摘要：我國河湖等地表水體仍存在入河排污口布局不合理，取水口、排水口犬牙交錯和相互影響等問題。而如何科學劃定排污分區，協調水資源保護與利用之間的關系，尚缺乏科學理論方面的指導，因此迫切需要建立入河排污布設分區理論。基于系統協調論基本思想，從目標、關系、規則、行為等方面構建了入河排污布設分區理論體系，提出了基于系統協調度函數的排污布設分區模型，并選擇漢江干流漢川段進行了典型案例分析。研究結果表明：基于系統協調度的入河排污布設分區理論可以從系統角度統籌考慮保護與發展、區域與區域、部門與部門、當前與長遠4個維度的協調關系。基于協調度函數的排污布設分區模型具有計算方便、結果準確等優點，可為入河排污口科學布局提供理論和方法指導。

　　關 鍵 詞：入河排污口; 布設分區; 系統協調度; 理論與應用

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　　系統論是研究系統的結構、特點、行為、動態、原則、規律以及系統間的聯系，并對其功能進行數學描述的學科，最早由美籍奧地利理論生物學家貝塔朗菲在1932年提出，其基本思想是把研究和處理的對象看作一個整體系統來對待[1]。20世紀70年代，德國物理學家赫爾曼·哈肯教授在系統論基礎上發展了系統協調理論，提出系統相變過程是通過內部自組織來實現的，系統走向何種秩序和結構取決于系統在臨界區域時內部變量的協同作用，這種協同作用可以用協調度進行量度[2]。目前系統協調論被廣泛應用于社會-經濟，社會-環境，環境-經濟等發展模式的定量評價和預測工作中[3]。

　　系統協調論的思想在入河排污布局工作中具有很好的指導意義。入河排污布局問題實際上是一個流域整體性、關聯性、層次性和動態性都很強的多目標優化問題[4-7]，只有把系統論思維作為頂層設計的方法論，才能協調好保護與發展、區域與區域、部門與部門、當前與長遠之間的復雜關系。

　　入河排污布局是指科學劃分禁止排污、限制排污的水域，使取水、排污、漁業、生態保護等水體使用功能互相協調、互不影響，從而達到人水和諧。禁止排污和限制排污的概念是在國內水資源保護工作實踐中長期積累和發展形成的。2010年，長江水資源保護科學研究所編制的《三峽庫區水資源保護規劃》中最早提出了排污分區的概念，并對不同區域新設排污口提出了設置原則和要求[8]。2011年SL532-2011《入河排污口管理技術導則》中規定入河排污口管理單位應按照水功能區水質管理目標及限制排污總量控制要求，對區域入河排污口布局進行統一規劃，提出禁止、限制設置入河排污口的水域范圍。2011年，長江水資源保護科學研究所編制的《長江流域重點水功能區入河排污口布設規劃——金沙江攀枝花江段入河排污口布設規劃》中，在禁止排污區和限制排污區的基礎上，進一步將限制排污區劃分為嚴格限制排污區和一般限制排污區。隨后，禁止排污區、嚴格限制排污區和一般限制排污區的概念被納入《全國水資源保護規劃(2015～2030)》。2016年，水利部印發《長江經濟帶沿江取水口、排污口和應急水源布局規劃》，進一步細化了禁止排污區、嚴格限制排污區和一般限制排污區的分區方法。

　　目前，我國河湖等地表水體仍存在入河排污口布局不合理，取水口、排水口犬牙交錯和相互影響等問題[9-10]。入河排污口作為控制污染物入河的最后一道關口，在流域水資源保護管理工作中具有重要地位。如何科學劃定排污分區，協調水資源保護與利用之間的關系，尚缺乏科學理論方面的指導[11-12]，迫切需要建立入河排污布局分區理論。本研究將這套方法應用于入河排污布設分區研究工作中，使排污布局規劃具備了定量化分區手段。

　　1 基于系統協調度的入河排污布設分區理論

　　在系統思維的基礎上，統籌考慮多方面影響因素之間的協調關系，從目標、關系、規則、行為等方面構建了入河排污布設分區的系統協調理論架構(圖1)。

　　1.1 理論的思想內涵

　　基于系統協調度的入河排污布設分區理論的具體內涵可以描述為：以系統協調論為基本思想，以排污與水環境保護相協調為目標，從保護與發展、區域與區域、部門與部門、當前與長遠4個維度，綜合反映：① 現狀入河量與限排總量之間的污染負荷協調度;② 上下游左右岸出境斷面污染物現狀濃度與目標濃度之間的水質濃度協調度;③ 各類保護區等敏感水域的保護優先級協調度;④ 水功能區現狀水質達標率與限制納污紅線之間的協調度，按照判斷協調度優劣的規則，實現以水功能區為基本河段單元，以禁止排污區、一般限制排污區和嚴格限制排污區為主要組成的入河排污布局分區。

　　1.2 理論的結構組成

　　(1) 目標。入河排污布設分區的總體目標是實現排污與水環境保護相協調，具體可分解為保障水功能區水質達標、保障流域(區域)人民身體健康和生態環境，促進社會經濟和生態的可持續發展。

　　(2) 關系。入河排污布設分區理論的核心是分別從系統的整體性、相關性、層次性和動態性角度，協調保護與發展、區域與區域、部門與部門、當前與長遠4個維度的關系。其中，保護與發展的協調關系表現為現狀入河量與水功能區限排總量指標之間的約束關系，區域與區域的協調關系表現為上下游左右岸斷面水質現狀濃度和目標濃度指標之間的約束關系，部門與部門的協調關系表現為各部門管理下各類水體保護層級之間的約束關系，當前與長遠的協調關系表現為河段單元與區域水體整體水質不同階段達標率指標之間的約束關系。

　　(3) 規則。入河排污布設分區理論的規則是通過判斷協調關系中各維度要素之間的協調度優劣，進行入河排污布設分區。針對4個維度要素的約束指標與對應要素現狀值的關系，構建協調度曲線和系統協調函數，根據系統協調函數值確定入河排污布設分區。

　　(4) 行為。入河排污布設分區理論的行為是完成禁止排污區、嚴格限制排污區和一般限制排污區的劃分，這也是最終的協調結果。