦合模擬模型構建的污染源解析技術、污染源貢獻分析技術、污染源調控分析方法，并以湟水河流域和沱江流域兩個典型流域為例進行分析與應用，為流域環境質量改善提升及科學環境管理提供技術支撐。全書共分7章。第1章概述了流域水質管理的相關理論及國內外水質管理的研究與發展；第2章介紹了流域水環境質量的概念及評價的方法、水質目標管理體系等，并進一步定義和明晰了水環境容量的相關內容，在此基礎上簡要介紹了陸水響應關系、污染源總量分配的原則和方法；第3章全面地介紹了污染源從產生、排放到輸入河流中全過程的污染解析技術和方法，并介紹了污染源動態管理清單的編制方法和從不同時空尺度分析污染源與水質響應關系的方法；第4章詳細介紹了當前進行貢獻率研究的主要方法，對比了幾種貢獻率核算方法的特征，進而全面地介紹了基于陸水耦合模型的水質斷面貢獻解析技術；第5章介紹了流域污染源的調控理論及相關的技術方法等；第6章、第7章分別以湟水河流域、沱江流域兩個典型流域為例，對上述技術方法進行應用，加深對這一精細化解析技術體系的理解，也為流域水污染源解析與水質目標精細化管理提供典例參考。本書由陳巖、王永桂、曾維華、趙琰鑫等著，具體編寫分工如下：第1章由陳巖、王永桂、郭琰琪著；第2章由趙琰鑫、丁雪連著；第3章由曾維華、陳巖、馬鵬宇、王明陽著；第4章由陳巖、白輝、楊水化、楊玲著；第5章由王永桂、李強著；第6章由白輝、鄧黎、葛勁松、王永桂、宋珍、張雅新、張德昊著；第7章由曾維華、佟洪金、魏峣、趙琰鑫、王小雨、陳卓著。全書最后由陳巖、王永桂統稿并定稿。此外，岳金釗、余晴、徐子怡、李東升、王楠、關國梁等參與了本書資料的整理、校對和繪圖等相關工作。本書內容涉及相關項目的研究，得到了青海省環境規劃和環保技術中心、四川省生態環境科學研究院等單位的支持，在此向各位專家和同行表示誠摯的感謝。限于著者水平及編寫時間，書中存在不足和疏漏之處在所難免，敬請讀者和有關專家批評指正。著者2022年5月
陳巖，2007年入職生態環境部環境規劃院，從事流域污染治理、流域模擬與大數據分析、水環境容量（承載力）研究；在2013年4月任水環境模擬信息室主任，負責模擬信息室的工作；在2020年4月任國家環境保護環境規劃與模擬重點實驗室副主任，負責重點實驗室環境規劃模擬與環境容量（承載力）的工作。先后以專題負責人參加了國家《水污染防治行動方案》（水十條）、《重點流域水污染防治“十一五”、“十二五”、“十三五”規劃》的編制工作。“十一五”以來，主持或重點參與了省、部級水污染防治研究的重點項目超過30余項，包括國家水環境管理平臺建設、國家基于容量和質量的污染控制體系研究、中國環境質量模型法規化研究、國家污染控制與水質響應等方面的研究，以及河南、青海、內蒙等多個省、市的環境承載力、環境容量核算、問題診斷與達標方案、“水十條”的編制工作等。
第1章概述11.1流域水質管理概論21.2國外水質目標管理經驗21.2.1日本總量控制計劃21.2.2美國最大日負荷總量（TMDL）計劃31.2.3歐盟水框架指令31.3我國流域水質管理的發展41.3.1以濃度控制為主的階段41.3.2以總量控制為主的階段41.3.3水質目標管理的階段51.4我國現行流域水質目標管理體系51.4.1流域水質目標管理遵循的主要原則51.4.2流域水質目標管理的主要制度61.4.3流域水質目標管理技術體系61.5我國現行流域水質目標管理的問題81.6流域水質目標精細化管理81.6.1流域水質目標精細化管理理論81.6.2流域水質目標精細化管理技術需求91.6.3流域水質目標精細化管理技術方案10第2章流域水環境質量評價與水質目標122.1流域水環境質量評價的概念與分類132.1.1單因子評價法132.1.2綜合評價法132.2水質目標管理體系內涵與特點142.3控制單元與水質目標152.4水環境質量基準及標準確定162.5水環境容量172.5.1水環境容量的定義與類型172.5.2水環境容量的計算方法172.5.3水環境容量的計算流程182.5.4水環境容量的計算模型182.6陸地匯入與水質響應關系192.7流域污染物總量分配202.7.1污染物總量分配原則202.7.2污染物總量分配方法20第3章流域污染源解析223.1流域污染來源與特征233.2流域污染源解析技術方法233.2.1點源量化解析技術243.2.2非點源量化解析技術243.3流域污染源調查253.3.1流域污染源調查的目的253.3.2流域污染源調查范圍及內容263.4流域污染源產排量估算273.4.1點源產生量和排放量估算273.4.2非點源產生量和排放量估算273.5流域污染源入河負荷量核算283.5.1污染負荷量核算模型283.5.2模型構建方法283.6流域污染源動態清單及其編制333.6.1流域污染源總入河量動態清單333.6.2流域區縣的不同污染源的入河量動態清單343.6.3流域鄉鎮年內入河量動態清單343.6.4流域控制單元年內入河量動態清單343.7流域污染源通量時空分析353.7.1全流域不同污染源類型通量分析353.7.2全流域不同行政單元污染源通量分析353.7.3全流域不同控制單元污染源通量分析35第4章流域污染源水質斷面貢獻率解析364.1污染源貢獻率概念374.2污染源貢獻率核算技術方法374.2.1基于占比法的污染源排放與入河貢獻率計算方法374.2.2基于化學質量平衡原理和一維河網模型的貢獻率核算384.2.3基于化學質量平衡原理和非點源模型的貢獻率核算394.2.4基于排除法的污染源貢獻率核算394.2.5基于增加法的污染源貢獻率核算394.2.6基于河道斷面污染物通量占比法的污染源貢獻率核算（數值模擬法）394.3基于陸水耦合模型的水質斷面貢獻解析技術414.3.1模型架構414.3.2陸源解析模型424.3.3陸地入匯模型454.3.4河網水動力水質模型514.3.5計算單元關聯與匯總554.3.6陸地-河網耦合模型564.4流域污染源水質斷面貢獻率時空變化分析574.4.1時間貢獻率變化分析574.4.2空間貢獻率變化分析57第5章污染源調控實際實施后效果評價585.1流域污染源調控理論595.2流域污染源調控技術方法595.3流域污染源調控效果評價與方法615.4基于數值模型的調控效果評價技術62第6章典型案例分析：湟水河流域水質精細化分析與管理636.1湟水河流域特征646.2湟水河流域污染源調查646.2.1基于調查法的點源解析656.2.2基于排污系數法的非點源解析666.3湟水河流域污染源產排量解析與時空分布676.3.1湟水河流域點源污染排放量解析與時空分布676.3.2湟水河流域非點源污染排放量解析與時空分布796.4湟水河流域污染源入河量解析與時空分布816.4.1全流域入河量816.4.2不同縣級市年總污染源入河量856.4.3不同鄉鎮年污染物入河量876.4.4不同控制單元年污染物入河量876.5湟水河流域水質斷面污染貢獻率動態分析886.5.1全年不同污染源對重點斷面貢獻率886.5.2水期不同類型污染源對重點斷面貢獻率956.5.3水期不同鄉鎮對重點斷面貢獻率1056.5.4月份不同類型污染源對重點斷面貢獻率1096.5.5月份不同鄉鎮對重點斷面貢獻率1196.6重點斷面首要貢獻源分析1426.6.1邊墻村1426.6.2扎馬隆1436.6.3金灘1456.6.4塔爾橋1466.6.5小峽橋1476.6.6樂都1496.7湟水河流域“十四五”污染源調控實際實施后效果評價1506.7.1污水處理廠建設和提標改質項目1506.7.2規模化畜禽養殖場治理項目1526.7.3調控效果分析1526.8湟水河流域污染源防控對策與建議157第7章典型案例分析：沱江流域水質精細化分析與管理1597.1沱江流域特征1607.1.1自然環境特征1607.1.2地形特征1607.1.3土壤特征1607.1.4水文氣候特征1617.1.5水質變化特征1617.2沱江流域污染源調查1637.3沱江流域污染源產排量解析與時空分布1637.3.1全流域污染源排放總量分析1637.3.2非點源排放量占比分析1647.3.3點源排放量占比分析1677.4沱江流域污染源入河量解析與時空分布1687.4.1全流域不同污染源入河分析1687.4.2全流域不同控制單元入河分析1697.4.3全流域不同鄉鎮入河分析1717.5沱江流域水質斷面污染貢獻率動態分析1747.5.1全流域水質控制斷面的污染貢獻1747.5.2水質控制斷面鄉鎮管控清單1937.5.3重污染斷面的污染貢獻分析2017.6重點斷面首要貢獻源分析2117.6.1全年污染源貢獻分析2117.6.2不同月份污染源貢獻分析2137.6.3不同水期水質污染源貢獻分析2157.6.4不同行政區域污染貢獻分析2187.6.5不同控制單元污染貢獻分析2207.6.6管控清單分析2227.7沱江流域污染源防控對策與建議2247.7.1開展工業源全面達標行動2257.7.2實施城鎮污水處置補短板行動2257.7.3實施廢污水管控能力提升工程2257.7.4實施面源系統防控工程2267.7.5實施磷污染減排攻堅行動2267.7.6全流域不同水系針對性精細化管控方案227參考文獻229
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