基于“三水”(水生态、水环境、水资源)统筹，开展流域空间精细化管控对推进新时代流域协同保护与治理具备极其重大意义。按照“‘三水’问题识别—‘三水’分区划定—质量目标确定—管控单元集成”的思路，构建了流域水生态环境分区管控技术方法。以白洋淀流域为实践对象，识别出流域性突出生态环境问题;衔接现有水生态环境管理分区与政策要求，划定生态保护红线、环境质量底线及资源利用上线;明确“三水”分区域差异化生态环境管理目标与资源环境承载约束，聚类叠“三水”分区并综合划定水生态环境综合管控单元、制定结构化生态环境准入清单。
流域生态环境治理作为我国生态文明建设的主战场，是推进生态环境高水平发展的重要抓手。在重点流域范围内，人口与产业高度聚集，生态退化与水环境污染压力突出，人居安全风险较大，生态环境治理呈现人—地—水关系复杂、资源—生态—地表水—地下水多要素耦合、上下游及干支流空间异质性显著等特点。党的十八大以来，随着污染防治攻坚战的持续开展，我国流域水环境保护取得历史性进展，水环境理化指标已接近发达国家水平，但仍存在水生态失衡、生态用水不足、面源污染加重等深层次问题，流域水生态环境综合治理面临的结构性、根源性矛盾尚未根本缓解，推进流域水生态、水环境、水资源(以下简称“三水”)统筹治理面临巨大挑战。
新时代，在美丽中国建设和“双碳”战略背景下，流域水生态环境系统性治理、整体性保护要求不断的提高，精准、科学、依法、系统治污不断推进。2021年实施的《中华人民共和国长江保护法》首次将生态环境分区管控作为重要内容纳入国家法律规定。2023年11月，中央全面深化改革委员会第三次会议审议通过了《关于加强生态环境分区管控的指导意见》，提出要聚焦区域性、流域性突出生态环境问题，完善生态环境分区管控方案，建立从问题识别到解决方案的分区分类管控策略。然而，生态环境分区管控作为一项新的制度，技术方法研究总体较少，现有研究大多分布在在地市级生态环境分区管控方案编制、单元划定的技术流程描述等方面，鲜有针对流域水生态环境分区管控单元划定技术的研究，如何统筹“三水”分区、划定流域水生态环境综合管控单元，制定差异化准入清单等问题仍面临关键技术瓶颈。
本研究面向我国流域水生态环境管理多要素综合化、系统化、精准化管控的战略需求与技术瓶颈，构建了从问题识别到差异化管控策略的流域水生态环境分区管控技术方法体系。选取白洋淀流域为实践对象，以“三水”统筹为原则，聚焦流域性突出生态环境问题，综合集成现有水生态环境管理分区，划定水生态环境综合管控单元，并编制结构化生态环境准入清单，以期为未来我国流域水生态环境分区管控方案编制提供技术支撑与案例借鉴。
开展基于流域分区的空间差异化管控是国际推动流域水生态环境管理的现行实践与典型经验。20世纪60—80年代，西方发达国家实施以环境污染控制为目标导向的流域水污染分区管控，生态环境分区管控模式和相关制度开始萌芽，其中最具代表性的是美国最大日负荷量计划(TMDLs)。TMDLs针对已经受污染、尚未满足水质标准的水体制定管理计划，在特定时间内对特定污染物建立日最大污染负荷量，并分配到具体的污染源。20世纪80年代至21世纪初，生态环境分区管控制度逐渐走向成熟，西方发达国家建立了流域水生态分区，从栖息地保护与生物多样性保护、水质目标管理与水资源保护、气候平均状态随时间的变化等维度，采用土地利用方式、自然植被类型、水文形态等指标，确定流域主导ECO服务功能，开展分区、分类、分级管理。21世纪以来，西方发达国家逐渐转向以环境风险防控为导向的环境管理，以海岸带综合管理框架(ICZM)为代表。ICZM统筹考虑流域、陆地和近岸海域等区域，通过生物多样性评价、生态系统健康评价等，对不一样的属性的生态系统设定差异化管控方案，开展综合生态环境分区管控。
由于所处经济社会持续健康发展阶段及所面临问题的不同，国外生态环境分区划定更多的是考虑生态环境要素的本底质量，侧重考虑自然要素对生态环境系统的影响，对经济社会要素在生态环境系统中的影响考虑较少，且缺乏针对水资源、水生态、水环境的多要素综合分区管控技术探讨研究。我国自20世纪90年代以来主要实施以生态功能分区、水功能分区等单要素管控为主的分区管理，随着流域水环境管理向生态环境系统保护的转变，逐渐转向基于水域主导ECO服务功能的水生态功能分区。然而，我国现有流域管理仍主要基于水生态环境功能分区，以宏观政策引导、行政区管控为主，侧重状态变化观测与管理，流域整体保护、系统治理水平仍不高，源头预防式主动干预措施针对性不强，难以支撑新形势下流域整体性保护和分区域精细化管控要求，亟须进一步构建并完善流域水生态环境分区管控体系，综合集成水资源、水生态、水环境多要素分区，开展基于水生态环境综合管控单元的分区差异化管控。
本研究按照“‘三水’问题识别—‘三水’分区划定—质量目标确定—管控单元集成”的思路，构建流域水生态环境分区管控方案划定总体技术框架;突出与水资源利用、水生态考核目标等的衔接，识别区域性、流域性突出生态环境问题，确立“三水”分区域差异化水生态环境管理目标与资源环境承载约束;基于“三水”统筹理念，综合集成现有水生态环境管理分区，划定水生态环境综合管控单元，编制结构化生态环境准入清单，将水生态环境管理目标和管控要求精准落实到空间单元，支撑流域分区域差异化精准管控。“三水”统筹的流域生态环境分区管控总体技术框架见图1。
收集整理流域、区域基础地理数据，水生态、水环境、水资源数据，经济社会持续健康发展现状及流域相关规划数据等，对流域及重点地区的水ECO、水环境质量、水资源开发利用，以及流域发展与保护战略等方面做分析，识别流域重大生态环境制约问题。
通过水ECO服务功能重要性评估(生物多样性维护、水源涵养、水土保持、防风固沙等)和水生态环境敏感性评估(水土流失、土地沙化等)，识别流域水ECO服务功能重要区和水生态环境敏感脆弱区。根据评估结果，将极重要和重要、极敏感和敏感区域进行叠加合并，划定流域生态保护空间。
充分衔接相关省份、地级市的生态保护红线方案，确定流域的生态保护红线;生态保护红线内的区域原则上按禁止开发区域的要求做管理，严禁不符合主体功能定位的各类开发活动。将生态保护红线以外的生态保护空间划定为一般生态空间，包括除生态保护红线以外的极重要区和重要区、极敏感区和敏感区，以及国家和地方各类法律、法规等确定的需要特殊保护的各类保护地;一般生态空间原则上按照限制开发区域的要求来管理，严格控制建设活动范围和强度，重点明确自然岸线保有率、水体连通性、鱼类物种数等生态保护目标。
充分衔接流域现有水环境管理分区成果，基于流域完整性、水陆统筹、跨区协调等原则，结合水功能区划、行政区划、地形地貌、水文水系、水质考核断面、污染排放口设置等因素，以乡镇或街道为最小单元，细化调整流域水环境控制单元;基于全口径核算让水受到污染的东西排放清单，分析流域水环境质量达标情况和变化趋势，识别各控制单元的主要污染因子、污染特征及大多数来自;结合现状、功能目标及改善潜力分析，衔接国家、省、市、县等各层级生态环保规划、水污染防治行动计划等相关环保要求，确定分阶段水环境质量目标，包括断面达标率、水体优良率、汛期污染强度等。以各控制单元水环境质量目标为约束，以《全国水环境容量核定技术指南》和《水体达标方案编制技术指南》等为依据，采用总体达标水质模型、控制断面达标水质模型等核算各控制单元水环境容量。开展情景分析，设置基准污染控制情景及强化污染控制情景，计算确保流域水环境目标可达情况下的污染物减排潜力以及让水受到污染的东西允许排放量。
将高功能水体(饮用水水源保护区，湿地保护区，江河源头，珍稀濒危水生生物及重要水产种质资源的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道，河湖及其生态缓冲带等)所属的控制单元划为水环境优先保护区;将以工业源为主的控制单元、以城镇生活源或农业源为主的超标控制单元作为水环境重点管控区;将其余区域划定为一般管控区，并根据各划定区域的功能特征，明确差异化的水污染防治管理措施以及管控要求。
对于地下水污染突出的区域，分析地下水环境质量达标情况和变化趋势，识别主要污染因子、污染特征及大多数来自，衔接国家、省、市、县等各层级地下水污染防治规划、生态环境保护规划等，确定分阶段地下水污染防治目标。将地下饮用水水源保护区、矿泉水、名泉等特殊地下水资源保护区域划定为地下水环境优先保护区;将基于地下水富水性、质量现状和脆弱性综合分析确定的地下水污染防治的重点区域划定为地下水环境重点管控区;将其余区域划定为一般管控区，并根据划定区域的防治目标，明确差异化的地下水污染防治管控要求。
开展流域水资源开发利用情况分析，包括:区域经济社会持续健康发展面临的水资源压力及制约问题识别，生活、工业、农业需水量预测，河道外、河湖生态需水量预测，水资源供需平衡分析等。基于分析预测结果，衔接国家及流域各省份、地级市、县既有水资源管理制度，以及地下水保护、水资源跨流域协调等水资源开发利用管理要求，确定流域内水资源利用上线目标，包括:主要区县用水总量、单位地区生产总值(GDP)用水效率、生态用水保障率等。
依据流域生态需水量预测结果，将现状水量不足以满足生态需水量的河段划为生态用水补给区;衔接各部门地下水开采相关空间管控要求，将受到水资源开发利用活动导致的水文地质问题影响的区域，划为地下水开采重点管控区;将其余区域划定为一般管控区。
衔接流域生态环境特征、经济社会特征、行政边界和管理需求，基于“三水”统筹理念，利用ArcGIS工具，对“三水”管控分区进行空间匹配与综合集成，将各类保护地、城镇开发边界、产业园区等有着非常明显范围的管理边界与生态保护红线、一般生态空间、水环境管控分区、水资源管控分区等进行逐级聚类、图层叠加，按照“就高不就低”的处理原则，依次划定水生态环境优先保护、重点管控和一般管控单元。其中，将生态保护红线及一般生态空间、水环境优先保护区等重点聚类划定为优先保护单元;将水文条件不佳及污染排放集中、环境质量超标、环境风险较大的城镇和工业园区、水环境重点管控分区等重点聚类划定为重点管控单元;将其他区域划定为一般管控单元。
以识别出的“三水”核心问题为导向，充分衔接区域、流域以及各地级市的经济社会持续健康发展、水生态环境保护、水资源开发利用等政策、计划要求，制定全流域、各地级市总体管控要求;结合各生态环境综合管控单元的水生态环境要素属性、单元基本特征以及水生态环境现状问题，在执行生态环境总体准入清单的基础上，针对性地提出优先保护单元、重点管控单元及一般管控单元的主要管控方向和措施，最终形成流域、地市、单元多层级的水生态环境差别化管控清单体系。
白洋淀流域位于华北平原中部，属于海河流域的重要支系———大清河水系，地势呈现西高东低，依次为中山、低山、丘陵、平原和洼淀，西部为太行山山区。白洋淀流域作为区域重要生态涵养功能区、国家人居环境安全保障区、国家生态修复与环境治理示范区，是京津冀生态环境支撑区的重要组成。本研究范围为《白洋淀生态环境治理和保护规划(2018—2035年)》确定的白洋淀流域河北境内范围，面积为3.04万km2，包括保定市、雄安新区、定州市全域，以及石家庄市、张家口市、廊坊市、沧州市、衡水市的部分区县，共涉及478个乡镇及街道。本研究基准年为2019年，管控方案近期为2025年，远期为2035年。
白洋淀流域内人—地—水关系复杂，生态环境问题成因复杂，空间异质性显著，“三水”统筹治理面临挑战。因此，本研究采用“三水”统筹的水生态环境分区管控划定技术，以“三水”统筹为原则，按照“‘三水’问题识别—‘三水’分区划定—质量目标确定—管控单元集成”的思路，结合白洋淀流域生态环境及经济社会持续健康发展特点，划定白洋淀流域水生态环境分区管控方案。
分析白洋淀流域的自然地理概况，经济社会持续健康发展现状及水生态、环境、资源问题发现，白洋淀流域水资源开发利用长期超载，水资源禀赋不足。2018年人均水资源量为282m3，仅为全国平均值的12%;用水效率偏低，开发利用结构待改善，万元工业增加值用水量是天津的2倍，农田灌溉用水占比高达68%;地下水超采严重，超采范围广、强度大，地下水供水占总供水量的81%，浅层地下水一般超采区占平原总面积的99%;1956—2020年，共有17年出现干淀现象，生态流量保障压力大。
流域水环境质量改善压力较大。尽管流域水质改善明显，但入淀河流达标不稳定;2018年，国控、省控河流监测断面达标率为61%，水质V类及劣V类比例为22%;2019年之后实施生态补水，流域所有监测点年均评价达到或优于Ⅳ类的比例提升到93%，但仍有超过半数点位月度水质为V类或劣V类;主要污染物排放量远超环境容量(1.3~1.6倍)，生活源是区域污染主要贡献源(占比达到50%以上)，农业源其次(约占10%~20%);污水收集与处理系统运行能力不够，超过47%的污水厂负荷率偏低，管网覆盖率低;约24%的污水厂运行规模不足。
流域ECO退化显著。城镇空间点状快速扩张，挤占农田和草地ECO，1980—2015年，农田、草地ECO分别被建设用地侵占的面积达1876km2和250km2。自然降雨减少、水资源开发不合理，流域水域面积不断减少，2015年，白洋淀流域水域面积相比1980年减少了149km2。入淀水量减少及湿地退化导致淀区水域面积萎缩，非法围堤围埝、毁苇造田严重挤占湿地空间。涞源县、易县等地金属矿山开发问题突出，阜平县等地非金属矿山开采问题突出。上游山区水土流失严重，水源涵养功能偏低。
针对白洋淀流域水土流失、湿地系统退化、矿山开采侵占和生态功能退化等问题，选取水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性维护4种生态功能进行重要性和敏感性评估。将生态评价极重要区和重要区、极敏感区和敏感区以及各类重要保护地进行叠加，通过与土地利用现状衔接，排除城镇用地和农业用地，保留生态用地。最后，将面积小于1km2的破碎图斑进行剔除，得到连续的流域生态空间，见图2(a)。生态空间划定面积为11122km2，占流域面积的36.6%，主要分布于流域上游的太行山山区，以及平原地区的重要河流、水库、白洋淀淀区等地区。流域生态保护红线%，主要为流域上游以水土保持、生物多样性保护为主的太行山山区和以河湖水库、南水北调总干渠、白洋淀淀区为主的水生态环境敏感的平原重点水域。流域一般生态空间面积为6004km2，占流域面积的19.8%。根据白洋淀流域生态空间划定结果及特点，其管控要求需重点突出对重要河库源头涵养区、饮用水源保护区、白洋淀湿地保护区、重要河流廊道保护范围、湖滨带保护范围、汛期污染区域的生态管控要求。
收集区域地形地貌数据，利用ArcGIS的水文分析工具选取适当阈值划定小流域汇水单元，充分衔接白洋淀流域国家“水十条”控制单元划分结果、河北省地表水功能区划划定结果，统筹考虑河北省及白洋淀流域设置的地表水国控监测断面、排污口分布等，拟合流域内区县、乡镇、街道行政区划边界，以乡镇或街道为最小单元，以不跨区县、结合管理实际为原则，对小流域汇水单元以及现有水环境单元划定成果进行边界调整和细化，将白洋淀流域划分为93个水环境控制单元。衔接白洋淀流域内国控考核断面和流域监测考核断面水质目标，结合区域水质改善潜力以及水功能要求，制定流域2025年和2035年所有考核断面及各水环境控制单元的水质目标为:2025年，入淀河流水质保持持续改善，流域水质优良比例达到46.3%;淀区水质稳定达到Ⅲ类~Ⅳ类;2035年，流域水质优良比例达64.2%，淀区水质稳定达到Ⅲ类~Ⅳ类且主要指标持续改善。
以各控制单元水环境质量目标为约束，将水污染控制要求、环境治理工程及设施建设情况等作为白洋淀水环境基准污染控制情景，基于污染排放与控制断面水质之间的响应关系，评估基准污染控制情景下的水环境目标的可达性。根据预测，基准情景下2025年32个单元存在超标风险，主要贡献源涉及城镇生活的占比达68.7%，涉及畜禽污染的占比达56.3%;2035年12个单元存在超标风险，主要贡献源为城镇生活污染和工业污染。对于基准情景管控条件不达标的单元实施主要污染源强化治理，确保区域水质考核达标，明确不同分区应采取的差异化管控措施。
将白洋淀优先保护区、水源保护区、重要引水通道保护区、重要入淀河流廊道、重要水库源头区等所属的水环境控制单元划为水环境优先保护区，总面积为6760km2，占流域面积的22.2%。根据水环境评价和污染源分析结果，将工业园区、监测断面水质不能稳定达标的城镇生活区和农村里的生活、畜禽养殖、农业种植区域等划为水环境重点管控区，共涉及303个乡镇(街道)和67个工业园区，总面积约为13100km2，占流域面积的43.1%。其他区域划为一般管控区，共涉及139个乡镇，总面积达10528km2，占流域面积的34.7%，见图2(b)。
根据《河北省用水定额》(DB13∕T1161.3—2016)中对城镇生活、工业用水、农业用水、农村里的生活用水、河道外生态环境用水等的用水定额要求，结合各区县用水效率现状水平，考虑人口及城镇化情景中城镇人口规模、产业高质量发展情景中工业增加值规模、《河北省土地利用总体设计(2006—2020年)》中的耕地规模、人口及城镇化情景中农村人口规模等，预测2025年、2030年的城镇生活需水量、工业用水需水量、农业用水需水量、农村里的生活用水需水量、河道外生态需水量等。考虑本地供水以及南水北调、引黄入冀补淀、再生水资源等，开展供需平衡分析。结合水资源供需平衡分析，根据河北省和保定、定州等市最严格水资源管理制度红线控制目标等，明确各区县水资源上线。衔接水利部门“十四五”水资源利用总量和效率有关要求，考虑经济社会持续健康发展情景、节水提效潜力等，确定2025年各区县用水总量和强度，制定水资源利用上线引导性指标，明确各区县万元GDP用水量和万元工业增加值用水量等目标要求。
根据白洋淀流域水资源利用、生态功能保障、水环境改善需求，将地下水严重超采区划为地下水开采重点管控区，面积共计2866km2，占流域面积的9.4%;将白洋淀、引黄入冀补淀河道及8条入淀河流划为生态用水补给区，见图2(c)。地下水开采重点管控区严格按照禁限采区管理，执行限采区开采倍量削减;调整种植结构、高效灌溉，压减农业地下水开采量;合理规划利用外调水;挖掘再生水、雨洪水等非常规水资源。
基于“三水”管控分区，在ArcGIS平台上进行空间聚类叠加，划定白洋淀流域水生态环境综合管控分区，并将各类保护地、城镇开发边界、工业园区等划定为单独的管控单元，见图2(d)。
白洋淀流域研究范围内共划定优先保护单元136个，总面积达13247km2，占流域研究范围总面积的47.8%;划定重点管控单元182个，总面积达14521km2，占流域研究范围总面积的43.6%;划定一般管控单元34个，总面积约2642km2，占流域研究范围总面积的8.6%。白洋淀流域生态环境准入清单编制以问题为导向，根据不同单元的突出生态环境问题提出差异化管控要求。其中，优先保护单元以强化水源保护、水源涵养、重要调水通道、湿地保护、重要河湖缓冲带、生态基流保障等措施为主，如明确重要湖库源头区需加强水源涵养功能保护和恢复。重点管控单元以加强高水耗、高排污和污染风险高的城镇、工业集聚区管控，强化水生态修复措施等为主，如明确重点行业企业入园进区以及落后产能淘汰等管理，加强污水资源化利用等要求。一般管控单元以生活源控制、农业源控制、排污口治理等管理措施为主，如明确白洋淀一般管控单元内城镇污水收集处理率应大于85%等(见表1)。
流域生态环境分区管控以保障生态功能和改善环境质量为目标，通过划定空间分区实施准入管控，开展生态环境分区域差异化精准管控，对应对复杂多样的流域生态环境问题、推动流域生态环境综合治理意义重大。本研究以白洋淀流域为实践对象，构建了“三水”统筹视角下的流域水生态环境分区管控划定技术方法，强化流域环境质量底线与水资源利用、水生态考核目标等衔接，按照“‘三水’问题识别—‘三水’分区划定—质量目标确定—管控单元集成”的思路，聚焦白洋淀流域水土流失、湿地系统退化、矿山开采侵占和生态功能退化等问题，综合划定了优先保护、重点管控及一般管控三类水生态环境保护单元，并制定差异化准入清单，形成了针对水源涵养、湿地保护、重要河湖缓冲带保护，高水耗、高排污和污染风险高的城镇、工业集聚区管控，以及生活源控制、农业源控制等差异化管理策略。
当前，我国流域协同保护与治理正处于转型的关键时期，流域生态环境分区管控与现有流域分区衔接有待加强、管控单元划定目标指标体系有待完善、分区管控准入清单落地应用仍有待深化。建议未来研究逐步加强与现行流域分区的衔接，完善流域自然与社会耦合的综合分区管控体系。以流域水生态环境改善和美丽河湖建设为核心，加强完善流域水生态环境分区管控目标与指标体系，深化流域分区域差异化管控措施。进一步突出流域水生态监测评估及其在流域水生态分区管控中的应用，强化水资源与水环境、水生态的协同管控，加强流域ECO整体性保护，不断深化流域主要污染物精准科学管控，完善流域生态环境综合管控技术方法与管理体系。
文献来源：杨洋，汪自书，吕春英，等.“三水”统筹的流域水生态环境分区管控技术与实践[J].环境影响评价，2024，46(03):21-28.