流域水污染源解析与精细化管理

第1章概述1

1.1流域水质管理概论2

1.2国外水质目标管理经验2

1.2.1日本总量控制计划2

1.2.2美国最大日负荷总量（TMDL）计划3

1.2.3欧盟水框架指令3

1.3我国流域水质管理的发展4

1.3.1以浓度控制为主的阶段4

1.3.2以总量控制为主的阶段4

1.3.3水质目标管理的阶段5

1.4我国现行流域水质目标管理体系5

1.4.1流域水质目标管理遵循的主要原则5

1.4.2流域水质目标管理的主要制度6

1.4.3流域水质目标管理技术体系6

1.5我国现行流域水质目标管理的问题8

1.6流域水质目标精细化管理8

1.6.1流域水质目标精细化管理理论8

1.6.2流域水质目标精细化管理技术需求9

1.6.3流域水质目标精细化管理技术方案10

第2章流域水环境质量评价与水质目标12

2.1流域水环境质量评价的概念与分类13

2.1.1单因子评价法13

2.1.2综合评价法13

2.2水质目标管理体系内涵与特点14

2.3控制单元与水质目标15

2.4水环境质量基准及标准确定16

2.5水环境容量17

2.5.1水环境容量的定义与类型17

2.5.2水环境容量的计算方法17

2.5.3水环境容量的计算流程18

2.5.4水环境容量的计算模型18

2.6陆地汇入与水质响应关系19

2.7流域污染物总量分配20

2.7.1污染物总量分配原则20

2.7.2污染物总量分配方法20

第3章流域污染源解析22

3.1流域污染来源与特征23

3.2流域污染源解析技术方法23

3.2.1点源量化解析技术24

3.2.2非点源量化解析技术24

3.3流域污染源调查25

3.3.1流域污染源调查的目的25

3.3.2流域污染源调查范围及内容26

3.4流域污染源产排量估算27

3.4.1点源产生量和排放量估算27

3.4.2非点源产生量和排放量估算27

3.5流域污染源入河负荷量核算28

3.5.1污染负荷量核算模型28

3.5.2模型构建方法28

3.6流域污染源动态清单及其编制33

3.6.1流域污染源总入河量动态清单33

3.6.2流域区县的不同污染源的入河量动态清单34

3.6.3流域乡镇年内入河量动态清单34

3.6.4流域控制单元年内入河量动态清单34

3.7流域污染源通量时空分析35

3.7.1全流域不同污染源类型通量分析35

3.7.2全流域不同行政单元污染源通量分析35

3.7.3全流域不同控制单元污染源通量分析35

第4章流域污染源水质断面贡献率解析36

4.1污染源贡献率概念37

4.2污染源贡献率核算技术方法37

4.2.1基于占比法的污染源排放与入河贡献率计算方法37

4.2.2基于化学质量平衡原理和一维河网模型的贡献率核算38

4.2.3基于化学质量平衡原理和非点源模型的贡献率核算39

4.2.4基于排除法的污染源贡献率核算39

4.2.5基于增加法的污染源贡献率核算39

4.2.6基于河道断面污染物通量占比法的污染源贡献率核算（数值模拟法）39

4.3基于陆水耦合模型的水质断面贡献解析技术41

4.3.1模型架构41

4.3.2陆源解析模型42

4.3.3陆地入汇模型45

4.3.4河网水动力水质模型51

4.3.5计算单元关联与汇总55

4.3.6陆地-河网耦合模型56

4.4流域污染源水质断面贡献率时空变化分析57

4.4.1时间贡献率变化分析57

4.4.2空间贡献率变化分析57

第5章污染源调控实际实施后效果评价58

5.1流域污染源调控理论59

5.2流域污染源调控技术方法59

5.3流域污染源调控效果评价与方法61

5.4基于数值模型的调控效果评价技术62

第6章典型案例分析：湟水河流域水质精细化分析与管理63

6.1湟水河流域特征64

6.2湟水河流域污染源调查64

6.2.1基于调查法的点源解析65

6.2.2基于排污系数法的非点源解析66

6.3湟水河流域污染源产排量解析与时空分布67

6.3.1湟水河流域点源污染排放量解析与时空分布67

6.3.2湟水河流域非点源污染排放量解析与时空分布79

6.4湟水河流域污染源入河量解析与时空分布81

6.4.1全流域入河量81

6.4.2不同县级市年总污染源入河量85

6.4.3不同乡镇年污染物入河量87

6.4.4不同控制单元年污染物入河量87

6.5湟水河流域水质断面污染贡献率动态分析88

6.5.1全年不同污染源对重点断面贡献率88

6.5.2水期不同类型污染源对重点断面贡献率95

6.5.3水期不同乡镇对重点断面贡献率105

6.5.4月份不同类型污染源对重点断面贡献率109

6.5.5月份不同乡镇对重点断面贡献率119

6.6重点断面首要贡献源分析142

6.6.1边墙村142

6.6.2扎马隆143

6.6.3金滩145

6.6.4塔尔桥146

6.6.5小峡桥147

6.6.6乐都149

6.7湟水河流域“十四五”污染源调控实际实施后效果评价150

6.7.1污水处理厂建设和提标改质项目150

6.7.2规模化畜禽养殖场治理项目152

6.7.3调控效果分析152

6.8湟水河流域污染源防控对策与建议157

第7章典型案例分析：沱江流域水质精细化分析与管理159

7.1沱江流域特征160

7.1.1自然环境特征160

7.1.2地形特征160

7.1.3土壤特征160

7.1.4水文气候特征161

7.1.5水质变化特征161

7.2沱江流域污染源调查163

7.3沱江流域污染源产排量解析与时空分布163

7.3.1全流域污染源排放总量分析163

7.3.2非点源排放量占比分析164

7.3.3点源排放量占比分析167

7.4沱江流域污染源入河量解析与时空分布168

7.4.1全流域不同污染源入河分析168

7.4.2全流域不同控制单元入河分析169

7.4.3全流域不同乡镇入河分析171

7.5沱江流域水质断面污染贡献率动态分析174

7.5.1全流域水质控制断面的污染贡献174

7.5.2水质控制断面乡镇管控清单193

7.5.3重污染断面的污染贡献分析201

7.6重点断面首要贡献源分析211

7.6.1全年污染源贡献分析211

7.6.2不同月份污染源贡献分析213

7.6.3不同水期水质污染源贡献分析215

7.6.4不同行政区域污染贡献分析218

7.6.5不同控制单元污染贡献分析220

7.6.6管控清单分析222

7.7沱江流域污染源防控对策与建议224

7.7.1开展工业源全面达标行动225

7.7.2实施城镇污水处置补短板行动225

7.7.3实施废污水管控能力提升工程225

7.7.4实施面源系统防控工程226

7.7.5实施磷污染减排攻坚行动226

7.7.6全流域不同水系针对性精细化管控方案227

参考文献229

本书立足于为国家水污染防治攻坚战的决胜提供支撑，基于水质目标精细化管理的需求，介绍了一套基于“陆-水”一体化耦合模型的流域污染源解析技术体系，能实现流域污染物产量、排放量的动态量化，并提供一套流域污染源动态排放和负荷清单的编制方法，详细总结了如何利用数值模型定量分析不同污染源对流域控制断面精细化贡献的方法。并在此基础上介绍了图书提出的技术体系在湟水河流域和沱江流域的典型应用实例，旨在为水环境质量目标精细化管理提供方便、快捷的陆源输入核算，陆-水环境响应评估，水环境污染贡献追溯和污染源调控分析等技术方案，以期为流域或区域尺度的水污染防治、水污染修复等有序推进提供理论依据、技术参考和案例借鉴。

本书具有较强的技术应用性和针对性，可供从事流域污染源解析、水污染溯源以及水污染治理等工作的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、生态工程、市政工程及相关专业师生参阅。