流域指为给定地点贡献地表水的土地面积,它通过地表地形定义和描述。水降落至给定边缘的一侧,并最终排入给定位置,这一过程定义了流域的边界。

尽管不存在标准的流域尺度大小,流域管理计划常根据对流域尺度的直接回应来进行设计和实施。监管机构、环境组织,及设计师日趋以“流域尺度”来评估和整合水资源规划。

流域尺度的表达:流域尺度组成的定义取决于各种不同的因素,如地理位置和总体规划目标。五种常用的表达被用来帮助规划师描述流域尺度并据此调整管理计划。(注:这些表达全部基于美国实践,在不同国家,流域可能通过不同的表达组合来定义。)

  • 盆地:盆地通常定义一条主要的河流、港湾或湖泊的流域面积,数千平方英里,通常覆盖一个州或一组州的主要部分。
  • 次盆地:次盆地比盆地小,数百平方英里。
  • 集水区:次盆地由一组更小的集水区组成,从几十到几百平方英里。
  • 次集水区:集水区由次集水区组成,次集水区通常少数几个平方英里。它们通常被定义为两个二级河流汇流以上的土地范围。
  • 排水区:次集水区由一组排水区组成。排水区通常以英亩度量,可以被定义为排入一条河流的第一个交叉口的给定点以上的土地范围。
  • 流域特征:流域规划涉及建立计划发展基础的基线条件的特征。
  • 不透水表面特征:城市化对于表面水的水文、形态、水质和生态有着重要且可计量的影响。这一影响可被用来帮助发展流域保护和恢复计划。一个描绘随着不透水表面增加而变化的水资源质量的简单模型,可以预测不透水表面和流域质量之间的关系。
  • 不透水表面评价通常被用于定义土地利用强度,并提供水资源是否健康的大体评估。三大分类——低、中等、高,可以被用来评定流域恢复的潜力,并提供流域保护的基线。

在相当低水平不透水表面下,接收的水通常水质最好,可以支持最敏感的水生物种,并可呈现生物多样性。流域计划应当致力于保护这些条件。在中等水平不透水表面下,接收的水质量开始呈现一定量的退化,但仍可以维持某些有益的用途。
在相当高水平的开发下,不透水表面近似超过流域的四分之一,接收的水仅能呈现少量有益的用途,并显示出水流来自不透水表面的诸多不良影响,包括不断扩大的洪水威胁,相当差的水质,形态的高度改变,以及水生物种的稀少。

尽管不透水表面模型是一项强大的工具,我们仍需清晰了解其假定性和局限性。先前的人类活动可能在相当低水平的不透水表面下,仍给河流带来了严重、长期的影响。在中等水平不透水表面条件下,独特的地理条件仍可以让某些河流维持水生物种多样性。不透水表面对小河流的影响通常是最明显的。随着尺度从流域扩大到盆地,其它的土地利用、污染源、干扰、地质构造独特性等的影响,可能主导水质及系统的动态性。

接收水体选择:接收水体包括河流、溪流、湖泊、海洋、水库、地下蓄水层,或其它接收水输入的水道。流域排入水体的类型决定了流域计划的许多方面。对于溪流,在流域规划过程中,渠道形态、水质、河岸植被、温度,通常是最明显的变化。对于活水湖和水库,磷负荷,沉淀物输入,细菌负荷,以及岸线侵蚀,主导了变化列表。在海岸系统,氮,病原菌和病毒,是评估和管理的关键参数。最后,地下水含水层保护是一个值得关注的问题,尤其是在地下水是首要饮用水供应源的情况下,补偿率,可溶性污染物,病原体的输入,表面活动和地下水之间的关系,都是重要的因素。

流域管理策略:流域规划和管理运用集成的方法,涉及拥有广泛技能、兴趣、背景及宽广职业面经验的人。最成功的流域管理程序的实施拥有公共和私营部门的参与。许多人将流域方法看成是解决影响接收水体资源的复杂问题的最综合的途径。

一系列极其广泛的流域管理策略和技术在全国范围内的流域规划活动中被采用。这些技术的细节检验不在本书的范围内,但是规划师和流域管理者应该知道这些技术存在,并广泛应用于各种接收水体的流域保护规划和恢复计划。

  • 流域规划通常发展为保持现状流域质量的保护性规划,或是规划师需要实施来纠正过去的滥用并改善水资源质量的恢复性规划。在许多案例中,尤其是海岸区域,流域规划必须同时解决现状资源的保护和恢复。
  • 流域保护:流域保护中心,一个国家非营利流域研究组织,在流域保护领域提出了八种可用工具(流域保护中心1998)。这种广泛的分类系统,确定了八大管理区域,大致对应于开发周期的各个阶段,从土地利用规划、分区规划和场地设计,至施工及所有权。
  • 流域恢复:流域恢复涉及采取流域保护工具,以恢复通常情况独特的恢复区域。许多流域保护工具可被用作有效的恢复工具,作用特别显著的是前面最后所列四条。另外还有四条突出的恢复策略:
  • 环境现场评估和修复:许多场地已存在土壤和地下水污染。这一工具描述了确定自然系统及综合污染恢复的方法和途径。
  • 自然区域残留物保存:跟新发展区域不一样的是,恢复流域通常仅存自然系统的片断。规划师必须平衡保护或恢复,及其它矛盾性用途,如围绕现存基础设施及交通的开发和复兴,这通常与精明增长倡议相关。
  • 受损水系统的恢复:围绕河流恢复领域一系列广泛的管理技术,包括栖息地恢复,自然河流地貌设计,河流白昼照明,水通道的植被恢复和复兴,以及湿地的恢复。
  • 现有建筑及基础设施的再利用及适应性:流域恢复的关键组成部分是再利用和适应性。现有建筑,停车场,及其它基础设施被再利用,改善,更新,以提供超越现有条件的网络式改进。