基于SWAT的流域水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐旨肮芸夭呗?/h1>
2022-11-04 02:09:36武力，劉慧瑩，向超，王敦球，陳喆
人民長(zhǎng)江 2022年10期
武 力，劉 慧 瑩，向 超，王 敦 球，陳 喆
(1.桂林理工大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541004； 2.桂林理工大學(xué) 廣西環(huán)境污染控制理論與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004； 3.湖南省永州水文水資源勘測(cè)局，湖南 永州 425000； 4.永州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)局，湖南 永州 425000； 5.廣西師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006； 6.廣西師范大學(xué) 珍稀瀕危動(dòng)植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541006)
0 引 言
水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐挚梢詫?fù)雜的流域環(huán)境問(wèn)題分解至不同的控制單元，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和措施的逐級(jí)管控。它起源于美國(guó)，也被稱為TMDL(Total Maximum Daily Load)，即按照水功能分區(qū)，將整個(gè)流域劃分成不同的控制單元，并提出管控措施[1-3]。近年來(lái)，自從中國(guó)“水十條”提出了水環(huán)境分區(qū)管控，全國(guó)被劃分為1 784個(gè)控制單元，其中長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶(加青海省)被劃分為860個(gè)管控單元，各省、市進(jìn)一步細(xì)化控制單元，形成水環(huán)境分區(qū)“一張圖”，開展精細(xì)化管理，使水環(huán)境控制單元的管控研究越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。中國(guó)關(guān)于水環(huán)境控制單元的研究，一般都是以自然分水嶺、行政邊界、控制斷面水質(zhì)、水體類型為研究對(duì)象劃分控制單元，從而為水質(zhì)目標(biāo)管理提供了實(shí)施單元和水質(zhì)管控措施[4-6]。徐天予根據(jù)行政區(qū)域、土地利用等因素及其環(huán)境功能區(qū)劃等研究了苕溪流域水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?，并結(jié)合農(nóng)業(yè)面源污染的特點(diǎn)提出了管控措施[7]；張澤模等將遵義市湘江河流域劃分為3個(gè)控制單元，并分別進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)控與管理[5]。隨著水環(huán)境管控的研究深入，學(xué)者們提出控制單元?jiǎng)澐忠阅Ｐ偷哪M結(jié)果為參考。目前，常用的水文模型主要有HSPF模型、AGNPS模型、L-THIA模型和SWAT模型等，其中SWAT模型應(yīng)用非常廣泛[8-10]。因此，基于模型建立“流域-區(qū)域-控制單元-污染源”水環(huán)境管理層次體系成為研究的主要方向[11-13]。與此同時(shí)，還有部分學(xué)者引入了區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性理論，如張蕾根據(jù)生態(tài)功能區(qū)劃分原則，研究了東遼河流域水生態(tài)功能分區(qū)，劃分了各控制單元，使其劃分結(jié)果更為合理[14]。根據(jù)永州市“三線一單”編制成果，永州市共劃定環(huán)境管控單元82個(gè)，其中，優(yōu)先保護(hù)單元30個(gè)，重點(diǎn)管控單元28個(gè)，一般管控單元共24個(gè)，但是未單獨(dú)有針對(duì)性地劃分水環(huán)境控制單元[15]。本文根據(jù)自然匯水特征進(jìn)一步劃分水環(huán)境控制單元，且在考慮生態(tài)敏感性基礎(chǔ)上，增加永州境內(nèi)湘江流域的基本控制單元，具有更強(qiáng)的實(shí)用性，而且運(yùn)用具有權(quán)威性的生態(tài)紅線劃分結(jié)果，識(shí)別各控制單元的生態(tài)功能，在突出生態(tài)優(yōu)先原則下，探討了一種新的劃定控制單元的方式，構(gòu)建水環(huán)境分區(qū)管控體系，對(duì)以農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)為主的長(zhǎng)江流域生態(tài)環(huán)境管控起到了示范作用。
1 研究區(qū)域概況和研究方法
1.1 研究區(qū)域(永州境內(nèi)湘江流域)
本文研究區(qū)域位于湘江的上游，如圖1所示。永州市位于湖南省南部，地處湘江上游，地理位置為東徑111°06′～112°21′，北緯24°39′～26°51′，湘江是永州市境內(nèi)流域面積最大的水系。湘江的西源發(fā)源于廣西壯族自治區(qū)靈川縣的海洋山，東源發(fā)源于湖南省藍(lán)山縣野狗嶺，流經(jīng)江華瑤族自治縣、道縣、雙牌縣、永州市零陵區(qū)，匯集西河、大錫河、嶺東河、蚣?jí)魏印⒂烂骱?、宜江、寧遠(yuǎn)河、賢水于永州市零陵區(qū)萍島會(huì)湘江西源后水量大增，再納蘆洪江、石溪河、祁水和白水等較大支流，最后在祁陽(yáng)縣唐家?guī)X九洲進(jìn)入衡陽(yáng)常寧縣境，在永州市市內(nèi)河長(zhǎng)515 km，占總長(zhǎng)的54.3%。永州境內(nèi)湘江流域?qū)僦衼啛釒Т箨懶约撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，兼有溫光豐富的大陸性季風(fēng)氣候和雨量充沛、空氣濕潤(rùn)的海洋性氣候特征。長(zhǎng)期年均降水量在1 280～1 530 mm，年平均氣溫介于17.6～18.6 ℃。水稻土、紅壤和黃壤是主要的土壤類型，多年平均日照時(shí)數(shù)為1 384～1 688 h。
1.2 研究方法
本文通過(guò)SWAT模型進(jìn)行非點(diǎn)源氮、磷污染模擬，運(yùn)用具有權(quán)威性的生態(tài)紅線劃分結(jié)果，利用ArcGIS提取分析、疊加分析等功能，識(shí)別各控制單元的生態(tài)功能，考察生態(tài)敏感性，采用定量與定性評(píng)估相結(jié)合的方法，將整個(gè)流域劃分為三級(jí)控制單元。
1.3 SWAT模型構(gòu)建
SWAT模型稱為分布式流域水文模型(Soil and Water Assessment Tool model)，由3個(gè)子模型構(gòu)成，子模型分別為水文過(guò)程模型、土壤侵蝕模型和污染負(fù)荷模型，主要應(yīng)用于徑流、泥沙、營(yíng)養(yǎng)物和農(nóng)藥等物質(zhì)的模擬。本文將數(shù)據(jù)庫(kù)所需空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)(具體數(shù)據(jù)見表1)輸入SWAT模型，進(jìn)行DEM圖像識(shí)別和流域集水面積計(jì)算，提取河網(wǎng)，劃分子流域，將土地利用類型、土壤類型和坡度劃分的閾值均設(shè)定為10%，10%和15%，模型模擬時(shí)段為2000年1月至2019年12月，以月為步長(zhǎng)，開展非點(diǎn)源氮、磷污染模擬。
表1 SWAT模型數(shù)據(jù)庫(kù)建立所需參數(shù)Tab.1 Required parametes in esablishment of SWAT model
1.4 SWAT模型率定與驗(yàn)證
為了避免模型運(yùn)行初期較多變量為零而引起的誤差，本文選取前5 a作為模型的預(yù)熱期以提高模型精度，在上游、下游分別選取了道縣站和冷水灘站的徑流、氨氮和總磷數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，完成參數(shù)率定與結(jié)果驗(yàn)證。在空間上，從上游到下游依次校準(zhǔn)；在校準(zhǔn)對(duì)象上，先校準(zhǔn)流量再校準(zhǔn)氨氮和總磷。道縣站將2005～2017年作為率定期，冷水灘站將2012～2017年作為率定期，兩個(gè)站均將2018，2019年作為驗(yàn)證期。模型選取選擇確定性系數(shù)R2(coefficient of determination)和納什系數(shù)Ens(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient)作為模型評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般認(rèn)為，只要同時(shí)滿足R2>0.6和Ens>0.5，模擬的所得結(jié)果可以接受[16]。由表2和圖2可知：模型兩個(gè)站的徑流、氨氮和總磷的確定性系數(shù)R2>0.68，納什系數(shù)Ens>0.61，其率定期與驗(yàn)證期模擬值與實(shí)際值趨勢(shì)基本符合，可見SWAT模型在永州境內(nèi)湘江流域具有較好的適用性。
表2 模型模擬試驗(yàn)區(qū)的評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.2 Evaluation results of model simulation in test area
2 控制單元的劃分原則與步驟
2.1 劃分原則
(1) 科學(xué)性原則。以構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局為目標(biāo)，采取定量評(píng)估與定性判定相結(jié)合的方法劃定。
(2) 整體性原則。統(tǒng)籌考慮自然生態(tài)整體性和流域系統(tǒng)性，結(jié)合山脈、河流、地貌單元、植被等自然邊界以及流域生態(tài)廊道的連通性。避免生境破碎化，加強(qiáng)跨區(qū)域間生態(tài)保護(hù)紅線的有序銜接，將重要生態(tài)廊道重點(diǎn)管理。
(3) 生態(tài)優(yōu)先的原則。在劃定管控單元時(shí)，應(yīng)將流域作為一個(gè)大系統(tǒng)，綜合考慮上下游、左右岸、干支流，統(tǒng)籌兼顧達(dá)到水資源的開發(fā)利用與保護(hù)并重。在劃定管控的范圍和類型時(shí)，應(yīng)以生態(tài)功能以及其敏感性為重點(diǎn)，優(yōu)先保護(hù)。
2.2 劃分步驟
本文基于自然匯水特征、水體類型、生態(tài)紅線劃分和非點(diǎn)源氮、磷污染負(fù)荷分布的結(jié)果，采用定量與定性評(píng)估相結(jié)合的方法，將整個(gè)永州境內(nèi)湘江流域劃分為三級(jí)控制單元。三級(jí)控制單元是通過(guò)構(gòu)建SWAT模型，依據(jù)自然匯水特征，將流域劃分為115個(gè)子流域，即115個(gè)三級(jí)控制單元；二級(jí)控制單元是依據(jù)水體地域類型的分類進(jìn)行劃分，進(jìn)一步劃分為湘江干流、蘆洪江、石期河、寧遠(yuǎn)河等36個(gè)二級(jí)控制單元；一級(jí)控制單元在二級(jí)控制單元的基礎(chǔ)上，依據(jù)非點(diǎn)源氮、磷污染負(fù)荷分布的結(jié)果進(jìn)行劃分。李哲根據(jù)各子流域非點(diǎn)源污染負(fù)荷的分布強(qiáng)度由高到低，將各子流域劃分為優(yōu)先控制區(qū)、重點(diǎn)控制區(qū)、基本控制區(qū)、一般控制區(qū)，管控要求逐漸放寬[11]。本研究在此基礎(chǔ)上，優(yōu)先考慮了生態(tài)敏感性，對(duì)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，將基本控制單元列為最優(yōu)先管控的控制單元，其生態(tài)功能類別齊全且重要，生態(tài)敏感區(qū)面積占比大。四類控制單元管控要求從嚴(yán)到松依次為基本控制單元、優(yōu)先控制單元、重點(diǎn)控制單元、一般控制單元。一級(jí)控制單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)見表3。
表3 永州境內(nèi)湘江流域一級(jí)控制單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)Tab.3 The classification standard of the first-level control unit of Xiangjiang River Basin in Yongzhou City
3 結(jié)果與討論
3.1 三級(jí)水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?/h3>
三級(jí)控制單元是通過(guò)構(gòu)建SWAT模型，利用ArcSWAT進(jìn)行DEM圖像識(shí)別和計(jì)算流域集水面積，在將土地利用類型、土壤類型和坡度劃分的閾值均設(shè)定為10%，10%和15%的基礎(chǔ)上，得到流域總面積為18 633.6 km2，流域被劃分為115個(gè)子流域，每1個(gè)子流域劃分為1個(gè)水環(huán)境控制單元，共劃分115個(gè)水環(huán)境控制單元，其分布結(jié)果如圖3所示。
3.2 三級(jí)水環(huán)境控制單元氮、磷污染特征分析
3.2.1氮、磷污染輸出強(qiáng)度空間分布特征分析
整個(gè)永州市湘江流域總氮和總磷的輸出強(qiáng)度空間分布情況如圖4所示?？偟涂偭孜廴据敵鲐?fù)荷較大的控制單元主要分布在湘江干流及蘆洪江流域，其總氮和總磷輸出強(qiáng)度分別達(dá)到10～20 kg/hm2和0.8～1.5 kg/hm2。瀟水上游、貝江流域、嶺東河、中河(江華)、大錫河等流域控制單元98～103等區(qū)域受污染程度小，其總氮輸出強(qiáng)度小于10 kg/hm2，總磷輸出強(qiáng)度小于0.8 kg/hm2；北部流域湘江干流上游的控制單元35、湘江干流下游的控制單元21和39等和蘆洪江支流的控制單元2和3等區(qū)域以及南部流域控制單元96等區(qū)域受污染程度大，其總氮輸出強(qiáng)度大于15 kg/hm2，總磷輸出強(qiáng)度大于1.2 kg/hm2。由此可知，北部控制單元3和39的總氮和總磷輸入量和輸出量均很高，南部控制單元96的總氮和總磷輸出量很高，是該流域的氮、磷治理關(guān)鍵源區(qū)。
3.2.2主要污染源特征分析
永州境內(nèi)湘江流域的總氮和總磷輸入量前6位從高到低情況如表4和表5所列?？偟涂偭椎目刂茊卧畲筝斎肓糠謩e為796.01 t和88.49 t，總氮輸入量前3位依次為控制單元3，72和39，總磷輸入量前3位依次為控制單元3，39和104，故控制單元3和控制單元39為總氮、總磷的輸出量最集中的區(qū)域?？刂茊卧?位于祁陽(yáng)縣西北部，包括城鎮(zhèn)點(diǎn)源13個(gè)，其中包括集中污水處理廠2座，規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)143家，種植業(yè)源、畜禽養(yǎng)殖源、城鎮(zhèn)點(diǎn)源總氮和總磷輸入量占比分別為68.49%，19.89%，11.62%和56.25%，38.22%，5.54%，其主要污染源來(lái)自于種植業(yè)源、畜禽養(yǎng)殖源和城鎮(zhèn)點(diǎn)源的復(fù)合污染，以種植業(yè)源與畜禽養(yǎng)殖源為主。子流域39位于零陵區(qū)東北部，包括城鎮(zhèn)點(diǎn)源6個(gè)，規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)80家，種植業(yè)源、城鎮(zhèn)點(diǎn)源、畜禽養(yǎng)殖源總氮、總磷排放量占比分別為74.52%，0.11%，25.37%和49.28%，0.27%，50.45%，其主要污染源來(lái)自于畜禽養(yǎng)殖源和種植業(yè)的復(fù)合污染。從永州境內(nèi)湘江流域主要污染源特征來(lái)看，與3.2.1節(jié)分析結(jié)果基本一致。
表4 永州境內(nèi)湘江流域總氮排放量及占比情況Tab.4 Total nitrogen emissions and its proportion of Xiangjiang River Basin in Yongzhou City
表5 永州境內(nèi)湘江流域總磷排放量及占比情況Tab.5 Total phosphorus emissions and its proportion of Xiangjiang River Basin in Yongzhou City
3.3 二級(jí)水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?/h3>
依據(jù)永州市湘江干流、一級(jí)和二級(jí)支流命名以及地域分類，115個(gè)子流域可以進(jìn)一步劃分為湘江干流、蘆洪江、石期河、寧遠(yuǎn)河等36個(gè)二級(jí)控制單元，如圖5所示。
3.4 二級(jí)控制單元生態(tài)敏感性分析
根據(jù)永州市生態(tài)紅線劃定的結(jié)果，通過(guò)ArcGIS提取分析、疊加分析等功能，可以識(shí)別永州市湘江流域各個(gè)二級(jí)水環(huán)境控制單元的主導(dǎo)生態(tài)功能類別、生態(tài)敏感區(qū)類別以及生態(tài)紅線面積占比情況。整個(gè)流域主導(dǎo)生態(tài)功能為水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持區(qū)、生物多樣性保護(hù)區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)四大類，其中，生態(tài)敏感區(qū)類別包括地質(zhì)公園、森林公園、濕地公園、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)等。由圖6可知：黃花河流域、煙江流域、祁水流域、蘆洪江流域南部、冷江流域、橫江流域、永江流域、石溪江流域、社江流域、牟江流域、麻江(雙牌)流域、單江流域、昌木套河流域、茆江流域、大壩河流域以及永明河西南部，生態(tài)紅線面積占比很少，面積占比率為0～9.79%，生態(tài)紅線主要集中分布在蘆洪江流域南部和黃花河流域；蘆洪江流域北部、白水流域、石期河流域、紫溪河流域、寧遠(yuǎn)河流域、中河(雙牌)流域、濂溪河流域、錨子頭河、九嶷河流域和永明河中部流域，生態(tài)功能類別較少，生態(tài)紅線面積占比較大，面積占比率為10.00%～27.87%，生態(tài)紅線主要集中分布在紫溪河流域和寧遠(yuǎn)河流域，生態(tài)敏感類別包含“三區(qū)兩園”所有種類；湘江干流中下游流域、龍江橋流域、桴江流域、西河流域、宜江流域、永明河西部流域、蚣?jí)瘟饔蛞约皫X東河流域生態(tài)功能類別多，生態(tài)紅線面積占比大，面積占比率為30.00%～47.08%，生態(tài)紅線主要集中分布在湘江干流中、下游流域、嶺東河和永明河西部流域，生態(tài)服務(wù)功能為水源涵養(yǎng)和生物多樣性保護(hù)功能，其生態(tài)敏感區(qū)種類除“三區(qū)兩園”外，還包含了全市所有的水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；湘江干流上游流域、貝江流域、中河(江華)流域、大錫河流域、凌江流域、麻江(江華)流域、永明河?xùn)|部流域，生態(tài)功能類別齊全，生態(tài)功能包括“三區(qū)兩園”、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、湘江源頭保護(hù)區(qū)等重要生態(tài)功能，生態(tài)紅線面積占比最大，面積占比率為50.00%～82.4%，生態(tài)紅線在整個(gè)區(qū)域分布廣泛，其中凌江流域和中河(江華)流域生態(tài)紅線面積占比分別達(dá)到了81.24%和82.24%。
3.5 一級(jí)控制單元?jiǎng)澐旨肮芸夭呗苑治?/h3>
3.5.1一級(jí)控制單元?jiǎng)澐止芸啬繕?biāo)
在二級(jí)控制單元的基礎(chǔ)上，按照一級(jí)控制單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)(表)將各子流域分別劃分為基本水環(huán)境控制單元、優(yōu)先水環(huán)境控制單元、重點(diǎn)水環(huán)境控制單元、一般水環(huán)境控制單元。按照分級(jí)管控的原則，基本控制單元應(yīng)堅(jiān)持“生態(tài)優(yōu)先，源頭保護(hù)”的原則，依法禁止或限制大規(guī)模、高強(qiáng)度的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)，確保生態(tài)環(huán)境功能不降低。優(yōu)先控制單元應(yīng)堅(jiān)持“治理優(yōu)先，嚴(yán)控增量”的原則，聚焦污染治理，實(shí)施綜合施策。重點(diǎn)控制單元應(yīng)堅(jiān)持“重點(diǎn)治理，提質(zhì)增效”的原則，加強(qiáng)污染物排放監(jiān)管、污染治理和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控，進(jìn)一步提升資源利用效率。一般控制單元應(yīng)堅(jiān)持“防控結(jié)合，綠色發(fā)展”的原則，優(yōu)化空間布局，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)改造。
3.5.2一級(jí)控制單元?jiǎng)澐止芸卮胧?/p>
永州境內(nèi)湘江流域一級(jí)控制單元?jiǎng)澐秩鐖D7所示。
(1) 基本控制單元主要位于湘江干流上游流域、貝江流域、嶺東河流域、中河(江華)流域、大錫河流域、凌江流域、麻江(江華)流域、蚣?jí)瘟饔?、錨子頭流域、永明河?xùn)|部流域。該區(qū)域突出抓好以下幾點(diǎn)：① 提質(zhì)改造現(xiàn)有耕地，敏感區(qū)退耕還林還草還濕，嚴(yán)格防控農(nóng)業(yè)面源污染；② 加強(qiáng)湘江源保護(hù)區(qū)與河道生態(tài)保護(hù)建設(shè)；③ 嚴(yán)格落實(shí)水電開發(fā)各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)；④ 加強(qiáng)水土流失綜合治理，整鄉(xiāng)整村推進(jìn)農(nóng)村河道綜合治理，建設(shè)生態(tài)清潔型小流域；⑤ 全面推進(jìn)城鄉(xiāng)環(huán)境整治。
(2) 優(yōu)先水環(huán)境控制單元主要位于黃花河流域、煙江流域、祁水流域、蘆洪江流域南部、大壩河流域以及永明河西南部。該區(qū)域應(yīng)堅(jiān)持“治理優(yōu)先，嚴(yán)控增量”的原則，并突出抓好以下幾點(diǎn)：① 維持現(xiàn)有耕地面積，有效防控種植業(yè)污染；② 嚴(yán)禁新增規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)，做好畜禽養(yǎng)殖污染防治；③ 嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)水土保持措施，禁止陡坡地開墾，逐步退出25°以上坡耕地，退耕還林，營(yíng)造水土保持林、公益林等林區(qū)，禁止毀林開荒；④ 推行節(jié)水灌溉，適度發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，增強(qiáng)區(qū)域水土保持能力。
(3) 重點(diǎn)水環(huán)境控制單元主要位于蘆洪江流域北部、石期河流域、紫溪河流域、橫江流域、寧遠(yuǎn)河流域、冷江流域、龍江橋流域、桴江流域、社江流域、中河(雙牌)流域、濂溪河流域、西河流域和永明河中部流域。該區(qū)域應(yīng)突出抓好以下幾點(diǎn)：① 提質(zhì)改造現(xiàn)有耕地面積，適當(dāng)增加高質(zhì)量耕地，合理防治種植業(yè)污染；② 加快城鄉(xiāng)污水處理設(shè)施建設(shè)和提質(zhì)增效，補(bǔ)齊污水處理設(shè)施短板；③ 嚴(yán)格落實(shí)水土保持措施。
(4) 一般水環(huán)境控制單元主要位于湘江干流中下游流域、牟江流域、單江流域、麻江(雙牌)流域、宜江流域、九嶷河流域、永明河西部流域、白水流域、昌木套河流域以及紫溪河流域。該區(qū)域應(yīng)突出抓好以下幾點(diǎn)：① 進(jìn)一步完善城鎮(zhèn)污染源治理，嚴(yán)格產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入，走高質(zhì)量發(fā)展道路；② 推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境綜合整治，加快生活污水處理、生活垃圾無(wú)害化處置和畜禽糞便綜合利用等設(shè)施建設(shè)；③ 推廣綠色循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式；④ 水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)全面禁捕，禁止動(dòng)用一切捕撈工具在禁捕水域從事捕撈生產(chǎn)。
4 結(jié) 論
(1) 本文對(duì)永州境內(nèi)湘江流域開展水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?，?gòu)建水環(huán)境分區(qū)管控體系，整個(gè)流域可以劃分為4個(gè)一級(jí)控制單元、36個(gè)二級(jí)控制單元和115個(gè)三級(jí)控制單元，控制單元3，39和96為非點(diǎn)源氮、磷污染關(guān)鍵源區(qū)。
(2) 依據(jù)自然匯水特征、非點(diǎn)源污染分布與生態(tài)紅線劃分的結(jié)果，可將整個(gè)流域劃分為基本控制單元、優(yōu)先控制單元、重點(diǎn)控制單元和一般控制單元。
(3) 不同控制單元的管控策略采取分類施策，基本控制單元實(shí)行“生態(tài)優(yōu)先，源頭保護(hù)”原則，管控措施以源頭治理和落實(shí)水電開發(fā)各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施為重點(diǎn)；優(yōu)先控制單元實(shí)行“治理優(yōu)先，嚴(yán)控增量”的原則，管控措施以農(nóng)業(yè)面源污染控制和水土流失防治為主；重點(diǎn)控制單元實(shí)行“重點(diǎn)治理，提質(zhì)增效”的原則，管控措施以城鄉(xiāng)環(huán)境整治和面源污染控制為重點(diǎn)；一般控制單元實(shí)行“防控結(jié)合，綠色發(fā)展”的原則，管控措施以嚴(yán)格準(zhǔn)入，高質(zhì)量發(fā)展為重點(diǎn)，兼顧關(guān)注水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)。
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——評(píng)《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》
武 力，劉 慧 瑩，向 超，王 敦 球，陳 喆
(1.桂林理工大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541004； 2.桂林理工大學(xué) 廣西環(huán)境污染控制理論與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004； 3.湖南省永州水文水資源勘測(cè)局，湖南 永州 425000； 4.永州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)局，湖南 永州 425000； 5.廣西師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006； 6.廣西師范大學(xué) 珍稀瀕危動(dòng)植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541006)
0 引 言
水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐挚梢詫?fù)雜的流域環(huán)境問(wèn)題分解至不同的控制單元，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和措施的逐級(jí)管控。它起源于美國(guó)，也被稱為TMDL(Total Maximum Daily Load)，即按照水功能分區(qū)，將整個(gè)流域劃分成不同的控制單元，并提出管控措施[1-3]。近年來(lái)，自從中國(guó)“水十條”提出了水環(huán)境分區(qū)管控，全國(guó)被劃分為1 784個(gè)控制單元，其中長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶(加青海省)被劃分為860個(gè)管控單元，各省、市進(jìn)一步細(xì)化控制單元，形成水環(huán)境分區(qū)“一張圖”，開展精細(xì)化管理，使水環(huán)境控制單元的管控研究越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。中國(guó)關(guān)于水環(huán)境控制單元的研究，一般都是以自然分水嶺、行政邊界、控制斷面水質(zhì)、水體類型為研究對(duì)象劃分控制單元，從而為水質(zhì)目標(biāo)管理提供了實(shí)施單元和水質(zhì)管控措施[4-6]。徐天予根據(jù)行政區(qū)域、土地利用等因素及其環(huán)境功能區(qū)劃等研究了苕溪流域水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?，并結(jié)合農(nóng)業(yè)面源污染的特點(diǎn)提出了管控措施[7]；張澤模等將遵義市湘江河流域劃分為3個(gè)控制單元，并分別進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)控與管理[5]。隨著水環(huán)境管控的研究深入，學(xué)者們提出控制單元?jiǎng)澐忠阅Ｐ偷哪M結(jié)果為參考。目前，常用的水文模型主要有HSPF模型、AGNPS模型、L-THIA模型和SWAT模型等，其中SWAT模型應(yīng)用非常廣泛[8-10]。因此，基于模型建立“流域-區(qū)域-控制單元-污染源”水環(huán)境管理層次體系成為研究的主要方向[11-13]。與此同時(shí)，還有部分學(xué)者引入了區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性理論，如張蕾根據(jù)生態(tài)功能區(qū)劃分原則，研究了東遼河流域水生態(tài)功能分區(qū)，劃分了各控制單元，使其劃分結(jié)果更為合理[14]。根據(jù)永州市“三線一單”編制成果，永州市共劃定環(huán)境管控單元82個(gè)，其中，優(yōu)先保護(hù)單元30個(gè)，重點(diǎn)管控單元28個(gè)，一般管控單元共24個(gè)，但是未單獨(dú)有針對(duì)性地劃分水環(huán)境控制單元[15]。本文根據(jù)自然匯水特征進(jìn)一步劃分水環(huán)境控制單元，且在考慮生態(tài)敏感性基礎(chǔ)上，增加永州境內(nèi)湘江流域的基本控制單元，具有更強(qiáng)的實(shí)用性，而且運(yùn)用具有權(quán)威性的生態(tài)紅線劃分結(jié)果，識(shí)別各控制單元的生態(tài)功能，在突出生態(tài)優(yōu)先原則下，探討了一種新的劃定控制單元的方式，構(gòu)建水環(huán)境分區(qū)管控體系，對(duì)以農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)為主的長(zhǎng)江流域生態(tài)環(huán)境管控起到了示范作用。
1 研究區(qū)域概況和研究方法
1.1 研究區(qū)域(永州境內(nèi)湘江流域)
本文研究區(qū)域位于湘江的上游，如圖1所示。永州市位于湖南省南部，地處湘江上游，地理位置為東徑111°06′～112°21′，北緯24°39′～26°51′，湘江是永州市境內(nèi)流域面積最大的水系。湘江的西源發(fā)源于廣西壯族自治區(qū)靈川縣的海洋山，東源發(fā)源于湖南省藍(lán)山縣野狗嶺，流經(jīng)江華瑤族自治縣、道縣、雙牌縣、永州市零陵區(qū)，匯集西河、大錫河、嶺東河、蚣?jí)魏印⒂烂骱?、宜江、寧遠(yuǎn)河、賢水于永州市零陵區(qū)萍島會(huì)湘江西源后水量大增，再納蘆洪江、石溪河、祁水和白水等較大支流，最后在祁陽(yáng)縣唐家?guī)X九洲進(jìn)入衡陽(yáng)常寧縣境，在永州市市內(nèi)河長(zhǎng)515 km，占總長(zhǎng)的54.3%。永州境內(nèi)湘江流域?qū)僦衼啛釒Т箨懶约撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，兼有溫光豐富的大陸性季風(fēng)氣候和雨量充沛、空氣濕潤(rùn)的海洋性氣候特征。長(zhǎng)期年均降水量在1 280～1 530 mm，年平均氣溫介于17.6～18.6 ℃。水稻土、紅壤和黃壤是主要的土壤類型，多年平均日照時(shí)數(shù)為1 384～1 688 h。
1.2 研究方法
本文通過(guò)SWAT模型進(jìn)行非點(diǎn)源氮、磷污染模擬，運(yùn)用具有權(quán)威性的生態(tài)紅線劃分結(jié)果，利用ArcGIS提取分析、疊加分析等功能，識(shí)別各控制單元的生態(tài)功能，考察生態(tài)敏感性，采用定量與定性評(píng)估相結(jié)合的方法，將整個(gè)流域劃分為三級(jí)控制單元。
1.3 SWAT模型構(gòu)建
SWAT模型稱為分布式流域水文模型(Soil and Water Assessment Tool model)，由3個(gè)子模型構(gòu)成，子模型分別為水文過(guò)程模型、土壤侵蝕模型和污染負(fù)荷模型，主要應(yīng)用于徑流、泥沙、營(yíng)養(yǎng)物和農(nóng)藥等物質(zhì)的模擬。本文將數(shù)據(jù)庫(kù)所需空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)(具體數(shù)據(jù)見表1)輸入SWAT模型，進(jìn)行DEM圖像識(shí)別和流域集水面積計(jì)算，提取河網(wǎng)，劃分子流域，將土地利用類型、土壤類型和坡度劃分的閾值均設(shè)定為10%，10%和15%，模型模擬時(shí)段為2000年1月至2019年12月，以月為步長(zhǎng)，開展非點(diǎn)源氮、磷污染模擬。
表1 SWAT模型數(shù)據(jù)庫(kù)建立所需參數(shù)Tab.1 Required parametes in esablishment of SWAT model
1.4 SWAT模型率定與驗(yàn)證
為了避免模型運(yùn)行初期較多變量為零而引起的誤差，本文選取前5 a作為模型的預(yù)熱期以提高模型精度，在上游、下游分別選取了道縣站和冷水灘站的徑流、氨氮和總磷數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，完成參數(shù)率定與結(jié)果驗(yàn)證。在空間上，從上游到下游依次校準(zhǔn)；在校準(zhǔn)對(duì)象上，先校準(zhǔn)流量再校準(zhǔn)氨氮和總磷。道縣站將2005～2017年作為率定期，冷水灘站將2012～2017年作為率定期，兩個(gè)站均將2018，2019年作為驗(yàn)證期。模型選取選擇確定性系數(shù)R2(coefficient of determination)和納什系數(shù)Ens(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient)作為模型評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般認(rèn)為，只要同時(shí)滿足R2>0.6和Ens>0.5，模擬的所得結(jié)果可以接受[16]。由表2和圖2可知：模型兩個(gè)站的徑流、氨氮和總磷的確定性系數(shù)R2>0.68，納什系數(shù)Ens>0.61，其率定期與驗(yàn)證期模擬值與實(shí)際值趨勢(shì)基本符合，可見SWAT模型在永州境內(nèi)湘江流域具有較好的適用性。
表2 模型模擬試驗(yàn)區(qū)的評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.2 Evaluation results of model simulation in test area
2 控制單元的劃分原則與步驟
2.1 劃分原則
(1) 科學(xué)性原則。以構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局為目標(biāo)，采取定量評(píng)估與定性判定相結(jié)合的方法劃定。
(2) 整體性原則。統(tǒng)籌考慮自然生態(tài)整體性和流域系統(tǒng)性，結(jié)合山脈、河流、地貌單元、植被等自然邊界以及流域生態(tài)廊道的連通性。避免生境破碎化，加強(qiáng)跨區(qū)域間生態(tài)保護(hù)紅線的有序銜接，將重要生態(tài)廊道重點(diǎn)管理。
(3) 生態(tài)優(yōu)先的原則。在劃定管控單元時(shí)，應(yīng)將流域作為一個(gè)大系統(tǒng)，綜合考慮上下游、左右岸、干支流，統(tǒng)籌兼顧達(dá)到水資源的開發(fā)利用與保護(hù)并重。在劃定管控的范圍和類型時(shí)，應(yīng)以生態(tài)功能以及其敏感性為重點(diǎn)，優(yōu)先保護(hù)。
2.2 劃分步驟
本文基于自然匯水特征、水體類型、生態(tài)紅線劃分和非點(diǎn)源氮、磷污染負(fù)荷分布的結(jié)果，采用定量與定性評(píng)估相結(jié)合的方法，將整個(gè)永州境內(nèi)湘江流域劃分為三級(jí)控制單元。三級(jí)控制單元是通過(guò)構(gòu)建SWAT模型，依據(jù)自然匯水特征，將流域劃分為115個(gè)子流域，即115個(gè)三級(jí)控制單元；二級(jí)控制單元是依據(jù)水體地域類型的分類進(jìn)行劃分，進(jìn)一步劃分為湘江干流、蘆洪江、石期河、寧遠(yuǎn)河等36個(gè)二級(jí)控制單元；一級(jí)控制單元在二級(jí)控制單元的基礎(chǔ)上，依據(jù)非點(diǎn)源氮、磷污染負(fù)荷分布的結(jié)果進(jìn)行劃分。李哲根據(jù)各子流域非點(diǎn)源污染負(fù)荷的分布強(qiáng)度由高到低，將各子流域劃分為優(yōu)先控制區(qū)、重點(diǎn)控制區(qū)、基本控制區(qū)、一般控制區(qū)，管控要求逐漸放寬[11]。本研究在此基礎(chǔ)上，優(yōu)先考慮了生態(tài)敏感性，對(duì)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，將基本控制單元列為最優(yōu)先管控的控制單元，其生態(tài)功能類別齊全且重要，生態(tài)敏感區(qū)面積占比大。四類控制單元管控要求從嚴(yán)到松依次為基本控制單元、優(yōu)先控制單元、重點(diǎn)控制單元、一般控制單元。一級(jí)控制單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)見表3。
表3 永州境內(nèi)湘江流域一級(jí)控制單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)Tab.3 The classification standard of the first-level control unit of Xiangjiang River Basin in Yongzhou City
3 結(jié)果與討論
3.1 三級(jí)水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?/h3>
三級(jí)控制單元是通過(guò)構(gòu)建SWAT模型，利用ArcSWAT進(jìn)行DEM圖像識(shí)別和計(jì)算流域集水面積，在將土地利用類型、土壤類型和坡度劃分的閾值均設(shè)定為10%，10%和15%的基礎(chǔ)上，得到流域總面積為18 633.6 km2，流域被劃分為115個(gè)子流域，每1個(gè)子流域劃分為1個(gè)水環(huán)境控制單元，共劃分115個(gè)水環(huán)境控制單元，其分布結(jié)果如圖3所示。
3.2 三級(jí)水環(huán)境控制單元氮、磷污染特征分析
3.2.1氮、磷污染輸出強(qiáng)度空間分布特征分析
整個(gè)永州市湘江流域總氮和總磷的輸出強(qiáng)度空間分布情況如圖4所示?？偟涂偭孜廴据敵鲐?fù)荷較大的控制單元主要分布在湘江干流及蘆洪江流域，其總氮和總磷輸出強(qiáng)度分別達(dá)到10～20 kg/hm2和0.8～1.5 kg/hm2。瀟水上游、貝江流域、嶺東河、中河(江華)、大錫河等流域控制單元98～103等區(qū)域受污染程度小，其總氮輸出強(qiáng)度小于10 kg/hm2，總磷輸出強(qiáng)度小于0.8 kg/hm2；北部流域湘江干流上游的控制單元35、湘江干流下游的控制單元21和39等和蘆洪江支流的控制單元2和3等區(qū)域以及南部流域控制單元96等區(qū)域受污染程度大，其總氮輸出強(qiáng)度大于15 kg/hm2，總磷輸出強(qiáng)度大于1.2 kg/hm2。由此可知，北部控制單元3和39的總氮和總磷輸入量和輸出量均很高，南部控制單元96的總氮和總磷輸出量很高，是該流域的氮、磷治理關(guān)鍵源區(qū)。
3.2.2主要污染源特征分析
永州境內(nèi)湘江流域的總氮和總磷輸入量前6位從高到低情況如表4和表5所列?？偟涂偭椎目刂茊卧畲筝斎肓糠謩e為796.01 t和88.49 t，總氮輸入量前3位依次為控制單元3，72和39，總磷輸入量前3位依次為控制單元3，39和104，故控制單元3和控制單元39為總氮、總磷的輸出量最集中的區(qū)域?？刂茊卧?位于祁陽(yáng)縣西北部，包括城鎮(zhèn)點(diǎn)源13個(gè)，其中包括集中污水處理廠2座，規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)143家，種植業(yè)源、畜禽養(yǎng)殖源、城鎮(zhèn)點(diǎn)源總氮和總磷輸入量占比分別為68.49%，19.89%，11.62%和56.25%，38.22%，5.54%，其主要污染源來(lái)自于種植業(yè)源、畜禽養(yǎng)殖源和城鎮(zhèn)點(diǎn)源的復(fù)合污染，以種植業(yè)源與畜禽養(yǎng)殖源為主。子流域39位于零陵區(qū)東北部，包括城鎮(zhèn)點(diǎn)源6個(gè)，規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)80家，種植業(yè)源、城鎮(zhèn)點(diǎn)源、畜禽養(yǎng)殖源總氮、總磷排放量占比分別為74.52%，0.11%，25.37%和49.28%，0.27%，50.45%，其主要污染源來(lái)自于畜禽養(yǎng)殖源和種植業(yè)的復(fù)合污染。從永州境內(nèi)湘江流域主要污染源特征來(lái)看，與3.2.1節(jié)分析結(jié)果基本一致。
表4 永州境內(nèi)湘江流域總氮排放量及占比情況Tab.4 Total nitrogen emissions and its proportion of Xiangjiang River Basin in Yongzhou City
表5 永州境內(nèi)湘江流域總磷排放量及占比情況Tab.5 Total phosphorus emissions and its proportion of Xiangjiang River Basin in Yongzhou City
3.3 二級(jí)水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?/h3>
依據(jù)永州市湘江干流、一級(jí)和二級(jí)支流命名以及地域分類，115個(gè)子流域可以進(jìn)一步劃分為湘江干流、蘆洪江、石期河、寧遠(yuǎn)河等36個(gè)二級(jí)控制單元，如圖5所示。
3.4 二級(jí)控制單元生態(tài)敏感性分析
根據(jù)永州市生態(tài)紅線劃定的結(jié)果，通過(guò)ArcGIS提取分析、疊加分析等功能，可以識(shí)別永州市湘江流域各個(gè)二級(jí)水環(huán)境控制單元的主導(dǎo)生態(tài)功能類別、生態(tài)敏感區(qū)類別以及生態(tài)紅線面積占比情況。整個(gè)流域主導(dǎo)生態(tài)功能為水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持區(qū)、生物多樣性保護(hù)區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)四大類，其中，生態(tài)敏感區(qū)類別包括地質(zhì)公園、森林公園、濕地公園、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)等。由圖6可知：黃花河流域、煙江流域、祁水流域、蘆洪江流域南部、冷江流域、橫江流域、永江流域、石溪江流域、社江流域、牟江流域、麻江(雙牌)流域、單江流域、昌木套河流域、茆江流域、大壩河流域以及永明河西南部，生態(tài)紅線面積占比很少，面積占比率為0～9.79%，生態(tài)紅線主要集中分布在蘆洪江流域南部和黃花河流域；蘆洪江流域北部、白水流域、石期河流域、紫溪河流域、寧遠(yuǎn)河流域、中河(雙牌)流域、濂溪河流域、錨子頭河、九嶷河流域和永明河中部流域，生態(tài)功能類別較少，生態(tài)紅線面積占比較大，面積占比率為10.00%～27.87%，生態(tài)紅線主要集中分布在紫溪河流域和寧遠(yuǎn)河流域，生態(tài)敏感類別包含“三區(qū)兩園”所有種類；湘江干流中下游流域、龍江橋流域、桴江流域、西河流域、宜江流域、永明河西部流域、蚣?jí)瘟饔蛞约皫X東河流域生態(tài)功能類別多，生態(tài)紅線面積占比大，面積占比率為30.00%～47.08%，生態(tài)紅線主要集中分布在湘江干流中、下游流域、嶺東河和永明河西部流域，生態(tài)服務(wù)功能為水源涵養(yǎng)和生物多樣性保護(hù)功能，其生態(tài)敏感區(qū)種類除“三區(qū)兩園”外，還包含了全市所有的水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；湘江干流上游流域、貝江流域、中河(江華)流域、大錫河流域、凌江流域、麻江(江華)流域、永明河?xùn)|部流域，生態(tài)功能類別齊全，生態(tài)功能包括“三區(qū)兩園”、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、湘江源頭保護(hù)區(qū)等重要生態(tài)功能，生態(tài)紅線面積占比最大，面積占比率為50.00%～82.4%，生態(tài)紅線在整個(gè)區(qū)域分布廣泛，其中凌江流域和中河(江華)流域生態(tài)紅線面積占比分別達(dá)到了81.24%和82.24%。
3.5 一級(jí)控制單元?jiǎng)澐旨肮芸夭呗苑治?/h3>
3.5.1一級(jí)控制單元?jiǎng)澐止芸啬繕?biāo)
在二級(jí)控制單元的基礎(chǔ)上，按照一級(jí)控制單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)(表)將各子流域分別劃分為基本水環(huán)境控制單元、優(yōu)先水環(huán)境控制單元、重點(diǎn)水環(huán)境控制單元、一般水環(huán)境控制單元。按照分級(jí)管控的原則，基本控制單元應(yīng)堅(jiān)持“生態(tài)優(yōu)先，源頭保護(hù)”的原則，依法禁止或限制大規(guī)模、高強(qiáng)度的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)，確保生態(tài)環(huán)境功能不降低。優(yōu)先控制單元應(yīng)堅(jiān)持“治理優(yōu)先，嚴(yán)控增量”的原則，聚焦污染治理，實(shí)施綜合施策。重點(diǎn)控制單元應(yīng)堅(jiān)持“重點(diǎn)治理，提質(zhì)增效”的原則，加強(qiáng)污染物排放監(jiān)管、污染治理和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控，進(jìn)一步提升資源利用效率。一般控制單元應(yīng)堅(jiān)持“防控結(jié)合，綠色發(fā)展”的原則，優(yōu)化空間布局，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)改造。
3.5.2一級(jí)控制單元?jiǎng)澐止芸卮胧?/p>
永州境內(nèi)湘江流域一級(jí)控制單元?jiǎng)澐秩鐖D7所示。
(1) 基本控制單元主要位于湘江干流上游流域、貝江流域、嶺東河流域、中河(江華)流域、大錫河流域、凌江流域、麻江(江華)流域、蚣?jí)瘟饔?、錨子頭流域、永明河?xùn)|部流域。該區(qū)域突出抓好以下幾點(diǎn)：① 提質(zhì)改造現(xiàn)有耕地，敏感區(qū)退耕還林還草還濕，嚴(yán)格防控農(nóng)業(yè)面源污染；② 加強(qiáng)湘江源保護(hù)區(qū)與河道生態(tài)保護(hù)建設(shè)；③ 嚴(yán)格落實(shí)水電開發(fā)各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)；④ 加強(qiáng)水土流失綜合治理，整鄉(xiāng)整村推進(jìn)農(nóng)村河道綜合治理，建設(shè)生態(tài)清潔型小流域；⑤ 全面推進(jìn)城鄉(xiāng)環(huán)境整治。
(2) 優(yōu)先水環(huán)境控制單元主要位于黃花河流域、煙江流域、祁水流域、蘆洪江流域南部、大壩河流域以及永明河西南部。該區(qū)域應(yīng)堅(jiān)持“治理優(yōu)先，嚴(yán)控增量”的原則，并突出抓好以下幾點(diǎn)：① 維持現(xiàn)有耕地面積，有效防控種植業(yè)污染；② 嚴(yán)禁新增規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)，做好畜禽養(yǎng)殖污染防治；③ 嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)水土保持措施，禁止陡坡地開墾，逐步退出25°以上坡耕地，退耕還林，營(yíng)造水土保持林、公益林等林區(qū)，禁止毀林開荒；④ 推行節(jié)水灌溉，適度發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，增強(qiáng)區(qū)域水土保持能力。
(3) 重點(diǎn)水環(huán)境控制單元主要位于蘆洪江流域北部、石期河流域、紫溪河流域、橫江流域、寧遠(yuǎn)河流域、冷江流域、龍江橋流域、桴江流域、社江流域、中河(雙牌)流域、濂溪河流域、西河流域和永明河中部流域。該區(qū)域應(yīng)突出抓好以下幾點(diǎn)：① 提質(zhì)改造現(xiàn)有耕地面積，適當(dāng)增加高質(zhì)量耕地，合理防治種植業(yè)污染；② 加快城鄉(xiāng)污水處理設(shè)施建設(shè)和提質(zhì)增效，補(bǔ)齊污水處理設(shè)施短板；③ 嚴(yán)格落實(shí)水土保持措施。
(4) 一般水環(huán)境控制單元主要位于湘江干流中下游流域、牟江流域、單江流域、麻江(雙牌)流域、宜江流域、九嶷河流域、永明河西部流域、白水流域、昌木套河流域以及紫溪河流域。該區(qū)域應(yīng)突出抓好以下幾點(diǎn)：① 進(jìn)一步完善城鎮(zhèn)污染源治理，嚴(yán)格產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入，走高質(zhì)量發(fā)展道路；② 推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境綜合整治，加快生活污水處理、生活垃圾無(wú)害化處置和畜禽糞便綜合利用等設(shè)施建設(shè)；③ 推廣綠色循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式；④ 水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)全面禁捕，禁止動(dòng)用一切捕撈工具在禁捕水域從事捕撈生產(chǎn)。
4 結(jié) 論
(1) 本文對(duì)永州境內(nèi)湘江流域開展水環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?，?gòu)建水環(huán)境分區(qū)管控體系，整個(gè)流域可以劃分為4個(gè)一級(jí)控制單元、36個(gè)二級(jí)控制單元和115個(gè)三級(jí)控制單元，控制單元3，39和96為非點(diǎn)源氮、磷污染關(guān)鍵源區(qū)。
(2) 依據(jù)自然匯水特征、非點(diǎn)源污染分布與生態(tài)紅線劃分的結(jié)果，可將整個(gè)流域劃分為基本控制單元、優(yōu)先控制單元、重點(diǎn)控制單元和一般控制單元。
(3) 不同控制單元的管控策略采取分類施策，基本控制單元實(shí)行“生態(tài)優(yōu)先，源頭保護(hù)”原則，管控措施以源頭治理和落實(shí)水電開發(fā)各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施為重點(diǎn)；優(yōu)先控制單元實(shí)行“治理優(yōu)先，嚴(yán)控增量”的原則，管控措施以農(nóng)業(yè)面源污染控制和水土流失防治為主；重點(diǎn)控制單元實(shí)行“重點(diǎn)治理，提質(zhì)增效”的原則，管控措施以城鄉(xiāng)環(huán)境整治和面源污染控制為重點(diǎn)；一般控制單元實(shí)行“防控結(jié)合，綠色發(fā)展”的原則，管控措施以嚴(yán)格準(zhǔn)入，高質(zhì)量發(fā)展為重點(diǎn)，兼顧關(guān)注水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)。
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