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江河湖泊是纳污的主要场所之一,随着经济社会的快速发展,工业废水、城市污水、农药化肥污水等的排放,让河流受到了严重污染。面对河流突出的水环境问题,国家在最严格水资源管理制度中设定了河流限制纳污红线,要求对水污染实施最严格的管控,河流纳污能力的分析计算成为关键。在国务院批复的全国水功能区划技术文件的基础上,对河流纳污的管控就是河长制和强监管业务的重要方向。水域纳污能力核定、纳污潜力分析、污染物入河总量控制、水功能区考核等一系列针对河流纳污管控的研究都是热点。针对最严格水资源管理制度以及河长制的实施要求,面向强监管以及业务化提升的迫切需求,本文聚焦河段纳污能力的动态分析计算和水质目标的过程化管控,从河段纳污能力计算到潜力分析、从污染物沿河模拟到总量分配、从水功能区水质达标考核到在线评价,立足于以问题为导向的过程化动态研究。定性与定量相结合,在管理过程中,让制度具有可操作性;在时空分布上,让考核能适应动态变化;在技术手段上,从理论到实践,让管控业务融合在管理过程中。围绕对河段水功能区考核和纳污管控的服务,开展了以下主要工作:(1)在分析传统纳污能力计算模型方法及应用中存在问题的基础上,围绕多种影响因素和不确定性,建立了考虑支流、取水的纳污能力综合计算模型,减少计算误差;提出了纳污能力多情景组合的计算策略,将不同排频方式、不同计算方法等计算条件采用多种情景进行组合;提出纳污能力区间化表达的方式,基于多情景组合,把涉及多条件下的成果汇集成区间,让决策有了决策空间,同时利于决策者结合自身经验更好地分析决策。(2)针对自然条件的动态变化、时空分布过程以及人工修复措施对纳污能力的提升作用及影响,提出了河段纳污潜力分析计算。从水动力及水质模型的简化,到污染物沿河数值模拟,支撑了纳污潜力的定量化。把河道流量多尺度滚动预报与污染负荷模拟相结合,径流动态变化下纳污能力有适应提升的潜力;并且目前众多人为工程措施也能有效提升河段纳污能力。通过对污染负荷的动态模拟预测,定性定量结合,实现了河段纳污潜力的动态分析。(3)围绕河段污染负荷的动态分配,兼顾公平与效益,丰富管控目标要求,建立了双层多目标优化的负荷分配模型。不同管理层级的负荷分配具有不同的目标及约束,且都应考虑公平和效率原则;针对多种方案,研究了计划方案与实施方案之间的嵌套互馈机制,为动态过程化管控提供一种互馈机制,增强管理考核的适应性。(4)在水功能区纳污能力及潜力动态分析计算的基础上,建立了过程化的在线评价考核机制。实时在线动态考核就是“强监管”的目标和核心业务。依据考核指标体系及评价方法,以问题为导向,在线评价、实时考核,联动河段限制纳污红线。用考核评价的方式发现问题,并贯穿在问题的处置过程中,引导问题解决,用在线评价、实时考核的方式实现过程化管控,随时随地发现河段水质问题,实现强监管。(5)对河段水功能区纳污的过程化管理,以及强监管新形势下的纳污能力考核创新,需要现代信息技术的支撑,把纳污能力计算、纳污潜力分析、污染物总量分配、水功能区动态考核这几部分业务都要融入管理的过程之中。基于综合集成平台,借助组件和知识图技术,建立了河段水功能区纳污能力计算及过程化考核的管控系统。在该系统的支持下,开展了渭河干流陕西段的实例应用。(6)提出了快速适应动态变化的的河段纳污能力计算及考核的过程化管控模式。该模式面向河流水质管理的全过程,针对关键环节的考核管控,以问题为导向,在过程中发现问题,提出解决问题的方案,在线评价和考核问题的处理程度,适应过程化管控中发生的各种动态变化,不断反馈与调整,确保考核河段的水质达标,河段水功能纳污能力恢复,促进河段生态修复、健康可持续发展。