(上海市環(huán)境科學(xué)研究院，上海 200233)

2015年國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，提出要對全國重點(diǎn)流域?qū)嵤┓至饔颉⒎謪^(qū)域、分階段科學(xué)管理。各省市自治區(qū)綜合考慮控制斷面、水體和相應(yīng)的匯水范圍，劃分了1748個(gè)水環(huán)境控制單元，實(shí)施水環(huán)境精細(xì)化管理[1]。“十三五”期末，水環(huán)境保護(hù)與治理工作取得了顯著成績，根據(jù)生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)計(jì):2020年，全國地表水優(yōu)良水質(zhì)斷面比例達(dá)到 83.4%，比2015年提升了19.9%[2]?！笆奈濉敝攸c(diǎn)流域規(guī)劃工作重點(diǎn)從水污染防治過渡到水生態(tài)環(huán)境保護(hù)，強(qiáng)調(diào)“三水”統(tǒng)籌管理[3]。因此，“十四五”期間，要繼續(xù)將分區(qū)管控運(yùn)用在水生態(tài)環(huán)境保護(hù)中，推進(jìn)水資源保護(hù)、水污染治理、水生態(tài)修復(fù)“三水共治”，將水生態(tài)納入分區(qū)管控的考量范圍，在水環(huán)境控制單元的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整、劃分水生態(tài)環(huán)境控制單元，實(shí)施分區(qū)精準(zhǔn)管控，努力實(shí)現(xiàn)“有河有水、有魚有草、人水和諧”的生態(tài)環(huán)境。

上海市位于長江入?？?，是典型的平原感潮河網(wǎng)地區(qū)，地勢平坦、河網(wǎng)稠密、水流往復(fù)，受上游徑流和潮動(dòng)力的雙重影響，以及水工建筑物的阻斷與調(diào)控影響，水動(dòng)力特征復(fù)雜[4-6]。同時(shí)，上海市是我國重要的經(jīng)濟(jì)和科技中心、長三角領(lǐng)頭城市，社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，人口眾多，生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的短板[7]。長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)、上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)新片區(qū)、上海虹橋商務(wù)區(qū)三大重點(diǎn)區(qū)域的發(fā)展也對水生態(tài)提出了新的要求[8]。

平原感潮河網(wǎng)地區(qū)的匯水單元?jiǎng)澐植煌谏絽^(qū)河流，根據(jù)DEM數(shù)據(jù)提取匯水單元的方法不完全適用于上海[5]。本文將回顧上海市水生態(tài)環(huán)境區(qū)劃管控體系的歷程，結(jié)合上海市典型平原感潮河網(wǎng)區(qū)域的特點(diǎn)，從河網(wǎng)特色、調(diào)度規(guī)則以及環(huán)境管理角度綜合考慮劃分水生態(tài)控制單元，提出適用于河口平原感潮河網(wǎng)地區(qū)的水生態(tài)控制單元?jiǎng)澐旨夹g(shù)要點(diǎn)，為其他地區(qū)提供借鑒。

1 研究區(qū)域概況

2019年，上海市河道46000多條，長度近3萬km，河網(wǎng)密度約4.7km/km2，湖泊940個(gè)，河湖水面率達(dá)9.98%[9]。受地形、潮汐、人工閘控等影響，水體往復(fù)，流動(dòng)性差。根據(jù)地形和水利特征，上海市劃分為14個(gè)水利控制片進(jìn)行管理，并依據(jù)《上海市水利控制片水資源調(diào)度實(shí)施方案》(滬水務(wù)〔2020〕74號(hào))對水閘、泵站等調(diào)度設(shè)施情況進(jìn)行管理，確保河道防汛安全和水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。

根據(jù)《上海市生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》：2020年，全市Ⅱ～Ⅲ類水質(zhì)斷面占74.1%，Ⅳ類水質(zhì)斷面占24.7%，Ⅴ類水質(zhì)斷面占1.2%，無劣Ⅴ類水質(zhì)斷面[10]。主要河流中，長江口、黃浦江水質(zhì)為Ⅱ～Ⅲ類，蘇州河水質(zhì)Ⅲ～Ⅳ類。近5年來上海市水環(huán)境總體呈改善趨勢。

但上海市水生態(tài)狀況不容樂觀，2019年生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(EI)評價(jià)等級(jí)為“良”，城市生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(CEI)評價(jià)等級(jí)為“良”；2020年主要水體水質(zhì)生物學(xué)評價(jià)總體為“輕—中污染”，水生態(tài)系統(tǒng)有所修復(fù)；淀山湖水體富營養(yǎng)化水平總體達(dá)“輕度—富營養(yǎng)”水平；長江口和杭州灣灘涂生物學(xué)評價(jià)總體屬“輕污染”水平[11]。黃浦江魚類生物完整性指數(shù)(F-IBI)從上游至下游總體呈下降趨勢[12]。中小河道經(jīng)消黑除劣整治后水質(zhì)明顯提升，但部分河道水體較渾濁，透明度低，水生植物覆蓋率低，感官效果仍較差，水生態(tài)系統(tǒng)有待恢復(fù)。

2 上海市水生態(tài)環(huán)境管控體系劃分歷程

我國自20世紀(jì)90年代開始就開展了水環(huán)境區(qū)劃劃分工作[13]。上海市水環(huán)境功能區(qū)區(qū)劃起步早，歷時(shí)長，且具有延續(xù)性。

1995年，上海市環(huán)保局依據(jù)《中華人民共和國水污染物防治法》《上海市環(huán)境保護(hù)條例》，結(jié)合《上海市黃浦江上游水源保護(hù)條例》(1987年)，組織編制了《上海市水環(huán)境功能區(qū)劃》。

2003年，為適應(yīng)水環(huán)境管理需要，上海市環(huán)保局會(huì)同市水務(wù)局對《上海市水環(huán)境功能區(qū)劃》進(jìn)行了修訂，形成了《上海市水(環(huán)境)功能區(qū)劃(修編)》。該版《上海市水(環(huán)境)功能區(qū)劃(修編)》按照水利部制定的《水功能區(qū)劃技術(shù)大綱》的兩級(jí)區(qū)劃體系要求，對全市河網(wǎng)和主要骨干河道進(jìn)行功能劃分，與流域水功能區(qū)劃和上海市水環(huán)境功能區(qū)劃相協(xié)調(diào)。

2005年11月，上海市政府批復(fù)實(shí)施了《崇明三島總體規(guī)劃(2005—2020)》。市環(huán)保局依據(jù)崇明三島總體規(guī)劃目標(biāo)和功能定位，對《上海市水環(huán)境功能區(qū)劃(修編)》中有關(guān)崇明島的環(huán)境功能區(qū)進(jìn)行了局部調(diào)整。2011年4月，上海市環(huán)保局進(jìn)一步融合2004年水環(huán)境功能區(qū)劃修訂成果和2007年崇明島功能區(qū)劃的調(diào)整方案，形成體系完整的《上海市水環(huán)境功能區(qū)劃(2011年修訂版)》，并經(jīng)市政府批復(fù)實(shí)施。

2011年，國務(wù)院批復(fù)了《全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃(2011—2030年)》，其中，上海部分劃分為117個(gè)水功能區(qū)。

2015年，根據(jù)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》“研究建立流域水生態(tài)環(huán)境功能分區(qū)管理體系”，根據(jù)原環(huán)境保護(hù)部“流域、水生態(tài)控制區(qū)、水環(huán)境控制單元”三級(jí)水生態(tài)環(huán)境分區(qū)管理體系，上海市共劃分為長江流域和太湖流域兩個(gè)水生態(tài)環(huán)境二級(jí)區(qū)，在此基礎(chǔ)上，又劃分為5個(gè)水生態(tài)環(huán)境功能分區(qū)和20個(gè)流域水環(huán)境控制單元。“十三五”期間劃分控制單元的劃分以定性分析和定量分析相結(jié)合，首先基于DEM和水資源分區(qū)劃分水文單元，然后通過匯水分析識(shí)別匯水單元，最后集合行政區(qū)與匯水單元?jiǎng)澐挚刂茊卧猍1]。

盡管上海市對水功能區(qū)和水環(huán)境功能區(qū)這兩個(gè)體系進(jìn)行了一定的統(tǒng)一，但這兩個(gè)體系分別由原水利部和環(huán)境保護(hù)部管理，兩者工作重點(diǎn)和職能分工仍未完全界定清晰明確，且缺乏動(dòng)態(tài)的多元化管理[14]。

以前國內(nèi)對水環(huán)境、水生態(tài)的關(guān)注較少，隨著人民生活水平的提高，對水生態(tài)環(huán)境的要求也不斷提升，需要將水生態(tài)功能納入水生態(tài)環(huán)境控制單元?jiǎng)澐?優(yōu)化調(diào)整，劃定水生態(tài)環(huán)境控制單元對水生態(tài)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)的多元的管理[15-16]。

3 上海市水生態(tài)環(huán)境控制單元?jiǎng)澐值膶?shí)踐思考

“十三五”期間，全國性的水生態(tài)環(huán)境控制單元?jiǎng)澐忠呀?jīng)有了比較成熟和規(guī)范的方法，劃定過程中優(yōu)先考慮水系的完整性以便于建立污染源排放與水體水質(zhì)的輸入響應(yīng)關(guān)系[1]。為進(jìn)一步明確地方政府的責(zé)任，在操作層面需重點(diǎn)考慮匯水范圍與行政區(qū)邊界的整合。“十四五”期間，上海市要考慮平原感潮河網(wǎng)的特殊屬性，基于水文、水質(zhì)和水生態(tài)的現(xiàn)狀，提出從水利片水資源調(diào)度、海陸統(tǒng)籌、流域統(tǒng)籌等方面考慮水生態(tài)控制單元要點(diǎn)。

3.1 基于水利調(diào)控的考慮

控制斷面是劃分水生態(tài)環(huán)境控制單元的基礎(chǔ)，控制斷面的選取往往考慮了流域水文特征、污染源分布及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況等因素[1]?！笆奈濉逼陂g，上海市選取的40個(gè)國家考核關(guān)鍵水質(zhì)控制斷面中，5個(gè)位于崇明島，4個(gè)位于長江口，5個(gè)為省界共考斷面。以40個(gè)國家考核關(guān)鍵水質(zhì)控制斷面為基準(zhǔn)，基于上海市14個(gè)水利控制片(圖1)，結(jié)合片區(qū)河網(wǎng)引排水調(diào)度方式和水體功能要求，采用GIS耦合技術(shù)，通過空間疊圖和對比，進(jìn)行污染控制單元邊界的識(shí)別，在保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界完整性的同時(shí)，與水(環(huán)境)功能區(qū)、上海市水源地保護(hù)區(qū)相銜接。根據(jù)最新的調(diào)度方案，通過對上海市內(nèi)的“一河、十一片”重要水閘、泵站的控制運(yùn)行，確保防汛安全和河道活水暢流。如：黃浦江上游區(qū)域，根據(jù)水源保護(hù)功能要求，在黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，以水利控制分片和引排水調(diào)度方式，識(shí)別淀峰、太浦河橋、斜塘口和閔行西界4個(gè)關(guān)鍵水質(zhì)控制斷面匯水影響區(qū)間。同時(shí)，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界進(jìn)行銜接，將其細(xì)化為淀峰、太浦河橋、斜塘口和閔行西界4個(gè)水生態(tài)環(huán)境匯水單元。浦東片根據(jù)川楊河以北地區(qū)為“東引西排”，川楊河以南、大治河以北地區(qū)為“西引東排”，大治河以南地區(qū)為“北引南排、西引東排”的調(diào)度方式，將其細(xì)化為吳淞口控制單元浦東片、三甲港、二團(tuán)水廠和錢橋4個(gè)匯水單元。

3.2 基于海陸統(tǒng)籌的考慮

海洋環(huán)境保護(hù)是踐行生態(tài)文明的重要內(nèi)容。在水生態(tài)環(huán)境控制單元?jiǎng)澐诌^程中，需要考慮近岸海域海陸聯(lián)防聯(lián)控要求。上海市城市化開發(fā)程度較高，污水以集中收集外排處理為主，基本形成石洞口、竹園、白龍港、杭州灣沿岸、嘉定及黃浦江上游、崇明三島等集中處理與分散處理相結(jié)合的六大污水分片治理格局。由于城鎮(zhèn)污水處理廠逐漸集成化和向郊區(qū)發(fā)展，大量中心城區(qū)的生活污水通過管道運(yùn)輸輸移到沿海的大型污水處理廠，尾水也排入近岸海域。2019年，全市共有城鎮(zhèn)污水廠42座，處理規(guī)模834.3萬m3/d，城鎮(zhèn)污水處理率96.3%。其中，石洞口、竹園、白龍港和杭州灣沿岸四大片區(qū)采取集中外排處理的治理方式，覆蓋了主城區(qū)、奉賢和臨港新城，利用西干線、合流一期、污水二期南線和中線等總管，將污水輸送至長江口、杭州灣11座污水廠集中處理，設(shè)施規(guī)模664萬m3/d，承擔(dān)全市近80%的污水輸送和處理[9]。排向長江口、杭州灣的11大污水處理廠按照長江口及近岸海域水質(zhì)目標(biāo)要求實(shí)施管控；其他排向內(nèi)陸河網(wǎng)的污水處理廠，根據(jù)其排口分布、水體去向等在水生態(tài)環(huán)境單元?jiǎng)澐诌^程中一并考慮。

圖1 上海市水利分片區(qū)劃

根據(jù)斷面水質(zhì)目標(biāo)要求控制陸域單元內(nèi)的排口及污染源排污，位于長江口水域上的4個(gè)水質(zhì)斷面的匯水范圍，劃分分別為：青草沙進(jìn)水口的匯水范圍為長興島范圍，白龍港斷面的匯水單元就近劃分為橫沙島、曹路鎮(zhèn)、高東鎮(zhèn)、合慶鎮(zhèn)；朝陽農(nóng)場斷面的匯水單元陸上的匯水范圍為浦東新區(qū)南匯新城鎮(zhèn)；崇明東灘斷面的匯水范圍為崇明區(qū)陳家鎮(zhèn)。

3.3 基于流域統(tǒng)籌管理的考慮

上海市位于長江流域的最下游，滬蘇、滬浙邊界有四十余條跨界河湖。“十四五”國控?cái)嗝嬷猩虾Ｊ杏?個(gè)省界共考斷面。其中，黃姑塘—衛(wèi)八路橋、惠高涇—廊橋公路橋、面杖港—明星路橋、浦澤塘—朱楓公路橋?yàn)樯虾Ｊ信c浙江省共考斷面；淀山湖—淀山湖中為上海與江蘇省共考斷面。淀山湖位于上海市青浦區(qū)和江蘇省昆山市交界，屬于典型過水性湖泊，水文水環(huán)境同時(shí)受上游來水和下游潮水的影響，位于上游的急水港和大朱厙的來水量占總來水量的80%左右[17]。因此，要依托長三角一體化和長江大保護(hù)兩大國家戰(zhàn)略，聯(lián)合開展跨界河湖共同治理和聯(lián)防聯(lián)控，扎實(shí)推進(jìn)一體化示范區(qū)生態(tài)環(huán)保建設(shè)，確保跨界河湖水質(zhì)進(jìn)一步提升。

圖2 上海市排海污水廠分布

基于以上考慮，以行政區(qū)劃的斷面匯水范圍為最小單位，根據(jù)流域匯水特征及地形特征，運(yùn)用系統(tǒng)觀念，合并閾值為三級(jí)支流且流域面積大于2000km2的水體，向上合并為最終的水生態(tài)環(huán)境控制單元[18]。上海市最終合并形成13個(gè)水生態(tài)控制單元，詳見圖3。

4 結(jié) 語

上海市作為典型的平原感潮河網(wǎng)地區(qū)，水動(dòng)力條件復(fù)雜，“十四五”期間對水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求對上海市的水生態(tài)環(huán)境管理提出了新的要求。針對上海市水利調(diào)度復(fù)雜、水質(zhì)穩(wěn)步提升、水生態(tài)狀況不容樂觀的特點(diǎn)，回顧上海市水生態(tài)環(huán)境分區(qū)管理的發(fā)展歷程，綜合考慮水利片調(diào)度、海陸統(tǒng)籌、流域統(tǒng)籌等方面，根據(jù)水利控制分片以及引排水調(diào)度方式，識(shí)別關(guān)鍵水質(zhì)控制斷面匯水影響區(qū)間。根據(jù)長江口及近岸海域水質(zhì)目標(biāo)要求，將排長江口、杭州灣的污水處理廠排口分布、水體去向等納入水生態(tài)環(huán)境單元?jiǎng)澐挚紤]范圍。同時(shí)，聯(lián)合開展跨界河湖共同治理和聯(lián)防聯(lián)控。繪制的上海市水生態(tài)環(huán)境控制單元區(qū)劃圖可為“十四五”期間我國平原河網(wǎng)地區(qū)劃分水生態(tài)環(huán)境控制單元、落實(shí)水生態(tài)環(huán)境精細(xì)化管理提供技術(shù)支撐。

圖3 上海市水生態(tài)環(huán)境控制單元區(qū)劃