多要素耦合的控制单元划分技术,供应,水专项,管理技术
技术简介/摘要
三、关键技术方法
控制单元划分技术主要包括3项关键技术:划分原则、子流域识别和划分、子流域与行政区域。
1、确定划分原则
(1)等级性原则:根据流域特征的不同,控制单元可以逐级划分。
(2)优先保护高功能水体(清洁边界隔离)原则:以清洁边界为控制单元划分的边界,优先保护高功能区水质目标,实现相邻河段之间水质目标的协调,消除单元之间的边界纠纷。
(3)汇水区边界隔离原则:控制区以流域或子流域界作为控制单元之间的隔离边界,确保污染物核定方法科学。
(4)行政管理隔离原则:充分考虑到行政区边界,尽可能维持行政区完整,确保管理措施的落实和实施。原则上控制单元不跨省级行政区范围。
(5)水体类型隔离原则:将河流-湖泊、河流-水库、河流-河口的交界断面作为控制单元的边界,以便于不同类别水体水质目标管理方案的衔接。
(6)其他隔离原则:有利于简化污染源管理便于明确环境质量责任人的原则。
2、子流域识别和划分
基于数字高程模型(DEM),利用Arc/Info软件进行流域地表水文分析,获取控制断面对应的、含空间拓扑信息的子流域汇水区。
3、子流域与管理区域叠加和聚类分析
子流域与管理单元叠加,划分控制区,在此基础上进行管理特征聚类分析,获得污染核算科学、管理主体明确的控制单元。
四、技术创新点
1、解析控制单元的内涵,确定控制单元划分的原则,提出控制单元划分的技术方法和步骤,解决以往控制单元划分标准不统一,难以实施的困难。
2、综合考虑行政区污染源分布和目标水体控制断面的空间分布,在以往单纯空间尺度划分的基础上,扩展了充分考虑污染源与水质因子相互作用的功能性划分,从而确定控制单元的空间尺度和控制类型。
推广应用案例
2、二级控制区
在一级控制区基础上,综合考虑各项原则,进一步划定二级控制区。以浑河为例,在一级控制单元基础上,沿着干流进一步划分得到3个二级控制区,一为浑河大伙房水库及上游抚顺段控制区,二为浑河大伙房水库下游抚顺段控制区,三位浑河下游沈阳至鞍山段控制区。
浑河大伙房水库及上游抚顺段控制区与浑河大伙房水库下游抚顺段控制区的边界,主要考虑清洁边界隔离原则,以大伙房水库作为节点。浑河大伙房水库及上游抚顺段控制区出境Ⅱ类水质目标可满足节点下游Ⅲ类功能区水质目标。故两个控制区均可进行独立的容量总量计算,不存在纠纷问题。浑河大伙房水库下游抚顺段控制区与浑河下游沈阳至鞍山段控制区之间的边界,主要考虑清洁边界隔离原则和行政区隔离原则,该边界为抚顺市和沈阳市行政边界,交界断面的功能区水质目标均为Ⅲ类,亦不会导致跨界纠纷问题。
3、控制单元
在二级控制区划分的基础上,进行控制单元划分,主要考虑行政区隔离原则,既能科学估算污染源,又能切实落实水污染管理措施和政策。以浑河大伙房水库及上游抚顺段控制单元为例,进一步划分得到3个控制单元:浑河上游抚顺市清源县控制单元;浑河上游抚顺市新宾县控制单元;浑河上游抚顺市抚顺县控制单元。
工艺流程图: