清水河流域水资源短缺,水环境形势严峻,区域水环境问题日益加剧。为进行清水河流域水环境功能分区,于2018年4月、7月、11月对清水河进行水环境因子测定与区域功能现状调查,同时搜集遥感数据、流域开发利用规划与排污数据等资料,分析清水河流域水环境功能特征;应用BP神经网络与踏勘调查法识别并划分清水河流域水域、土地使用类型;应用单因子评价法与综合水质指数评价清水河的水环境状况;应用系统动力学、向量模法及零维水质模型定量分析清水河的水环境承载力;以水环境状态可持续满足水资源功能及规划功能要求为目标对清水河水环境功能进行分区,以期为清水河的水环境保护与治理及合理开发利用提供基础数据和科学依据。本研究取得的主要成果如下:(1)流域内水资源功能需求主要为饮用及灌溉两种类型,其中饮用水需求在空间上主要位于干流源头。流域不同利用类型土地分布差异明显,城市建设集中沿两岸分布,绿地及森林主要集中于流域南部山区。流域土地主要类型为裸地,其次为耕地,耕地总面积大,占流域面积35.5%,流域北部平原及西南部耕地面积较广,离水系较远地区耕地面积较小。(2)清水河水质主要控制因子为总氮(TN)与五日生化需氧量(BOD5),水环境质量状态较差,78%水质监测断面水环境状态单因子评价结果为V类,12.5%的断面为劣V类。综合水质状态为Ⅲ类的断面占总监测断面的81%。年度内4月份水质整体相对较好,7月水质相对最差,上游段水环境状态从源头开始逐渐恶化,中游段综合水质状态变化幅度较小,下游段综合水质逐渐改善。清水河流域内污染企业主要分布在干流上游及下游两岸,中游及子流域污染企业分布较少。流域水质状态大部分区域可达到农业用水水环境质量要求,少量断面可达到饮用水水源保护区(二级)水环境质量要求。(3)清水河对不同污染物的纳污能力存在差异。V类水质目标下对化学需氧量(COD)对应污染物的纳污能力明显大于BOD5纳污能力,整体相差约4.5倍;对氨氮(NH3-N)纳污容量大,对TN及总磷(TP)纳污容量较小;下游纳污能力强于上游。仅当水质目标为V类时,清水河水体污染负载不超载。流域水环境承载力水平2014-2023年间逐年呈下降趋势,近5年内清水河流域水环境承载力仍将处于较低水平,流域污水处理能力弱是导致清水河水环境承载力下降的重要原因,2023年后流域水环境承载力将逐步回升。(4)清水河适宜划分为14个水环境功能区,自然保护区、饮用水水源保护区、过渡区及农业用水区共4种水环境功能类型。流域大部分区域水体污染物量皆已超载,需减少水环境功能区水体污染负荷,其中干流农业用水区需减少BOD5负载73.84t/a、TN负载30.90t/a才可达到水环境管理目标。水环境功能区达标治理应从加强面源污染控制、减少点源污染、加强清水河流经城市河段的水环境管理及协调上下游水环境管理与治理等方面进行。