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ICS XX.XXX Z XX T/CSES XXXX—2020 流域水环境规划控制单元划分 技术导则 Technical Guide for the Division of Control Units in Watershed Aquatic Environment Planning (征求意见稿) XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中国环境科学学会 发布
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ICS XX.XXX

Z XX

团 体 标 准

T/CSES XXXX—2020

流域水环境规划控制单元划分

技术导则

Technical Guide for the Division of Control Units in

Watershed Aquatic Environment Planning

(征求意见稿)

XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施

中国环境科学学会 发布

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目 次

前 言 .......................................................................................................................................................... I

1 适用范围 ..................................................................................................................................................... 1

2 规范性引用文件 ......................................................................................................................................... 1

3 术语和定义 ................................................................................................................................................. 1

3.1 控制单元 Control unit..................................................................................................................... 1

3.2 水生态环境质量 Water ecological and environmental quality ...................................................... 1

3.3 控制单元水质目标管理 Control unit water quality target management ....................................... 1

3.4 控制断面 Control section ............................................................................................................... 2

3.5 水系 River system ........................................................................................................................... 2

3.6 流域 Basin,watershed,catchment .............................................................................................. 2

3.7 汇水区域 Collection area ................................................................................................................ 2

3.8 分水岭 Water divide ....................................................................................................................... 2

3.9 污染源 Pollution source .................................................................................................................. 2

3.10 水功能区 Water function zone ...................................................................................................... 2

3.11 水生态功能区 Freshwater ecological function zones ................................................................... 3

3.12 水资源分区 Water resource divisions ........................................................................................... 3

4 控制单元划分目的和作用 ......................................................................................................................... 3

5 控制单元划分原则 ..................................................................................................................................... 3

6 控制单元划分指标体系 ............................................................................................................................. 4

7 控制单元划分技术方法 ............................................................................................................................. 5

7.1 相关资料收集 .................................................................................................................................. 5

7.1.1 数字高程模型(DEM) ........................................................................................................... 5

7.1.2 水系和流域资料 ................................................................................................................... 6

7.1.3 污染源资料 ........................................................................................................................... 6

7.1.4 控制断面资料 ....................................................................................................................... 6

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7.1.5 其他资料 ............................................................................................................................... 6

7.2 控制单元划分 .................................................................................................................................. 6

7.2.1 基本要求 ............................................................................................................................... 7

7.2.2 控制单元分级与尺度 ........................................................................................................... 8

7.2.3 控制单元空间确定 ............................................................................................................... 8

7.2.4 控制单元合理性分析 ........................................................................................................... 9

7.2.5 控制单元目标确定 ............................................................................................................... 9

7.2.6 控制单元命名及编码 ........................................................................................................... 9

7.3 控制单元成果表达 ........................................................................................................................ 10

7.3.1 表格 ..................................................................................................................................... 10

7.3.2 图件 ..................................................................................................................................... 10

附 录 A (资料性附录) 根据断面提取汇水区域信息的技术方法 ..................................................... 11

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前 言

为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》,规范和指导控

制单元划分工作,推进基于控制单元的流域水生态环境精细化管理,制定本导则。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国环境科学研究院提出。

本文件由中国环境科学学会归口。

本文件起草单位:中国环境科学研究院、生态环境部环境规划院、中国农业科学研究院。

本文件主要起草人:(待定)。

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1 适用范围

本导则规定了基于水环境规划的控制单元划分目的、划分作用、基本原则、指标体系、技术方

法、成果表达等,是流域水环境规划的技术依据。

本导则适用于中华人民共和国除海域以外控制单元的划分。

2 规范性引用文件

本导则内容引用了下列文件中的条款。

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。引用文件其最新版本或修订版亦适

用于本规范。如果地方标准或行业标准严格于下列国家标准的则参照执行其中严者。

GB 3838 地表水环境质量标准

GB/T 14848 地下水质量标准

GB 5084 农田灌溉水质标准

GB 11607 渔业水质标准

HJ/T 338 饮用水水源保护区划分技术规范

GB/T 50594 水功能区划分标准

HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本导则。以下未列出、但引用标准中出现的定义和术语同样适用于本导

则。

3.1 控制单元 Control unit

控制单元是流域水生态环境规划和管理的基本单元,包括水域和陆域两部分。其中水域是统筹

水体的生态环境功能、行政区划边界、水系汇流特征等划定的河(渠)段、湖(库)区等;陆域是统

筹水域汇水特征、污染源分布以及行政区划边界等划定的空间范围。

3.2 水生态环境质量 Water ecological and environmental quality

水生态环境质量(以下简称水质)是指涵盖水环境(理化指标)、水生态、水资源等各方面综合

反映特定水体状况的指标合集。

3.3 控制单元水质目标管理 Control unit water quality target management

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控制单元水质目标管理是指在“分区、分类、分级、分期”的水环境管理理念的指导下,在“流

域-区域-控制单元-污染源”水环境管理层次体系中,以“三水统筹”的水质目标为核心,以污

染物排放总量控制为基础、立足于控制单元、侧重于污染源的管理体系。

3.4 控制断面 Control section

控制断面是指为评价监测特定水体状况,包括水环境质量(理化指标)、生态流量保障和生态系

统健康等,以及了解特定人类活动对水体的影响,设置的采样断面。包括国控断面、省控断面、市

控断面等。

3.5 水系 River system

水系是指河流的干流和各级支流,流域内的湖泊、沼泽以及地下暗河相互连接组成的系统。

3.6 流域 Basin,watershed,catchment

地表水或地下水分水线所包括的集水区域。本导则指地表水的集水区域。

3.7 汇水区域 Collection area

汇水区域指地表径流或其他物质汇聚到一个共同的出水口的过程中所流经的地表区域,是一个

封闭的区域。

3.8 分水岭 Water divide

分水岭是指分隔相邻两个流域的山岭或高地,河水在分水岭处流向两个相反的方向。

3.9 污染源 Pollution source

污染源指汇水区域内所有影响控制单元水质目标的污染源,包括点源和非点源。污染源的相关

信息主要包括污染源的主要类别、污染源结构,以及污染源所处位置、污染物负荷、排放方式和规

律、排放去向、污染源与入河排污口之间的空间位置关系等,此外还包括污染源采取的治污技术、

工艺水平等信息。

3.10 水功能区 Water function zones

水功能区指为满足水资源合理开发、利用、节约和保护的需求,根据水资源的自然条件和开发

利用现状,按照流域综合规划、水资源保护和经济社会发展要求,依其主导功能划定范围并执行相

应水环境质量标准的水域。

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3.11 水生态功能区 Freshwater ecological function zones

水生态功能区是指依据水生生态环境系统完整性保护要求,根据水生生态系统服务功能驱动因

素以及服务功能特征区域分异规律,在不同尺度上划定的具有特定水生生态系统功能特征的区域单

元。

3.12 水资源分区 Water resource divisions

水资源分区是以水资源及其开发利用的特点为主,综合考虑地形地貌、水文气象、自然灾害、

生态环境及经济社会发展状况,结合流域和区域进行分区划片的区域。

4 控制单元划分目的和作用

控制单元划分的目的是界定影响控制断面水质的空间范围,明确从污染排放等人类活动影响到

控制断面的水质之间响应关系分析的空间边界,进一步强化水污染治理、水生态保护的问题导向、

目标导向与措施落地性,将复杂的水生态环境问题分解落实到控制单元,有力促进水生态环境保护

工作。

应用控制单元对影响控制断面的空间范围进行解析,在空间上明确重点保护目标与边界范围;

在时间上能够区别出各控制单元排放时间特征的差异性,根据各自特征,采用不同季节调控条件,

从而获得较好的环境效益与经济效益。同时,控制单元的划分可以实现在同一城市、某一流域范围

内,根据水生态环境目标要求与具体问题,选择不同的控制指标,避免一刀切的生态环境管理措施。

此外,控制单元划分可以使得从流域层面综合分析各个控制单元的特征,并综合考虑不同控制单元

的水生态环境目标、水质状况、技术可行性、社会经济发展水平、投资效益比等,对控制单元的优

先控制顺序进行排序,确定优先控制单元,作为某一时期水污染治理、水生态保护的重点,从而有

计划、有步骤地分期开展水生态环境保护工作。

5 控制单元划分原则

控制单元划分过程中总体应遵循可持续发展、统筹兼顾、适度前瞻和落地可行等原则。具体划

分原则应遵循:

a) 流域和汇水区域边界隔离原则

该原则以流域或汇水区界作为控制单元之间的隔离边界,控制单元内污染排放等人类活动与其

他控制单元没有交换,受纳水体中的污染物全部来自于控制单元内。如果该原则失效,存在非点源

跨境,陆域控制单元的污染物通过管道或者其他途径被输送到其他区域,或者其它控制单元的污染

物被输送到本区域,针对这些情况,在控制单元划分过程中应予以考虑。

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b) 清洁边界隔离原则

所谓清洁边界,指根据流域水体功能(水生态功能、水功能区)特征,确定河流水体功能较高、

水质保护目标较高的河段,如水质要求为Ⅰ类的自然保护区、水质要求为Ⅱ类或Ⅲ类的饮用水源区等,

这些河段的下边界即为清洁边界。以清洁边界为控制单元划分的水域边界,一方面可以根据该断面

确定水质目标,高功能水体的功能;另一方面,因该断面水质目标较高,一般情况下可满足下游控

制单元的来水水质要求,不会存在边界纠纷问题,便于各单元独立进行单元水质目标管理,各单元

独立进行水污染控制规划。

c) 控制断面隔离原则

相邻控制单元以污染控制断面为衔接处。控制单元应控制本区域内产生的污染不输入到其他控

制单元。通过在断面衔接处设立监测点考核。一个控制单元至少包含一个控制断面。

d) 水体类型隔离原则

将河流-湖泊、河流-水库、河流-河口的交界断面作为控制单元的边界,以便于不同类别水体水

环境规划方案的衔接。

e) 区域边界隔离原则

该原则充分考虑到行政区边界。在优先考虑流域和汇水区隔离以及清洁边界隔离原则的同时,

控制单元划分尽可能的不打破行政区,即保证其完整性,并保证控制单元水环境规划的各项任务、

措施能最终落实于行政区内,有明确的行政责任主体,确保在任务分解落实、项目建设、监督管理、

污染源核算、社会经济数据统计分析、公众参与等方面便于实现。原则上控制单元不跨省级行政区

范围。

f) 其他隔离原则

有利于简化污染源管理便于明确环境质量责任人的原则。如控制单元划分时,要考虑进行污染

源管理的方便程度。河道管理中实施“河长制”或“片长制”的管理机制,将地方党政领导作为河

道治理的第一责任人,最大限度整合各级政府的执行力,有效改善水体水质,结合这一管理机制,

因地制宜的进行控制单元划分。

6 控制单元划分指标体系

建立科学的指标体系是划分控制单元的关键环节。从控制单元的概念、内涵及其划分原则出发,

既要充分考虑水文、水环境、水生态现状,也要充分考虑行政管理的便捷性、经济性和可行性,为

“控制单元的总量控制技术”等生态环境保护政策措施实施提供支持。指标体系包括水系、汇水区

域、水生态功能分区、水功能区、控制断面、污染源、行政区划边界等。

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水系:水系是控制单元划分的重要基础,根据水系可以确定汇流关系、了解排污去向、建立污

染源与控制断面水质的响应关系。

汇水区域:流域水环境规划的基本出发点就是考虑流域水系和汇流特征。在控制单元内,仍需

坚持这一基本出发点,即将影响控制单元的主控制断面的汇流区作为控制单元划分基础。在人类活

动频繁地区,污水排水体系、运河等会改变原有的汇水区的形状和面积,需结合具体情况进行人工

判定。

水生态功能分区:不同的水生态功能所要求水生态系统保护目标可能有所差异,为控制单元的

规划目标提供依据。

水功能区:全面管理水污染控制系统,是维护和改善水环境的使用功能而专门划定和设计的区

域,是计算水环境容量和划分控制单元的辅助因子。

控制断面:控制断面水质是水环境规划实施效果进行监控和评估的依据,也是控制单元划分的

重要节点。一个控制单元可以有多个控制断面,各控制断面均可分别追溯影响该断面的污染源和汇

水区域,但应有一个主控制断面,可以反映所有影响控制断面水质的污染源,实现对控制单元总量

的监控与评估。

污染源:污染源的相关信息主要包括污染源的主要类别、污染源结构,以及污染源所处位置、

污染物负荷、排放方式和规律、排放去向、污染源与入河排污口之间的空间关系等,此外还包括污

染源采取的治污技术、工艺水平等信息。

行政区划边界:管理权限分割,便于精准实施污染物排放总量控制等生态环境保护措施,厘清

各级政府(部门)生态环境保护责任。

基于该指标体系的划分技术能落实在不同级别的控制单元划分上。

7 控制单元划分技术方法

7.1 相关资料收集

收集研究区域大比例尺(矢量数据)和高分辨率(栅格数据)的基础地理信息数据,包括数字

高程模型(DEM)数据、遥感影像、水系分布、行政区划、流域各种功能区划(如水功能区划、水

生态功能区划)、水质控制断面及水文站分布信息等,基于对这些基本资料的分析,了解流域的范围、

水文水系、水文情势、河流湖库水体功能设置等基本信息。

7.1.1 数字高程模型(DEM)

数字高程模型(DEM)包括平面位置和高程数据两种信息,可通过 GPS、激光测距仪等测量获

取,也可间接从航空或遥感影像和既有地图上获取。在条件许可的前提下,应尽量采用分辨率更大、

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精度更高的 DEM 数据。若没有大分辨率和高精度 DEM 数据,可从网络上获取 SRTM 和 GDEM(航

天飞机雷达地形测量任务)DEM 数据(如在地理空间数据云 http://www.gscloud.cn/可以下载到我国

任意一个地理区域分辨率为 90 米或 30 米的 DEM 数据)。

7.1.2 水系和流域资料

水系资料包括河流、渠道、湖泊、近海海域等,流域资料全国划分为松花江、辽河、海河、黄

河、淮河、长江、珠江、西南诸河、西北诸河等 10 个一级流域,流域边界可参照水利部门水资源一

级分区划定。水系和流域资料可向国家和地方权威部门及其他相关部门获取矢量资料。

若无现成资料,可利用 ArcSWAT 等模型工具根据 DEM 生成河网水系和流域,具体可参照附录

A。依据河流等级完成水系概化,对于环境管理部门关注的水污染防治重要河段(如流域干流、重点

支流、重点湖泊、城市重点水体、重点污染支流或小流域等),应在水系概化后予以重点检查和补充。

完成水系概化后,结合航片和卫星影像的信息,通过手工编辑方式,形成最终实际的水系和流域矢

量资料。

7.1.3 污染源资料

通过环境统计、二污普、排污许可、环境影响评价、报告等资料和现场调查确认污染源类型(点

源、非点源、自然背景)、结构、数量、排污量和空间位置、排放方式和规律、排放去向以及对水体

的影响程度,此外还包括污染源采取的治污技术、工艺水平等信息。

分析污染源特征,结合流域水系特征,大致建立起流域点源、非点源分布及其与入河排污口、

纳污河流之间的拓扑关系,明确研究区污染物产生、汇集、入河概况。

7.1.4 控制断面资料

收集控制断面(国控断面、省控断面、市控断面等)资料,具体包括控制断面的经纬度、现状水

质、目标水质数据。

7.1.5 其他资料

按照控制单元划分指标体系的要求,除 DEM、水系、流域、污染源、控制断面资料外,还需水

生态功能分区、水功能分区、水资源分区和行政区划等资料,用于控制单元空间确定。

7.2 控制单元划分

确定控制断面的汇水区域(方法可参照附录 A)后,加载湖泊水库、行政区划、水功能区、水生

态功能区,以控制断面汇水区域和行政区划为基础,初步划分控制单元,再依据污染源、水生态功

能分区、水功能区进行调整,最后根据污染源确定控制单元,具体技术路线如图 1。

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基础地理数据

水质污染源数据 水文水资源数据

控制断面数据

流域边界识别与

子流域划分

控制单元污染源

特征分析

控制单元划分

控制单元划分结果

合理性分析

最终划分方案

流域边界隔离原则

行政边界隔离原则

清洁边界隔离原则

水体类型隔离原则

控制断面隔离原则

控制断面、流域、污染源分布、水功能区、水生态功能区与行政

区划结合

不合理

合理

资料收集

图 1 控制单元划分技术路线

7.2.1 基本要求

控制单元同时体现自然汇水特征与行政管理需求,以自然水系为前提,兼顾考虑行政区的完整

性,组合同一汇水范围的行政单位形成控制单元。

a)水陆统筹。控制单元为水陆对应面状区域,自然水系为陆域划分的基准,根据自然汇水特征

确定陆域汇流范围,形成水陆结合单元。

b)控制单元不跨省。对于跨越省界的流域,各省负责自己省内相关控制单元的划分与管理。

c)以区县为最小行政单位。区县作为环境数据调查、统计的基层行政单位,是实现控制单元水

环境规划的最小空间落地范围。如果研究区资料详实,能够统计到乡镇,且污染源较多,水环境治

理较复杂,则可以以乡镇为最小行政单位进行控制单元的划分。

d)互不重合全覆盖。控制单元划分时必须保证研究区的完整性,最终表达为覆盖全研究区的互

不重合的控制单元。

e)与功能区划衔接。控制单元应尽可能与水功能区、水生态功能区相衔接。

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f)动态调整。控制单元划分是国家与地方反复对接、协调的过程,应充分吸收各级部门水环境

规划意见,动态调整控制单元。

7.2.2 控制单元分级与尺度

控制单元划分的级别、尺度根据研究区尺度、水质目标和污染源的数目等进行确定。

确定控制单元划分的级别,先从干流入手,沿着干流进行研究区划分,相应的控制单元作为一

级控制单元。之后,针对每个一级控制单元,进一步划分二级控制单元,划分方法与一级控制单元

的划分方法相同。针对各二级控制单元,还可进一步细化划分控制单元,依此类推,这是一种嵌套

型分区。对于给出任意尺度的研究区,都可以依此方法进行划分。从而将行政区—水文响应单元有

机融合,建立“关键控制节点—控制河段—对应陆域”的水陆响应关系。根据实际情况,对于一个

研究区内相互独立的水系(子流域),可划定为同等级别的控制单元。此外,根据水环境管理规划需

要对于任意层级的控制单元也可依据干流上下游关系,敏感保护目标、或是以干流行政区边界划分

为若干个子控制单元,前提是要兼顾考虑各个功能区不同的水质目标,使研究区的水质目标与所在

功能区的水质目标相同或高于所在功能区的水质目标。

控制单元划分的尺度没有一定之规,可以根据污染源数量的多少、水系的复杂程度进行判断。

适宜空间尺度的控制单元中,应能够明确或较容易建立污染源与水质之间的关系。如果控制单元内

污染源数量太多,在进行控制单元污染负荷优化分配时模型变量太多,或者需要设计的情景方案数

量太大。一般来讲,污染源数量多时,尺度宜小;污染源数量较少时,控制单元可以大一些。

7.2.3 控制单元空间确定

控制单元空间范围包括水域和陆域两部分,具体确定方法如下:

1、水域

基于河流水体功能及相应的水质目标分析,重点依据清洁边界隔离原则和水体类型隔离原则,

尽量与水功能区和行政区边界衔接,将水域分为两个或多个河段。划分前提是要保持边界水质目标

和谐。

2、陆域

在水域划分基础上,参照 DEM 提取的控制断面汇水区范围、配准好的航片和卫星影像等基础地

图信息和水资源分区、水生态功能分区、水功能分区等,以行政区、断面、水系、汇水区、污染源为

主要依据,以区域边界隔离、清洁边界隔离、水体类型隔离为原则,通过手工编辑方式,得到相对

合理的控制单元陆域范围。

a)若行政区存在多个汇水去向,则需结合行政中心位置判断其主导去向,将其完整地划至某一

个控制单元。

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b)对于受人为干扰较大、涉及截污导流的行政区,应优先考虑自然汇水特征,其次再根据实际

的排水去向确定所属单元。

c)对于排海的行政区,若其在空间上连片,则可划为一个控制单元;若其在空间上被分水岭或

其他河流划成两片或两片以上,则划为多个控制单元。

d)对于内流区的行政区,结合水环境特征和环保需求,将其划分为一个或多个控制单元。

e)对于水系复杂、湖泊众多、河道水流方向复杂多变且人为干扰较大的湖泊河网区域(如太湖

流域),可在维护自然水系基础上,以县级行政区划分控制单元。

f)对于河网地区,尤其是感潮河网和人工闸控河网,河道双向流动,河网环流变换复杂,流域

和汇水区域边界隔离原则不便于实施时,以行政边界划分控制单元。

g)对于污染源跨境问题,可将污染源划分到污染源所在的汇水区域,后续规划时不考虑污染源

的影响,但用于接受污染物的控制单元需要重新考虑排污量的影响。

7.2.4 控制单元合理性分析

对划分结果进行整体性分析,结合有利于简化污染源管理便于明确环境质量责任人的原则,进

行控制单元划分结果合理性分析。必要的情况下,对控制单元边界进行调整。

7.2.5 控制单元目标确定

根据控制单元水环境现状,结合控制单元水功能分区与水生态功能分区的目标与功能,确定控

制单元的目标与功能,明确控制单元责任主体。

7.2.6 控制单元命名及编码

控制单元命名应唯一,宜采用综合命名,即“水系+河段分类+行政区”。

控制单元编码采用字母、数字混合复合编码,由水系代码、河段分类码、行政区代码三部分组

成,共 10 位。

代码结构:

×× ×× ××××××

行政区代码

河段分类码

水系代码

示例:控制单元命名: 太子河 中段 本溪市本溪县

编码结构: 06 02 210521

水系代码 河段分类码 行政区代码

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7.3 控制单元成果表达

流域水环境规划控制单元成果包括文本表格、图件等两项,其中图件采用计算机制图编制。

7.3.1 表格

流域水环境规划控制单元划分结果以表 1 格式填写。

表 1 水环境规划控制单元基本情况表

水系

控制单元

水质目标 控制断面

排污区域

名称 代码 级别 省(自治区) 地市 区、县

7.3.2 图件

流域水环境规划控制单元划分成果图件主要指研究区—控制单元图,同一地区各种图件的比例

尺要保持一致。覆盖信息包括:控制单元边界、主要水体及名称、控制断面标识及名称、省级行政

中心、地级行政中心、县级行政中心。

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附 录 A

(资料性附录)

根据断面提取汇水区域信息的技术方法

随着计算机技术的迅速发展,国内外对基于数字高程模型 DEM 的流域划分已做了大量

的工作,研究开发了许多能计算水流路径、自动生成河网和进行子流域划分等一系列操作的

软件。比较常用的国外软件有:ESRI 和 CRWR 开发的基于 ArcGIS 的 ArcHydro Tool;RSI

的 River Tools; SWAT 模型在 ArcGIS 中的扩展模块 ArcSWAT(免费);Martz W., Garbrecht

J 的 TOPAZ 工具等。此外还有一些相对不错的国产软件,比如 Supermap、GeoStar、VRMap

等。因控制断面的位置与实际的流域出口位置大多不重合,本导则以免费的 ArcSWAT 扩展

模块为例,介绍汇水区域信息的提取步骤(对于受人类活动影响较大的平原区域,ArcSWAT

提取的汇水区可能会存在与实际不符的情况,应注意予以人工修正)。

A.1 准备工作

a) 安 装 ArcGIS , 下 载 对 应 ArcGIS 版 本 的 ArcSWAT 版 本 ,

https://swat.tamu.edu/software/arcswat/,并安装;

b) 下载 DEM 并拼接,注意 DEM 需要有 Projected Coordinate System;

c) 准备控制断面的 shp 文件。

A.2 流域划分

A.2.1 创建 SWAT 工程

新建一个文件夹,用于保存处理过程中产生的文件。

创建 SWAT 工程:打开 ArcGIS,点击 SWAT Project Setup 中的 New SWAT Project,保

存当前文件。弹出 Project Setup 对话框,将 Project Directory 的路径设为刚才建立的新的文

件夹的路径,其余自动生成,无需修改,点击 OK 完成。

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A.2.2 流域划分

点击 Water Delineator 中的 Automatic Watershed Delineation,弹出 Watershed Delineation

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Setup 对话框,包含 5 个部分:DEM Setup,Stream Definition, Outlet and Inlet Definition,

Watershed Outlet(s) Selection and Definition,和 Calculation of Subbasin Parameters。

A.2.3 设置 DEM

加载 DEM:从图层或文件夹中加载 DEM,加载完 DEM 后,单击 Dem projection setup

图标 ,将 Z Unit 设置为 meter,根据 DEM 精度检查

信息是否准确,点击 OK 完成。

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定义 Mask(掩膜):勾选 Mask ,点

击右侧文件夹图标,弹出 Mask 对话框,出现三种可选择的方式,Load from Disk 和 Select

from Map 性质相似,掩膜都是栅格文件。第三个手绘研究区的大致范围,画完后点击右键,

Stop Editing。建议选择第二个 Select from Map。此步建议省略,默认以 DEM 为掩膜。

选择参考水系 Burn In:如果有研究区域现成的质量较好的水系,可以勾选 Burn In 工

具,导入现成的水系作为参考水系,导入方式与 Mask 的导入方式相似。

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A.2.4 生成河网

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点击 Flow direction and accumulation 图标 ,计算流

向与汇流累积量,如果 DEM 精度较高(30 或更高),此步需要一定的时间,在窗口右下角

可以查看处理进度,计算完后点击确定。

计 算 流 向 与 汇 流 累 积 量 后 , 设 置 面 积 阈 值 最 小 值

,阈值的大小决定 watershed 的多少,需要试,

后 续 根 据 自 己 的 需 要 再 合 并 。 点 击 Stream network

右侧图标,生成河网。

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A.2.5 流域出口点的选择与子流域出口点的选择

河 网 生 成 后 , 在 ArcGIS 中 加 载 断 面 shp 文 件 和 已 有 的 河 网 水 系 ,

根据控制断面位置在自动生成的河网节点处添加节点,

或删除不需要的河网节点。

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A.2.6 流域出口点的选择与流域划分

点击 按钮,选择流域出口点。

出口点选择完成后,点击 ,生成流域与子流域。

A.2.7 计算流域参数

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点击 Calculate subbasin parameters 图标,计算子流域的参数,包括面积,河流

长度等。需要时间较长,如果流域较大,建议使用高配电脑。最后得到控制单元的相关信息。


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