前言

近几十年来，伴随我国社会经济的快速发展，以及工业化、城镇化、农业现代化进程的加快，导致生产、生活用水量不断攀升，污水排放量增大，流域天然水体接纳污染物的负荷超过水体水环境容量，水环境破坏问题凸显。流域上游地区民众在经济利益的驱使下，过度开发利用流域水资源、超标排放污染物已在一定程度上造成了流域局部生态环境的破坏。从流域上下游协调发展的角度考虑，流域生态补偿对于弥补上游生态保护成本的投入，消除由上游贫困造成的流域整体发展不均衡性现象具有一定的促进作用。生态补偿标准计算方法的选取对于反映区域生态环境的保护和受损程度至关重要。本书依托国家自然科学基金项目“基于水环境容量总量控制的流域水生态补偿标准研究”，结合流域水环境容量总量控制策略，探讨基于污染物治理的流域水生态补偿标准测算方法及实施框架，构建流域水量分配和水质达标控制机制，为流域可持续发展战略的实施提供技术参考。

水环境容量总量控制以环境质量目标为基本依据，是一种对区域内各污染源排放总量实施控制的有效管理策略。针对不容乐观的水环境问题，我国开展了水环境容量总量控制工作。本书构建了以流域污染负荷和水质响应为核心的水环境系统模型，提出了基于水功能分区-入河排污口（或支流口）-控制单元（或行政区）的容量总量分配技术方法；基于帕累托最优思想、区域公平和协调发展理念，制定了以水功能区水质达标为导向的控制单元污染物排放总量分配方案，形成了流域“分区、分级、分类、分期”的容量总量控制体系。以此为基础，本书综合运用数学模型和数字分析技术，建立了污染物控制模型和补偿标准测算方法，合理确定了污染物的产生量、流域水生态保护成本，构建了基于水环境容量总量控制的流域水生态补偿标准计算方法体系。

本书的主要创新点为：①根据河流、水库等不同类型水体特点及控制性水工程调控情景，遵循流域水量和水质连续过程的原理，提出满足不同水质达标管理要求的水环境容量总量设计流量计算方法；②针对流域控制单元污染负荷时空变化特征与河段水质响应关系，提出了污染物容量总量分配机制及流域-控制单元容量总量分配技术；③在保证流域经济社会可持续发展的前提下，充分挖掘区域减排潜力，提出了农业价值转换、区域内部贸易交换等层面的污染物调控策略；④结合污染物治理成本和流域水环境保护目标，分析流域上下游的成本与效益转移规律，给出了耦合二元水循环规律与区域发展承载负荷特征的水量水质补偿标准计算方法。

本书第1章由付意成、徐贵、王琦撰写；第2章由付意成、臧文斌、张剑、刘巧梅撰写；第3章由付意成、李敏、张剑、刘巧梅撰写；第4章由臧文斌、李敏、张剑、刘巧梅撰写；第5章由付意成、徐贵、臧文斌、李敏、张剑、刘巧梅撰写；第6章由付意成、徐贵、张剑、刘巧梅、王琦撰写；第7章由付意成、徐贵、臧文斌、张剑、王琦撰写；第8章由付意成、徐贵、李敏、张剑撰写。全书由付意成统稿。本书在编写过程中，得到了中国水利水电科学研究院彭文启所长、赵进勇教授级高级工程师的大力支持，在此一并表示感谢。本书的出版得到国家自然科学基金“基于水环境容量总量控制的流域水生态补偿标准研究”（编号：51409269）、“太行山东部石质山区生态建设对暴雨洪水过程的影响机理”（编号：51809281）的资助。

本书的研究内容较多，由于受编者研究水平和研究时间的限制，书中难免存在疏漏。热忱欢迎读者批评指正。

作者
2019年8月