随着工业化和城市化进程,水污染问题特别是流域水污染已成为制约社会经济发展的主要环境问题,亟待从源头解决、从规划制定和实施过程中控制。因此,探索解决流域水污染问题的新思路和新方法对于流域水资源的可持续利用、社会经济的可持续发展具有重要的理论和现实意义。本文在分析与总结国内外研究现状和成果的基础上,以多学科理论和方法为指导,对湘江流域水污染防治进行了初步研究和探讨。本文主要研究内容和结果如下:1)根据湘江流域2005年的监测资料,采用地图叠置法、模糊数学法等,对湘江流域现状水质进行分析,结果表明2005年湘江流域工业污染和生活污染严重,各项统计指标综合评价大部分为超五级,主要超标因子为CODcr、镉、砷,其次为氨氮、总铬。樟树港、乔口、江龙滩、港子口四个断面主要超标因子为CODcr,而头山、熬洲、霞湾、易家湾四个断面重金属污染严重。显然,湘江流域已严重污染,大部分河段都不能满足功能区需求。2)运用数字模型对社会经济发展进行分析,在此基础上预测规划期内湘江流域污染物排放总量,并依据国家“十一五”环境规划中主要污染物削减目标要求计算出了流域污染物消减量。由预测分析可知,2010年湘江流域工业和生活污水排放总量为279196.6万吨/年,COD排放总量为24.89万吨/年,达到“十一五”规划目标要求的COD削减量指标为4.38万吨/年、氨氮削减指标为0.22万吨/年、镉削减指标为10.7吨/年、砷削减指标为57.84吨/年。3)利用大系统多级递阶分解协调优化模型对COD削减量指标在各主要行业中进行优化分配,计算结果表明各主要行业2010年COD削减量为:化工废水削减2183吨、冶金废水削减4053吨、石油废水削减1.74吨、造纸废水削减453吨、食品废水削减62.3吨、生活废水削减37097.7吨。4)在优化分配的基础上提出了解决湘江流域水污染问题的重点工程防治措施和综合防治措施。重点环境保护工程包括:工业污水处理工程、生活污水处理工程、重金属污染治理工程。