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水环境质量评价与水环境容量研究是为了弄清水质状况、实施总量控制以及水资源开发与管理不可或缺的技术环节，丹江口水库及其上游流域作为南水北调中线工程水源地，其水环境质量评价与水环境容量研究对沿线用水居民生活、生产具有十分重要的意义。根据《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持―十二五规划》并结合已有资料的统计分析，分别选取丹江口库区及其上游流域以及丹江口老灌河作为研究区域，进行丹江口流域水质综合评价以及老灌河许营——西峡水文站——张营河段基于COD、NH3-N和TP的水环境容量研究。主要研究涉及水质现状评价、水体污染情况分析、降解系数测算、水环境容量计算以及总量控制保障措施的提出。主要结论如下： 1）以2012年全年的水质监测资料作为基础数据，选取除pH、水温、总氮、粪大肠菌群以外的20项指标污染因子浓度实测值作为水质评价因子，分别应用单因子评价法和改进的灰色关联分析方法对丹江口库区及其上游流域19个河流断面、5个水库点位水质状况进行全面综合评价。 结果：表明，河流和库体全年综合水质评价结果分别为良好和优，水源地水质整体达到国家要求的Ⅱ类水质，石油类、COD、NH3-H和TP为流域主要污染因子，断面水质级别的差异主要体现在河流断面的评价中，而针对水库的评价结果则完全一致，基于改进的灰色关联分析方法水质评价结果比基于传统灰色关联分析方法得出的结果更接近于基于单因子评价法评测出的水质类别。 2）丹江口老灌河许营——张营段水质属于其被划定的准保护区应达到的Ⅲ类水质标准，在对研究区水环境状况分析的基础上，结合水质丹江口流域水质现状评价，综合选取COD、NH3-H和TP作为降解系数测算项目，将2011年12月至2012年9月划分为丰水期、平水期和枯水期三个时段，综合分析研究区情况，选用一维水质模型分别在不同时段水文条件、水质数据的基础上进行COD、NH3-H和TP动态降解系数的测算。 结果显示，监测期内，各时期降解系数的大小关系大致为：丰水期＞平水期＞枯水期。丹江口老灌河KCOD整体呈上升趋势，变化范围在-0.498-0.657之间；KNH3-N均值的变化趋势为先减后增，整体变化范围在0.176-0.667之间；KTP均值的整体变化趋势为先增后减，变化范围在0.147-0.378之间，波动相对较小，在0.2d-1附近徘徊。 3）在降解系数测算的基础上，采用解析法，利用一维稳态水环境容量模型对COD、NH3-N和TP在不同水文期的水环境容量进行了测算，结果表明：许营——张营河段在枯水期、平水期和丰水期的COD环境容量分别为320.34t/a、664t/a和440t/a，NH3-N环境容量分别为16.15t/a、33.17t/a和45.30t/a，TP环境容量分别为3.23t/a、6.64t/a和9.03t/a。从水环境容量计算结果可看出，COD、NH3-N和TP的总体水环境容量在不同水文期内的变化次序大致均为：丰水期>平水期>枯水期。 4）根据丹江口老灌河许营——张营河段污染的具体情况，结合其他流域河流总量控制方案和措施，提出研究区域实施总量控制方案的四项保障措施：建立健全政策法规、强化环保监管；加强控制污染投（排）放量，重点防治农业面源污染；加快产业结构调整转型，提高能源利用效率；总量控制与浓度控制相结合，积极推行和落实排污许可证制度。最后，根据水质评价和水环境容量计算结果，针对水源地水质保护和污染治理，提出了相应的对策和措施。