2018年11月，廣東省第十三屆人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第七次會(huì)議第三次修正了《廣東省東江水系水質(zhì)保護(hù)條例》，再一次明確管理部門及其職責(zé)，防止東江水污染。

東江是珠三角地區(qū)及香港的重要飲用水源,是我國(guó)最有代表性的飲用水源型河流，是名副其實(shí)的政治水、生命水和經(jīng)濟(jì)水。不論是在東江的源頭江西省尋烏縣，還是在浩浩東江途經(jīng)的500多公里的沿途各地，保護(hù)東江水環(huán)境，都是一項(xiàng)重要任務(wù)。

因此，國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（以下簡(jiǎn)稱“水專項(xiàng)”）河流主題東江流域飲用水源型河流水質(zhì)安全保障技術(shù)集成與綜合示范課題（以下簡(jiǎn)稱“綜合示范課題”）建立了東江流域水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)數(shù)字化管理決策支持平臺(tái)，在東江流域水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)估、監(jiān)控預(yù)警、滾動(dòng)預(yù)報(bào)、溯源追蹤以及優(yōu)化控制等方面取得了一系列創(chuàng)新性成果，并得到了有效應(yīng)用。

綜合示范課題顯著提升了東江水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)防控和管理決策支持能力，為《水污染防治計(jì)劃》（以下簡(jiǎn)稱“水十條”）實(shí)施提供了技術(shù)支持，在諸多技術(shù)指南編訂、污染防治行動(dòng)計(jì)劃制訂中發(fā)揮了科技支撐的作用，帶來(lái)了良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

為國(guó)家“水十條”重點(diǎn)任務(wù)實(shí)施提供科技支撐

在生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《水體達(dá)標(biāo)方案編制技術(shù)指南》中，綜合示范課題研發(fā)的污染排放與水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系模型構(gòu)建、污染物通量監(jiān)控等技術(shù)成果，在指導(dǎo)各地編制不達(dá)標(biāo)水體水質(zhì)達(dá)標(biāo)方案中發(fā)揮了重要作用。

同時(shí)，為落實(shí)“水十條”關(guān)于率先開(kāi)展東江流域生態(tài)安全調(diào)查與評(píng)估的重要任務(wù)，以這個(gè)課題的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)綜合管理成果為依托，編制了《東江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案》和《東江流域生態(tài)安全調(diào)查與評(píng)估研究報(bào)告》，優(yōu)化了東江流域生態(tài)安全評(píng)估體系，推動(dòng)了東江全流域尺度生態(tài)完整性和水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)控制精細(xì)化管理。

基于水專項(xiàng)東江項(xiàng)目研究成果的良好基礎(chǔ)，東江流域率先成為國(guó)土江河綜合整治工作試點(diǎn)，獲得中央資金7.4億元，帶動(dòng)地方投入超過(guò)數(shù)百億元，有力地推動(dòng)了東江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。

為廣東省實(shí)施“水十條”提供科技支撐

綜合示范課題研發(fā)的污染負(fù)荷精細(xì)模擬與調(diào)控技術(shù)、水環(huán)境智能研判與分析等技術(shù)手段為《南粵水更清行動(dòng)計(jì)劃》修編、《廣東省水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》制定、東江流域生態(tài)安全調(diào)查與評(píng)估及生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案編制以及東江沙河、泗盛等國(guó)考斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)方案編制等工作提供了有力的科技支撐。

“我們提出的相關(guān)措施帶動(dòng)了1800多億元的環(huán)保投入，有效削減了COD、氨氮、總磷等污染負(fù)荷，促使全省水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善。”課題負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)。

同時(shí)，綜合示范課題研發(fā)的水質(zhì)模擬技術(shù)與污染負(fù)荷調(diào)控技術(shù)等相關(guān)成果為廣東省及東江流域各市編制《東莞市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》《惠州市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》《中山市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》《潮州市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》《揭陽(yáng)市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》等技術(shù)文件提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，方案的實(shí)施有力地推動(dòng)了各市的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。

為東江流域水源安全保障提供科技支撐

綜合示范課題通過(guò)對(duì)深圳市南山區(qū)西麗水庫(kù)各水文單元的產(chǎn)流進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)控，對(duì)連片生態(tài)控制區(qū)的清潔徑流建設(shè)截流系統(tǒng)直接匯入水庫(kù)。

在連片建成區(qū)與水庫(kù)之間建設(shè)防護(hù)河，對(duì)水庫(kù)實(shí)施“鐵桶式”保護(hù)，將受面源微污染的產(chǎn)流匯入水庫(kù)下游的大沙河用于生態(tài)補(bǔ)水。

實(shí)施上述工程后，西麗水庫(kù)水質(zhì)明顯提升，總氮已基本達(dá)到Ⅲ類，其他水質(zhì)指標(biāo)已穩(wěn)定達(dá)到Ⅱ類，同時(shí)每年為大沙河生態(tài)補(bǔ)水430萬(wàn)立方米，保障大沙河水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到Ⅴ類。

廣東省省長(zhǎng)馬興瑞高度評(píng)價(jià)南山區(qū)水源保護(hù)走出了一條“保護(hù)更嚴(yán)格，發(fā)展更充分”的新路子，解決了困擾南山北部片區(qū)多年的保護(hù)和發(fā)展雙重難題，取得了巨大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

據(jù)介紹，綜合示范課題研發(fā)的綜合水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理決策支持平臺(tái)還為東江低溶解氧調(diào)控管理提供了直接的決策支持。

針對(duì)2018年7月～8月粵港供水水源及下游沿江水廠水源水質(zhì)低溶解氧的問(wèn)題，上述平臺(tái)優(yōu)化比選提出了東江干流溶解氧提升方案，方案的實(shí)施促使東江干流溶解氧基本達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，有力保障了東江飲用水水源水質(zhì)安全。

綜合示范課題還依托東江水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理決策支持系統(tǒng)構(gòu)建了沙河流域水環(huán)境精準(zhǔn)治理掛圖作戰(zhàn)管理平臺(tái)，推動(dòng)開(kāi)展“散亂污”清理、養(yǎng)殖業(yè)清理、自備水源清理、排放總量減排等專項(xiàng)行動(dòng)。

“實(shí)施重點(diǎn)工程掛圖作戰(zhàn)、拉條掛賬的全過(guò)程管理，顯著提升了沙河治理的系統(tǒng)化、科學(xué)化、精細(xì)化與信息化水平，推動(dòng)沙河流域水環(huán)境質(zhì)量取得階段性改善。”課題負(fù)責(zé)人表示。

東江水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)數(shù)字化管理決策支持平臺(tái)為科學(xué)制定石馬河、東莞運(yùn)河——寒溪水、東莞水鄉(xiāng)流域水污染整治思路、技術(shù)路線和達(dá)標(biāo)方案提供了關(guān)鍵技術(shù)支持，編制的一系列水污染防治方案得到了東莞市委、市人大和社會(huì)各界的充分肯定，并在近兩年?yáng)|莞市水環(huán)境治理實(shí)踐中發(fā)揮了重要指導(dǎo)作用。

《東江流域水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急調(diào)控技術(shù)方案》的實(shí)施保障了近3年來(lái)東江干流沒(méi)有再發(fā)生水華現(xiàn)象，顯著提高了東江流域水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控水平。

成果一

集成了水源型河流優(yōu)控污染物風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)

綜合示范課題建立了水源型河流包括常規(guī)污染物、優(yōu)控污染物、生物毒性與水生態(tài)在內(nèi)的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)綜合管理技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了從“水質(zhì)達(dá)標(biāo)管理”向“水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理”的轉(zhuǎn)變。

綜合示范課題以東江優(yōu)控污染物的“監(jiān)測(cè)——估算——評(píng)估——控制”技術(shù)為主線，針對(duì)“十一五”水專項(xiàng)東江項(xiàng)目篩選出來(lái)的27種優(yōu)控污染物，通過(guò)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，明確了每一個(gè)子流域內(nèi)重點(diǎn)行業(yè)點(diǎn)源、城市和農(nóng)業(yè)面源優(yōu)控污染物的排放特征。

例如，綜合示范課題采用基于化學(xué)品生命周期的重點(diǎn)行業(yè)優(yōu)控污染物排放量核算方法，獲得了東江各子流域重點(diǎn)行業(yè)優(yōu)控污染物排放負(fù)荷清單，評(píng)估了東江主要支流河涌?jī)?yōu)控污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

在應(yīng)用方面，綜合示范課題基于東江流域重點(diǎn)行業(yè)優(yōu)控污染物排放特征以及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，擬定了東江流域重點(diǎn)行業(yè)優(yōu)控污染物排放限值，研究成果已通過(guò)廣東省生態(tài)環(huán)境廳組織的專家評(píng)審。

綜合示范課題還通過(guò)集成應(yīng)用東江項(xiàng)目工程課題的治理技術(shù)，提出了東江流域種植、養(yǎng)殖、印染、電子等重點(diǎn)行業(yè)和面源優(yōu)控污染物總體控制方案，研究成果在《惠州市水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)控制策略與行動(dòng)計(jì)劃》中得到全面應(yīng)用，行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施保障了東江淡水河、東深供水工程和東江干流惠州段的優(yōu)控污染物達(dá)到推薦的排放限值要求。

成果二

集成了水源型河流生物毒性風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)

綜合示范課題在“十一五”東江本地物種選育技術(shù)和急性生物毒性測(cè)試技術(shù)研究成果基礎(chǔ)上，以構(gòu)建短期慢性生物毒性“測(cè)試——評(píng)估——管控”技術(shù)方法為主線，采用東江本地代表種作為受試生物，建立了東江流域本地種短期慢性生物毒性測(cè)試技術(shù)方法和典型行業(yè)排水生物降解效應(yīng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)方法。

基于以上生物毒性測(cè)試方法，以最敏感物種/指標(biāo)為基準(zhǔn)，擬定了重點(diǎn)行業(yè)排水生物毒性閾值。例如，電子行業(yè)生物毒性閾值為8.1，造紙行業(yè)生物毒性閾值為4.5，城市污水處理廠的毒性閾值為4.0等。

采用這個(gè)課題建立的生物毒性測(cè)試、評(píng)估技術(shù)方法對(duì)東江項(xiàng)目淡水河、東深供水工程、東江干流惠州段等3個(gè)工程課題的示范工程開(kāi)展了脫毒績(jī)效評(píng)估，針對(duì)東江流域印染、電子、生活污水處理廠等行業(yè)特點(diǎn)，分別提出了源頭控制和末端治理的生物毒性管理策略。

成果三

集成了水源型河流水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)

綜合示范課題在“十一五”東江項(xiàng)目水生生物監(jiān)測(cè)與評(píng)估成果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開(kāi)展了東江典型河段2011年～2014年長(zhǎng)時(shí)間序列的水質(zhì)和水生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)。

在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，綜合分析了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水文氣象、污染源、水質(zhì)與水生態(tài)等因素的變化特征，集成了東江水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)，評(píng)估了東江流域水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，在空間分布上確定了東江干流惠州劍潭河段為水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域。

基于此，全國(guó)首部關(guān)于水華監(jiān)測(cè)的技術(shù)規(guī)范《水華風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)與監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》通過(guò)同行專家技術(shù)評(píng)審并在東江得到應(yīng)用，有力推動(dòng)了東江流域水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作。

綜合示范課題還針對(duì)東江流域惠州河段水生態(tài)異常造成的水華風(fēng)險(xiǎn)，綜合應(yīng)用室內(nèi)模擬試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、數(shù)值模擬等手段研究了藻類水華發(fā)生的水動(dòng)力條件。結(jié)合東江流域水資源條件提出的《東江流域水華水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急調(diào)控技術(shù)方案》通過(guò)同行專家評(píng)審并在實(shí)際管理工作中得到應(yīng)用。

成果四

研發(fā)了華南地區(qū)感潮閘控河流水環(huán)境精細(xì)化

模擬技術(shù)

在應(yīng)用與實(shí)踐上，示范項(xiàng)目課題建立了具有水量水質(zhì)聯(lián)合調(diào)度、仿真模擬突發(fā)污染事故水質(zhì)影響、預(yù)報(bào)入河排放口污染通量、優(yōu)化水質(zhì)與水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)控制措施等功能的水源型河流水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理決策支持平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)東江流域主要控制斷面水質(zhì)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控、滾動(dòng)預(yù)報(bào)和優(yōu)化控制，顯著提升了東江水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)防控和決策支持能力。

在粵港近年聯(lián)合開(kāi)發(fā)的珠江三角洲及近岸海域水動(dòng)力水質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，綜合示范課題從模擬范圍更系統(tǒng)、模型結(jié)構(gòu)更精細(xì)、污染源強(qiáng)更準(zhǔn)確、模型參數(shù)更優(yōu)化等幾個(gè)方面對(duì)模型進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。

通過(guò)擴(kuò)展模擬范圍、改進(jìn)模型結(jié)構(gòu)、細(xì)化污染源強(qiáng)、優(yōu)化模型參數(shù)等邊界條件，有效地提高了華南地區(qū)水源型河流水質(zhì)模型精度。

在2017年，綜合示范項(xiàng)目驗(yàn)證了東江枯水期、平水期、豐水期的結(jié)果，結(jié)果表明，東江上游的臨江斷面、中游的劍潭斷面和下游的橋頭斷面模擬與實(shí)測(cè)的DO、COD、氨氮和總磷等常規(guī)污染物濃度日均值誤差范圍達(dá)到了20%以內(nèi)。

成果五

改進(jìn)了華南地區(qū)水源型河流支流河涌產(chǎn)匯污模擬技術(shù)

綜合示范課題基于東江流域5個(gè)典型下墊面野外徑流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)成果以及石馬河、淡水河、沙河3個(gè)典型子流域產(chǎn)匯污機(jī)理以及污染負(fù)荷變化規(guī)律的長(zhǎng)期觀測(cè)成果，應(yīng)用“坡面——水文單元——小流域”的流域分級(jí)理論，從“計(jì)算單元——模型輸入——參數(shù)優(yōu)化——輸出統(tǒng)計(jì)”等方面提出了綜合自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、多尺度模型空間離散化和參數(shù)全局優(yōu)化于一體的精細(xì)化模擬方法，從以下幾方面改進(jìn)優(yōu)化了東江全流域分布式產(chǎn)匯污機(jī)理模型。

從計(jì)算單元?jiǎng)澐帧⒛Ｐ蛿?shù)據(jù)輸入、模型參數(shù)盡量本地化等幾個(gè)方面改進(jìn)優(yōu)化了東江全流域分布式產(chǎn)匯污機(jī)理模型，有效提高了東江主要污染物通量的模擬精度。

例如通過(guò)遙感解譯及實(shí)測(cè)調(diào)查61個(gè)點(diǎn)位，細(xì)化了土地斑塊復(fù)雜區(qū)域用地類型和土壤類型數(shù)據(jù)；以荔枝、臍橙、水稻及生菜為代表作物，結(jié)合各類作物在華南地區(qū)的種植施肥規(guī)律，同時(shí)細(xì)化了農(nóng)業(yè)污染源強(qiáng)輸入數(shù)據(jù)。

在本地化模型參數(shù)方面，綜合示范課題基于多場(chǎng)典型降雨條件和多種地類野外徑流場(chǎng)的污染負(fù)荷變化特征，“分類分段”對(duì)各子流域水文水質(zhì)48個(gè)主要敏感性參數(shù)進(jìn)行了本地化率定，建立了一套適用于華南豐水地區(qū)產(chǎn)匯污過(guò)程模擬的敏感參數(shù)集。在上述技術(shù)研發(fā)和改進(jìn)的基礎(chǔ)上，建立了東江流域分布式產(chǎn)匯污機(jī)理模型。

成果六

建立了華南地區(qū)感潮河流水環(huán)境實(shí)時(shí)滾動(dòng)預(yù)報(bào)系統(tǒng)

綜合示范課題通過(guò)研發(fā)河流—海洋大區(qū)域模型潮位邊界預(yù)報(bào)、上游邊界水量水質(zhì)預(yù)報(bào)、數(shù)據(jù)同化及參數(shù)實(shí)時(shí)校正等關(guān)鍵技術(shù)，并耦合中尺度氣象數(shù)值模型、流域產(chǎn)匯污模型與河流水動(dòng)力水質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)了東江流域水環(huán)境實(shí)時(shí)滾動(dòng)預(yù)報(bào)。

“我們通過(guò)龍川新村、臨江、劍潭和橋頭4個(gè)站點(diǎn)模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析，逐步優(yōu)化、細(xì)化各水文單元的模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了東江流域主要水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面未來(lái)7天的水文水質(zhì)實(shí)時(shí)滾動(dòng)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)精度基本滿足水源型河流水質(zhì)管理要求。”課題組負(fù)責(zé)人說(shuō)。

據(jù)介紹，綜合示范課題集成了多種預(yù)報(bào)方法，例如基于全球潮汐同化數(shù)據(jù)（OTIS）和粵港共同聯(lián)合開(kāi)發(fā)的珠江口海洋模型，可較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)未來(lái)短時(shí)間內(nèi)東江流域下邊界水位變化過(guò)程，通過(guò)東江流域分布式產(chǎn)匯污機(jī)理模型，可預(yù)報(bào)各匯流區(qū)間和主要支流的水量與污染負(fù)荷過(guò)程等，有效提升水質(zhì)預(yù)報(bào)精度。

成果七

東江流域水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)數(shù)字化管理決策支持平臺(tái)

實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化運(yùn)行

這個(gè)課題創(chuàng)新集成了東江流域環(huán)境大數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)科學(xué)分析、水質(zhì)目標(biāo)管理與水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理等模塊。

在流域大數(shù)據(jù)管理方面，針對(duì)水源型河流的特點(diǎn)搭建了科學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從時(shí)空不同尺度客觀反映流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境狀況，統(tǒng)籌水資源、水環(huán)境和水生態(tài)各要素，兼顧常規(guī)污染物和優(yōu)控污染物、生物毒性管理，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)常規(guī)數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)的有機(jī)統(tǒng)一。

在數(shù)據(jù)科學(xué)分析方面，平臺(tái)支持流域污染產(chǎn)生與排放、水環(huán)境質(zhì)量、水生態(tài)狀況等單要素時(shí)序、空間差異統(tǒng)計(jì)分析，以及涉及污染發(fā)生、水質(zhì)水生態(tài)響應(yīng)等各要素間的復(fù)雜圖形探索分析和多要素相關(guān)分析。

在水質(zhì)目標(biāo)管理方面，實(shí)現(xiàn)了流域污染負(fù)荷分析、水質(zhì)變化趨勢(shì)研判分析、水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析等主要功能。

在水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)管理方面，通過(guò)實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)異常識(shí)別、污染排放與水質(zhì)響應(yīng)機(jī)理模擬、水質(zhì)事件溯源追蹤、水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化控制等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了水源型河流水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)“可觀測(cè)、可追蹤、可預(yù)報(bào)與可控制”。

“我們這一平臺(tái)于2018年3月完成部署，截至目前已穩(wěn)定業(yè)務(wù)化運(yùn)行半年以上，顯著提升了東江流域粵港供水有限公司等業(yè)務(wù)部門的風(fēng)險(xiǎn)防控和決策支持能力。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示。