胡官正，曾維華，馬冰然，宋永會(huì)

（1.北京師范大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，北京100875；2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，北京100012）

中國(guó)幅員遼闊，水文氣象條件南北差異顯著，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展東西差距明顯，水污染態(tài)勢(shì)也呈現(xiàn)南北、東西、上下游明顯的時(shí)空差異性。然而，我國(guó)不同層級(jí)流域水生態(tài)環(huán)境治理規(guī)劃與管理很少考慮這一差異性，由此導(dǎo)致制定的相關(guān)規(guī)劃與管理方案缺乏針對(duì)性與適用性，因此有必要充分考慮河流流域水污染特征與成因，面向河流水生態(tài)環(huán)境治理差異性需求，兼顧水文、氣象、水污染與社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，建立河流類(lèi)型劃分技術(shù)方法。

截至2018年，我國(guó)七大流域和浙閩片河流、西北諸河、西南諸河的1 613個(gè)水質(zhì)斷面中，Ⅳ類(lèi)水占14.4%、Ⅴ類(lèi)水占4.5%、劣Ⅴ類(lèi)水占6.9%。造成我國(guó)部分地區(qū)水污染問(wèn)題嚴(yán)重的主要原因是，水生態(tài)環(huán)境治理缺乏頂層設(shè)計(jì)與宏觀(guān)導(dǎo)引，所實(shí)施的水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)之間缺乏有效銜接。無(wú)論是自然河流流域水系統(tǒng)，還是城市水系統(tǒng)，都是一個(gè)整體，只有統(tǒng)籌各個(gè)子系統(tǒng)，充分考慮各子系統(tǒng)所采用的技術(shù)之間的有效銜接，才能確保整個(gè)水污染治理與水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)處于最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。針對(duì)我國(guó)水生態(tài)環(huán)境治理缺乏頂層集成優(yōu)化設(shè)計(jì)與總體宏觀(guān)導(dǎo)引等問(wèn)題，除了加大資金投入、加強(qiáng)管理外，還要增強(qiáng)不同類(lèi)型河流水生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)路線(xiàn)圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)，制定具有針對(duì)性的水生態(tài)環(huán)境治理分類(lèi)指導(dǎo)方案。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)河流分類(lèi)的研究大多基于河流的單一特征，較少基于多角度特征研究河流綜合分類(lèi)方法，尚無(wú)學(xué)者從水生態(tài)環(huán)境治理需求角度研究河流分類(lèi)。錢(qián)寧［1］依據(jù)河流平面形態(tài)，倪晉仁等［2］依據(jù)河流的起源、地貌條件、河水補(bǔ)給、地理、氣候以及河流形態(tài)等方面的特征，徐彩彩等［3-4］依據(jù)河流等級(jí)、封閉度、河道數(shù)以及蜿蜒度等對(duì)河流進(jìn)行分類(lèi)。與國(guó)外以定量為主、定性為輔的河流分類(lèi)相比［5-6］，這種依據(jù)單一角度的分類(lèi)方法不能表征河流整體生態(tài)環(huán)境狀況，影響流域水系統(tǒng)差異化、精細(xì)化規(guī)劃與管制。

當(dāng)今，發(fā)達(dá)國(guó)家的水生態(tài)環(huán)境治理工作已基本完成，以維護(hù)為主，國(guó)內(nèi)的水生態(tài)環(huán)境治理體系也較為完備，如重慶的水污染治理和修復(fù)方法［7］、太湖流域水環(huán)境綜合治理方案［8］、小流域污染治理措施［9］、澤龍湖水污染治理和生態(tài)修復(fù)［5］都有完整的理論體系。美國(guó)和日本提出了流域治理和維護(hù)方法［6，10］、哥倫比亞總結(jié)了生態(tài)修復(fù)工程維護(hù)管理措施［11］。但是，國(guó)際上的技術(shù)路線(xiàn)圖研究以低碳、行業(yè)發(fā)展相關(guān)技術(shù)為主，對(duì)流域水生態(tài)環(huán)境治理的研究甚少。1998年，Robert Galvin率先提出了技術(shù)路線(xiàn)圖，并將其應(yīng)用于企業(yè)管理［12］，這推動(dòng)了美國(guó)的技術(shù)路線(xiàn)圖研究在汽車(chē)［13］、半導(dǎo)體［14］等行業(yè)的興起，而環(huán)境領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖研究主要聚焦于如何節(jié)能減排［15］。受美國(guó)啟發(fā)，歐洲繪制了許多醫(yī)療行業(yè)的技術(shù)路線(xiàn)圖［16-17］，環(huán)境治理領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)圖以節(jié)能減排為主［18］。關(guān)注高新技術(shù)的日本繪制了許多新技術(shù)行業(yè)的發(fā)展技術(shù)路線(xiàn)圖［19-20］，同時(shí)由于資源短缺，因此日本十分重視低碳技術(shù)路線(xiàn)圖的繪制［21-26］。國(guó)內(nèi)樊東黎［27］引入了技術(shù)路線(xiàn)圖的概念，之后汽車(chē)零配件［28］、生物醫(yī)藥［29］等行業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖逐漸發(fā)展起來(lái)，但總體上處于技術(shù)路線(xiàn)圖思想的引進(jìn)階段［30］，環(huán)境領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)圖研究以學(xué)習(xí)國(guó)外［31］并嘗試?yán)L制［32-33］低碳技術(shù)路線(xiàn)圖為主，沒(méi)有涉及流域水生態(tài)環(huán)境治理方面的技術(shù)路線(xiàn)圖研究。但是，在進(jìn)行流域水生態(tài)環(huán)境治理時(shí)，迫切需要技術(shù)路線(xiàn)圖指導(dǎo)，以推進(jìn)流域精細(xì)化管控、流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)工作。因此，筆者以湟水流域小峽橋斷面上游及其各支流為例，面向水生態(tài)環(huán)境治理，基于聚類(lèi)分析方法對(duì)河流進(jìn)行分類(lèi)，進(jìn)而解析各類(lèi)河流的水污染與生態(tài)破壞特征，給出配套政策措施，并基于“決策樹(shù)”方法繪制技術(shù)路線(xiàn)圖，以期為河流水系統(tǒng)規(guī)劃與管理提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

湟水流域地處青海省東北部，流域面積約3 200 km2。湟水干流全長(zhǎng)374 km，是“青海的母親河”，也是黃河上游的重要支流。該流域地勢(shì)由西向東傾斜，最高海拔與最低海拔分別為4 836、2 169 m，氣候類(lèi)型為高原干旱、半干旱大陸性氣候，年均降水量為460.5 mm。湟水水系整體呈樹(shù)枝狀，主要支流包括沙塘川河、黑林河、北川河、西納川河、藥水河等，而小峽橋斷面是湟水干流在西寧市的出境斷面。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于2014年青海省污染源普查數(shù)據(jù)，2014年海晏縣、海東市和西寧市環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，《西寧統(tǒng)計(jì)年鑒》（2015年），以及2014年海晏縣、大通回族土族自治縣、互助土族自治縣、湟中縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)資料等?？刂谱訂卧?jiǎng)澐忠罁?jù)現(xiàn)有研究成果進(jìn)行［34-35］，見(jiàn)圖1（其中XN-1為西寧城區(qū)，HY-2為湟源縣大華鎮(zhèn)，HY-4為湟源縣城關(guān)鎮(zhèn)東峽鄉(xiāng)，HY-1為湟源縣巴燕鄉(xiāng)申中鄉(xiāng)，HZ-2為湟中縣魯沙爾鎮(zhèn)多巴鎮(zhèn)，HZ-3為湟中縣上新莊鎮(zhèn)總寨，DT-4為大通縣橋頭鎮(zhèn)長(zhǎng)寧鎮(zhèn)，DT-2為大通縣城關(guān)鎮(zhèn)良教鄉(xiāng)，DT-1為大通縣寶庫(kù)鄉(xiāng)青山鄉(xiāng)，HB-1為海北州甘子河鄉(xiāng)金灘鄉(xiāng)，HHZ-2為互助縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)塘川鎮(zhèn)，HHZ-1為互助縣林川鄉(xiāng)臺(tái)子鄉(xiāng)，HY-3為湟源縣日月藏族鄉(xiāng)和平鄉(xiāng)，HB-2為海北州哈勒景蒙古族鄉(xiāng)，HZ-1為湟中縣上五莊鎮(zhèn)攔隆口鎮(zhèn)，DT-3為大通縣向化藏族鄉(xiāng)朔北藏族鄉(xiāng)）。

圖1 控制子單元?jiǎng)澐?/p>

2 研究方法

2.1 面向水污染治理與生態(tài)修復(fù)的河流綜合分類(lèi)方法

對(duì)各河流進(jìn)行分類(lèi)的關(guān)鍵在于構(gòu)建合理的指標(biāo)體系，采取合適的分類(lèi)方法。由于不同河流環(huán)境污染、資源短缺、生態(tài)破壞問(wèn)題和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同，所采取的水生態(tài)環(huán)境治理措施也不同，因此有必要在河流分類(lèi)基礎(chǔ)上，針對(duì)不同類(lèi)型河流的特點(diǎn)，制定具有針對(duì)性的水生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)路線(xiàn)圖。通過(guò)構(gòu)建表征河流環(huán)境污染、資源短缺、生態(tài)破壞問(wèn)題和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)體系，以聚類(lèi)分析的方法進(jìn)行河流綜合分類(lèi)。

2.1.1 河流分類(lèi)指標(biāo)體系構(gòu)建

為較全面評(píng)價(jià)流域的綜合情況，依據(jù)水生態(tài)系統(tǒng)面臨的問(wèn)題與影響因素，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、綜合性、區(qū)域性、層次性、動(dòng)態(tài)性等基本原則［36］，從社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人口、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)等方面出發(fā)，建立河流綜合分類(lèi)指標(biāo)體系，見(jiàn)圖2。

圖2 河流綜合分類(lèi)指標(biāo)體系

（1）水環(huán)境指標(biāo)。通常以水體污染程度表征水環(huán)境指標(biāo)，而承載率則能較全面表征水體污染程度。河流污染物中，最常見(jiàn)的是COD和氨氮，因此選取COD和氨氮承載率作為水環(huán)境指標(biāo)。COD承載率LCOD計(jì)算公式［37］:

式中:ECOD為COD實(shí)測(cè)值；CCOD為河流水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)允許的COD上限值。

氨氮承載率LN計(jì)算公式［38］:

式中:EN為氨氮實(shí)測(cè)值；CN為河流水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)允許的氨氮上限值。

（2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人口指標(biāo)。采用支撐農(nóng)業(yè)發(fā)展、工業(yè)發(fā)展、宏觀(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口發(fā)展的指標(biāo)表征社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人口指標(biāo)，這里以耕地面積占比表征對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐情況、以固定資產(chǎn)投資額表征對(duì)工業(yè)發(fā)展的支撐情況、以GDP表征對(duì)宏觀(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐情況、以人口密度表征對(duì)人口發(fā)展的支撐情況，其中GDP和固定資產(chǎn)投資額從相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒和資料中查得。耕地面積占比ε計(jì)算公式［34］:

式中:Sa為區(qū)域耕地面積；St為區(qū)域土地面積總和。

人口密度η計(jì)算公式［39］:

式中:P為區(qū)域人口總數(shù)；S為區(qū)域面積。

（3）水資源指標(biāo)。水資源指標(biāo)包括表征水量大小的指標(biāo)和表征水質(zhì)狀況的指標(biāo)，采用地表水資源豐裕度表征水量大小、水環(huán)境脆弱度表征水質(zhì)情況。地表水資源豐裕度AN計(jì)算公式［40］:

式中:S t為第t區(qū)域根據(jù)人口與經(jīng)濟(jì)規(guī)模實(shí)際可獲得的地表水資源量。

水環(huán)境脆弱度計(jì)算公式［34］:

式中:Ve為河流水質(zhì)得分；PⅠ、Ⅱ?yàn)棰?Ⅱ類(lèi)水河段占比；PⅢ為Ⅲ類(lèi)水河段占比；PⅣ為Ⅳ類(lèi)水河段占比。

（4）水生態(tài)指標(biāo)。水生態(tài)指標(biāo)應(yīng)全面表征生境質(zhì)量和河流應(yīng)對(duì)干擾的自我恢復(fù)能力，生境質(zhì)量采用綠地覆蓋度描述，自我恢復(fù)能力與生態(tài)廊道緊密相關(guān)，采用連通度表征。岸邊帶綠地連通度可用斑塊連接度指數(shù)來(lái)度量，其計(jì)算需借助ArcGIS軟件完成。首先將岸邊帶數(shù)據(jù)柵格化，再導(dǎo)入Fragstats 4.2中計(jì)算斑塊連接度指數(shù)（COHESION）。連接度指數(shù)在景觀(guān)水平和類(lèi)型水平兩個(gè)層次上都適用，但公式結(jié)構(gòu)不同，其中類(lèi)型水平連接度指數(shù)表征某一類(lèi)景觀(guān)類(lèi)型中不同斑塊之間在功能上或生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)關(guān)系，景觀(guān)水平連接度指數(shù)表征各類(lèi)景觀(guān)類(lèi)型中不同斑塊之間在功能上或生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)關(guān)系。類(lèi)型水平連接度指數(shù)計(jì)算公式為

景觀(guān)水平連接度指數(shù)公式為

式中:p ij為景觀(guān)類(lèi)型i中斑塊j周長(zhǎng)上的像元數(shù)；a i j為景觀(guān)類(lèi)型i中斑塊j的像元數(shù)；A為景觀(guān)中像元的總數(shù)量；m為類(lèi)型總數(shù)；n為斑塊總數(shù)。

岸邊帶綠地覆蓋度的計(jì)算也需借助ArcGIS軟件，以研究河流為基準(zhǔn)，河流兩岸各50 m為緩沖區(qū)，再分區(qū)計(jì)算緩沖區(qū)中植物（沼澤地、草地、林地和建設(shè)用地的綠地部分）面積，與流域內(nèi)河流緩沖區(qū)總面積相比得到綠地覆蓋度。覆蓋度計(jì)算與耕地占比計(jì)算方法類(lèi)似，計(jì)算公式為［34］

式中:ξ為綠地覆蓋度；Ma為區(qū)域沼澤地、草地、林地和建設(shè)用地的綠地部分面積；Mt為區(qū)域土地面積總和。

2.1.2 基于聚類(lèi)分析的河流分類(lèi)

按照各事物間的相似性對(duì)事物進(jìn)行分類(lèi)屬于無(wú)監(jiān)督分類(lèi)，包括動(dòng)態(tài)聚類(lèi)、系統(tǒng)聚類(lèi)、有序樣本聚類(lèi)、聚類(lèi)預(yù)報(bào)、圖論聚類(lèi)等［41］。其中，在分類(lèi)過(guò)程中，系統(tǒng)聚類(lèi)法事先無(wú)須知道分類(lèi)對(duì)象的分類(lèi)結(jié)構(gòu)，只將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后根據(jù)數(shù)據(jù)間親疏關(guān)系歸類(lèi)，而本研究事先并不清楚分類(lèi)對(duì)象應(yīng)該劃分幾類(lèi)，即不清楚其分類(lèi)結(jié)構(gòu)，因此系統(tǒng)聚類(lèi)法較為適用［42］。由于各類(lèi)指標(biāo)具有不同的量綱，數(shù)量級(jí)相差懸殊，因此運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化方法消除量綱，這里采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法。

常用的系統(tǒng)聚類(lèi)有直接聚類(lèi)和最短距離聚類(lèi)。前者依據(jù)距離最小原則按順序選擇分類(lèi)對(duì)象，依據(jù)各對(duì)象的歸類(lèi)情況，繪制聚類(lèi)譜系圖，適合數(shù)據(jù)量大的樣本。后者在m階距離矩陣非對(duì)角元素中找d p q=min｛d ij｝，把分類(lèi)對(duì)象G p和G q歸成新類(lèi)G r，由d rk=min｛d p k，d qk｝（k≠p，q）可得原來(lái)各類(lèi)與新類(lèi)之間的距離，從而得到新的（m-1）階距離矩陣，直到所有類(lèi)合而為一，適合數(shù)據(jù)量小的樣本［41］。 其中:d pq、d ij、d rk、d p k、d qk分別表示p類(lèi)與q類(lèi)、任兩類(lèi)、r類(lèi)與k類(lèi)、p類(lèi)與k類(lèi)、q類(lèi)與k類(lèi)的間距，G p、G q、G r分別表示第p、q、r類(lèi)［41］。因此，最短距離聚類(lèi)法更適合本研究。

2.2 河流水污染特征解析以及治理與修復(fù)技術(shù)篩選

借鑒前人研究成果獲得河段控制單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果后，通過(guò)實(shí)地考察與統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)資料，收集獲取各單元、各指標(biāo)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化后采用聚類(lèi)分析方法對(duì)河流進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)ArcGIS可視化分類(lèi)結(jié)果，結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)，把握各類(lèi)河流特征，分析其對(duì)應(yīng)的水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。針對(duì)不同的水污染與生態(tài)破壞特征，分析各類(lèi)河段應(yīng)采取的水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)、配套政策方案、管制策略，并采用水污染與水生態(tài)破壞+水生態(tài)環(huán)境治理方法的命名規(guī)則對(duì)各類(lèi)河段命名。

2.3 差異化河流水生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)路線(xiàn)圖繪制

依據(jù)各類(lèi)河流的水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，列舉可能的環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)措施，作為待采納技術(shù)，采用“決策樹(shù)”判別法繪制技術(shù)路線(xiàn)圖。首先依據(jù)實(shí)際情況，確定各技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，再對(duì)各待采納技術(shù)的時(shí)序安排逐一判別，判別準(zhǔn)則包括技術(shù)適宜性分析、需求性分析、技術(shù)成熟度分析和經(jīng)濟(jì)可行性分析，見(jiàn)圖3。技術(shù)適宜性分析:根據(jù)各技術(shù)的氣候、地理?xiàng)l件要求，判斷是否適宜該區(qū)域，若不適合則不應(yīng)用；若適合，則是否應(yīng)用以及何時(shí)應(yīng)用需進(jìn)一步分析。對(duì)于適合的技術(shù)進(jìn)行需求性分析:有的技術(shù)雖然適合，但在實(shí)際工程應(yīng)用中無(wú)需求，不予應(yīng)用；有的技術(shù)不光適合，而且在實(shí)際應(yīng)用中有需求，其應(yīng)用的時(shí)序安排要進(jìn)一步分析確定。對(duì)于既適宜該地區(qū)應(yīng)用，又有應(yīng)用需求的技術(shù)，分析技術(shù)成熟度:有的技術(shù)相對(duì)成熟，能直接應(yīng)用，此類(lèi)技術(shù)于前期或中期應(yīng)用；有的技術(shù)不成熟，則將來(lái)成熟后，于遠(yuǎn)期應(yīng)用。對(duì)于適合應(yīng)用、有需求且較為成熟的技術(shù)，具體在前期還是在中期應(yīng)用，要根據(jù)其經(jīng)濟(jì)可行性判別:對(duì)于成本較低而收益較高的技術(shù)，于前期應(yīng)用，以最快的速度獲得收益；對(duì)于成本較高的技術(shù)，待前期應(yīng)用的技術(shù)初具成效后，于中期應(yīng)用。

圖3 “決策樹(shù)”的構(gòu)建方法

3 結(jié)果分析與討論

3.1 河流分類(lèi)結(jié)果分析

湟水流域小峽橋斷面上游及其各支流聚類(lèi)結(jié)果樹(shù)狀圖見(jiàn)圖4，可視化結(jié)果見(jiàn)圖5，其中控制子單元HY-2、HY-3、HY-1、HB-2、DT-1、HB-1、HY-4、HZ-3地處流域上游，人為活動(dòng)影響小，自然環(huán)境優(yōu)良，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)，劃為第1類(lèi)，命名為水源保護(hù)與生態(tài)保育區(qū)；控制子單元HHZ-1、DT-2、HZ-2、DT-3、HHZ-2生態(tài)環(huán)境受人類(lèi)農(nóng)林活動(dòng)影響大，存在農(nóng)業(yè)面源污染和水土流失問(wèn)題，劃為第2類(lèi)，命名為農(nóng)田面源污染控制與水土保持區(qū)；控制子單元DT-4地處城鄉(xiāng)系統(tǒng)過(guò)渡帶，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不能滿(mǎn)足需要，工業(yè)污染疊加，居民環(huán)保意識(shí)淡薄，劃為第3類(lèi)，命名為工業(yè)點(diǎn)源污染控制與河道生態(tài)修復(fù)區(qū)；控制子單元HZ-1多處于流域中游，主產(chǎn)業(yè)為養(yǎng)殖業(yè)，劃為第4類(lèi)，命名為畜禽養(yǎng)殖污染控制區(qū)；控制子單元XN-1地處人口密度大、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市地區(qū)，人類(lèi)活動(dòng)影響大，劃為第5類(lèi)，命名為城市合流制溢流［43］（CSO）管制與河道黑臭水體修復(fù)區(qū)。

圖4 聚類(lèi)結(jié)果樹(shù)狀圖

3.2 不同類(lèi)型河段環(huán)境污染與生態(tài)破壞特征解析及管制措施選擇

水源保護(hù)與生態(tài)保育區(qū)河段人為干擾小，僅有少量農(nóng)牧業(yè)污染源，管制措施為水源地生態(tài)保育與環(huán)境保護(hù)［44］。農(nóng)田面源污染控制與水土保持區(qū)河段化肥、殺蟲(chóng)劑、農(nóng)業(yè)尾水污染嚴(yán)重［45］，管制措施以農(nóng)田節(jié)水、廢水處理為主［46］。工業(yè)點(diǎn)源污染控制與河道生態(tài)修復(fù)區(qū)河段工業(yè)污染嚴(yán)重，污水處理廠(chǎng)水體凈化率低［47］，管制措施為治理工業(yè)點(diǎn)源污染［48］。畜禽養(yǎng)殖污染控制區(qū)河段污染源為畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中廢水的排放［49］，管制措施為合理劃分養(yǎng)殖區(qū)并引導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、集中化，完善廢物處理設(shè)施。城市CSO管制與河道黑臭水體修復(fù)區(qū)河段存在污水處理廠(chǎng)水體凈化能力不能滿(mǎn)足要求、河道生態(tài)破壞和黑臭水體等問(wèn)題［50］，管制措施包括雨污分流、合流制溢流、受損河道修復(fù)整治等，見(jiàn)表1。

圖5 河流分類(lèi)結(jié)果

表1 各類(lèi)河段特征解析及管制措施

3.3 不同類(lèi)型河段差異化治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)篩選

水源保護(hù)與生態(tài)保育區(qū)可采取的技術(shù)有，水源地生態(tài)保育技術(shù)［51］、非規(guī)?；B(yǎng)殖廢水處理技術(shù)［52］、水源地保護(hù)區(qū)劃分［53］、水源地生態(tài)紅線(xiàn)劃定［54］、水源地保護(hù)區(qū)天地一體化監(jiān)管技術(shù)、水源地生態(tài)預(yù)警技術(shù)［55］等。農(nóng)田面源污染控制與水土保持區(qū)可采取的技術(shù)有，農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)，灌區(qū)渠道襯砌節(jié)水技術(shù)［56］，農(nóng)田尾水水量預(yù)測(cè)，農(nóng)田尾水水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)［57］，沉沙池、過(guò)濾帶、濕地、植物籬凈化技術(shù)［58］等。工業(yè)點(diǎn)源污染控制與河道生態(tài)修復(fù)區(qū)可采取的技術(shù)有，工業(yè)污水處理廠(chǎng)處理率提高技術(shù)［59］、中水回用技術(shù)［60］、工業(yè)污水深度治理技術(shù)［61］、“主槽生態(tài)式”河道、人工濕地處理工業(yè)污水［62］、基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管偷排漏排技術(shù)［63］等。畜禽養(yǎng)殖污染控制區(qū)可采取的技術(shù)有，養(yǎng)殖區(qū)和禁養(yǎng)區(qū)劃分［64］、禁養(yǎng)區(qū)生態(tài)保育技術(shù)［65］、集中化養(yǎng)殖園區(qū)廢水利用技術(shù)［66］、養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)紅線(xiàn)劃定［67］、養(yǎng)殖場(chǎng)重金屬處理技術(shù)［68］等。城市CSO管制與河道黑臭水體修復(fù)區(qū)可采取的技術(shù)有，城市污水處理廠(chǎng)處理率提高技術(shù)［69］，城市雨污分流技術(shù)［70］，污水箱涵技術(shù)［71］，中水回用技術(shù)［60］，“主槽生態(tài)式”河道，沉沙池、過(guò)濾帶、濕地、植物籬技術(shù)［58］，管網(wǎng)破損檢測(cè)技術(shù)［72］，CSO控制技術(shù)［73］等。

適應(yīng)于研究區(qū)水源保護(hù)與生態(tài)保育區(qū)的技術(shù):水源地生態(tài)保育和預(yù)警技術(shù)、水源地保護(hù)區(qū)劃分、水源地保護(hù)區(qū)天地一體化監(jiān)管技術(shù)、水源地生態(tài)紅線(xiàn)劃定；適應(yīng)于研究區(qū)農(nóng)田面源污染控制與水土保持區(qū)的技術(shù):農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)（如膜下滴灌、渠道襯砌），沉沙池、過(guò)濾帶、濕地、植物籬凈化技術(shù)，農(nóng)田尾水水質(zhì)、水量預(yù)測(cè)技術(shù)，農(nóng)田尾水水質(zhì)、水量實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)；適應(yīng)于研究區(qū)工業(yè)點(diǎn)源污染控制與河道生態(tài)修復(fù)區(qū)的技術(shù):中水回用技術(shù)、“主槽生態(tài)式”河道、工業(yè)污水深度治理技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管偷排漏排技術(shù)；適應(yīng)于研究區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染控制區(qū)的技術(shù):養(yǎng)殖區(qū)和禁養(yǎng)區(qū)劃分、禁養(yǎng)區(qū)生態(tài)保育技術(shù)、養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)紅線(xiàn)劃定、集中化養(yǎng)殖園區(qū)廢水處理與利用技術(shù)、養(yǎng)殖場(chǎng)重金屬處理技術(shù)；適應(yīng)于研究區(qū)城市CSO管制與河道黑臭水體修復(fù)區(qū)的技術(shù):污水箱涵技術(shù)、“主槽生態(tài)式”河道、管網(wǎng)破損檢測(cè)技術(shù)、黑臭水體處理技術(shù)（如底泥疏浚、資源利用、人工增氧）、CSO控制技術(shù)、中水回用技術(shù)。

3.4 不同類(lèi)型河段治理修復(fù)技術(shù)路線(xiàn)圖繪制

對(duì)于水源保護(hù)與生態(tài)保育區(qū)，水源地保護(hù)區(qū)劃分、水源地生態(tài)紅線(xiàn)劃定、水源地生態(tài)保育和預(yù)警技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟且經(jīng)濟(jì)，故前期開(kāi)始應(yīng)用。水源地保護(hù)區(qū)天地一體化監(jiān)管技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟但不夠經(jīng)濟(jì)，故中期開(kāi)始應(yīng)用。

對(duì)于農(nóng)田面源污染控制與水土保持區(qū)，農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟且經(jīng)濟(jì)，故前期開(kāi)始應(yīng)用。農(nóng)田尾水水質(zhì)、水量實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，農(nóng)田尾水水質(zhì)、水量預(yù)測(cè)技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟但不夠經(jīng)濟(jì)，故中期開(kāi)始應(yīng)用。沉沙池、過(guò)濾帶、濕地、植物籬凈化技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，但與當(dāng)?shù)貙?shí)際結(jié)合程度不高，故遠(yuǎn)期開(kāi)始應(yīng)用。

對(duì)于工業(yè)點(diǎn)源污染控制與河道生態(tài)修復(fù)區(qū)，中水回用技術(shù)、工業(yè)污水深度治理技術(shù)、“主槽生態(tài)式”河道適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟且經(jīng)濟(jì)，故前期開(kāi)始應(yīng)用。基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管偷排漏排技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟但不夠經(jīng)濟(jì)，故中期開(kāi)始應(yīng)用。

對(duì)于畜禽養(yǎng)殖污染控制區(qū)，養(yǎng)殖區(qū)和禁養(yǎng)區(qū)劃分、養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)紅線(xiàn)劃定技術(shù)、禁養(yǎng)區(qū)生態(tài)保育技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟且經(jīng)濟(jì)，故前期開(kāi)始應(yīng)用。集中化養(yǎng)殖園區(qū)廢水處理與利用技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟但不夠經(jīng)濟(jì)，故中期開(kāi)始應(yīng)用。養(yǎng)殖場(chǎng)重金屬處理技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，預(yù)計(jì)在將來(lái)養(yǎng)殖進(jìn)一步集中化后會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的重金屬排放入河問(wèn)題，現(xiàn)今問(wèn)題不夠嚴(yán)重，故遠(yuǎn)期開(kāi)始應(yīng)用。

對(duì)于城市CSO管制與河道黑臭水體修復(fù)區(qū)，中水回用技術(shù)、黑臭水體處理技術(shù)、“主槽生態(tài)式”河道適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟且經(jīng)濟(jì)，故前期開(kāi)始應(yīng)用。CSO控制技術(shù)、污水箱涵技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，技術(shù)成熟但不夠經(jīng)濟(jì)，故中期開(kāi)始應(yīng)用，其中CSO控制技術(shù)本身包含多類(lèi)相關(guān)技術(shù)，難以一次性完成，需依據(jù)實(shí)際情況將少部分技術(shù)于遠(yuǎn)期開(kāi)始應(yīng)用。管網(wǎng)破損檢測(cè)技術(shù)適宜當(dāng)?shù)貧夂虻乩項(xiàng)l件且有需求，但近期并不是主要問(wèn)題，故遠(yuǎn)期開(kāi)始應(yīng)用。不同河段治理修復(fù)技術(shù)路線(xiàn)圖見(jiàn)圖6。

圖6 不同河段治理修復(fù)技術(shù)路線(xiàn)圖

4 結(jié) 語(yǔ)

以湟水流域小峽橋斷面上游及其各支流河流流域?yàn)槔?，通過(guò)建立面向流域水生態(tài)環(huán)境治理的河流分類(lèi)方法，對(duì)16個(gè)子單元進(jìn)行污染物特征解析，繪制各類(lèi)河段治理修復(fù)的技術(shù)路線(xiàn)圖，為進(jìn)一步推動(dòng)完善河流分類(lèi)方法體系提供依據(jù)，為河流健康評(píng)估、河流生態(tài)修復(fù)以及河道整治項(xiàng)目等提供參考。

（1）以COD承載率、氨氮承載率、耕地面積占比、人口密度、第二三產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資額、GDP、水環(huán)境脆弱度、地表水資源豐裕度等為指標(biāo)構(gòu)建子單元尺度上的河流分類(lèi)指標(biāo)體系，運(yùn)用系統(tǒng)聚類(lèi)分析方法將16個(gè)河流流域子單元?jiǎng)澐譃?種流域類(lèi)型。

（2）依據(jù)河流流域分類(lèi)結(jié)果，對(duì)每類(lèi)河流的生態(tài)問(wèn)題和污染物特征進(jìn)行解析，從而因地制宜地提出污染治理和生態(tài)修復(fù)方法，并采用主要污染與生態(tài)問(wèn)題+水生態(tài)環(huán)境治理方法的命名規(guī)則對(duì)各類(lèi)河流進(jìn)行命名。

（3）基于“決策樹(shù)”判別，從需求性分析與可靠性分析兩方面出發(fā)，繪制各類(lèi)河段水生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)路線(xiàn)圖，并指明各類(lèi)技術(shù)適宜的引進(jìn)與應(yīng)用時(shí)段。