CN103218485A

CN103218485A - 一种gis技术支持下的小流域环境容量计算方法

Info

Publication number: CN103218485A
Application number: CN2013101167888A
Authority: CN
Inventors: 王莉; 于鲁冀; 刘春晓; 张培
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: CN103218485B

Abstract

本发明涉及GIS技术支持下的小流域环境容量计算方法，避免因不考虑非点源的影响或各控制单元非点源入河量的差异造成容量计算结果不精确的问题，方法是，确定控制单元的水域范围；利用ArcGIS软件中的水文分析模块及GPS定位校正的实际河流数据相结合的方法，确定控制单元的陆域汇水范围，得到水陆响应的控制单元；评价水质状况；利用污染源统计数据，结合污染源实际调研结果，按控制单元统计点源及非点源污染物入河量；根据水量平衡反推其上各控制断面的流量；水质模型参数率定、验证和应用，扣除各控制单元非点源污染物入河量，得到可利用水环境容量，本发明利用GIS技术考虑非点源污染物在各控制单元排放的差异，计算入河量，确定流域可利用环境容量。

Description

一种GIS技术支持下的小流域环境容量计算方法

技术领域

本发明涉及环境保护与资源综合利用技术领域，特别是一种GIS技术支持下的小流域环境容量计算方法，所述的小流域是指与主河相连通的支流河的流域。

背景技术

《全国水环境容量核定技术指南》指出“根据水环境功能分区和水质目标，依据河段的水文特征、入河排污口分布等因素，计算水环境功能区、水体的水环境容量，并进一步实施水污染物容量总量控制，是实现水环境功能区水质目标的主要手段，是保证水环境质量的根本方法，也是水污染防治量化的依据。”实施污染物排放总量控制是解决区域性水环境污染问题的重要手段。目前，我国污染物排放总量控制正逐步从目标总量控制向容量总量控制过渡。而水环境容量计算是容量总量控制的基础和前提，科学可靠的水环境容量计算成果是容量总量控制顺利实施的重要保障。目前，我国总量控制重点仍主要放在点源上，非点源污染没有得到应有的重视，国外已实行多年的点源—非点源污染总量控制在我国才刚刚起步，总体积累不足，通常非点源数据不用于水环境容量计算的模型输入。对考虑非点源污染影响的河流水环境容量研究相对较少（见李家科，周君君，李怀恩，蔡明，朱磊.考虑非点源污染影响的河流污染物总量控制研究.[J]西安理工大学学报，2012，28（3）：269-277）。

随着水污染物总量控制制度的逐步更加严格，水环境容量的计算需要更加精细化，需要考虑更多的小流域的水环境容量测算问题，以便更好地利用小流域的水环境容量为经济社会发展服务，而对于小流域水环境容量计算存在两个不足：1）小流域往往因水文等资料不足而造成环境容量计算无从下手，仅能根据水污染物排放量统计等数据进行粗略计算，导致计算结果不精确；2）在小流域水环境容量计算中未考虑非点源的影响或未考虑各控制单元间非点源入河量的差异，造成计算结果精确度不够，难以适应水环境管理精细化的要求。

综上所述，目前对于小流域水环境容量计算主要存在两方面的不足：因缺乏水文等资料所造成的计算结果粗略的问题；因未考虑非点源的影响或未考虑各控制单元间非点源入河量的差异，会造成小流域水环境容量的计算不精确，影响河流的保护和管理。

发明内容

针对现有的小流域水环境容量计算方法存在的不足，本发明要解决的技术问题是建立新的确定小流域水环境容量的一种GIS技术支持下的小流域环境容量计算方法，不仅能够克服小流域水环境容量计算时因水文等资料缺乏所造成的无从下手的问题，还可以避免因不考虑非点源的影响或不考虑各控制单元非点源入河量的差异所造成的容量计算结果不够精确的问题，提高水环境容量计算的精确度，有利于河流生态环境的管理。

本发明解决的技术方案是，根据水污染物区域总量控制的需求，确定控制单元的水域范围；利用ArcGIS软件中的水文分析模块及GPS定位校正的实际河流数据相结合的方法，确定控制单元的陆域汇水范围，得到水陆响应的控制单元；收集河流水质监测数据，评价水质状况；利用污染源统计数据，结合污染源实际调研结果，计算农田径流、农村生活和畜禽养殖非点源污染物入河量，按控制单元统计点源及非点源污染物入河量；利用水文比拟法、等值线图法、径流系数经验公式法得到控制断面汇水区域增加的径流量，根据水量平衡反推其上各控制断面的流量；水质模型参数率定、验证和应用，扣除各控制单元非点源污染物入河量，得到可利用水环境容量。

本发明与传统水环境容量计算方法相比，利用GIS技术的支持充分考虑非点源污染物在各控制单元排放的差异，精细化的将其入河量进行计算，能更加准确的确定流域可利用环境容量，具有科学、简单实用与适用范围广，可更加科学地指导水环境管理，实现对河流的环境保护。

附图说明

图1为本发明的方法流程框示图。

图2为本发明的ArcGIS流域水文分析步骤图。

图3为本发明的主干河流断面流量推求示意图。

图4为本发明的某断面COD预测值与实测值对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本发明是在确定小流域水环境容量计算控制单元的基础上，利用ArcGIS软件的水文分析工具将数字高程模型数据DEM进行河流网络提取和流域划分，计算闭合汇水区域面积，得到水陆对应的控制单元；然后收集河流历年水质监测数据，对河流进行水质评价，并对水质进行趋势分析，按控制单元统计点源及非点源污染物入河量，对于非点源污染物是指农村生活污染物、畜禽养殖污染物及农田径流污染物，根据流域非点源污染物入河情况，分农田径流、农村生活和畜禽养殖三方面计算非点源污染物入河量，并汇总分配到各控制单元；利用各控制单元汇水面积，以及邻近参证水文站点的资料，采用水文比拟法、等值线图法、径流系数经验公式法相互验证求得各控制单元90%保证率的设计年径流量，根据邻近水文站月径流量分配比得到设计年径流量的年内分配，进而得出近10年最枯月平均流量和近三年枯水期平均流量作为计算的流量条件；最后，进行模型参数率定、验证和利用，扣除各控制单元非点源入河量得到各控制单元可利用环境容量，充分利用GIS技术，考虑非点源污染物在各控制单元排放的差异，精细化的将其入河量进行计算，能更加准确的确定小流域可利用环境容量，具有科学、简单实用与适用范围广等特点，可以更加科学地指导水环境管理，具体步骤如下：

（1）、根据区域水污染物总量控制的需求，确定控制单元的水域范围：

根据《全国水环境容量核定技术指南》中的节点划分法，同时结合区域近年来已设置的地表水目标考核控制断面，以河流上下游控制断面之间的水域作为一个控制单元的水域范围，得到若干个控制单元的水域范围，作为水环境容量计算的基础；

（2）、利用ArcGIS软件中的水文分析模块及GPS定位校正的实际河流数据相结合的方法，用计算机确定控制单元的陆域汇水范围，得到水陆响应的控制单元：

以ArcGIS软件用计算机确定控制单元水域范围对应陆域汇水区域，确定控制单元的陆域范围，利用ArcGIS软件中的水文分析模块，运用数字高程模型数据（Digital ElevationModel，DEM）进行河流网络提取和流域划分，首先，填充洼地得到无洼地的DEM，使DEM高程数据适用于水文分析工具，水文分析的步骤包括加载无洼地的DEM数据、水流方向分析、计算流水累积量、提取河流网络以及流域分析5个环节；得到流域分区图后，将通过现场GPS定位校正的实际河流数据与其进行叠加，结合区域等高线地形图，采用ArcGIS软件中的EDITOR编辑绘图工具绘制流域汇水区域图，得到控制单元的汇水陆域范围，采用ArcGIS软件中的CALCULATE GEOMETRY地理计算测量工具计算闭合汇水区域面积，得到能够做到水陆响应的控制单元；

（3）、收集河流水质监测数据，评价水质状况：

收集河流近年水质监测数据，采用综合污染指数法对河流进行水质评价，并按河流进行现状分析；采用spearman秩相关系数（Spearman's rank correlation coefficient）对水质进行趋势分析，得到各河流近年的水质变化趋势。

评价因子污染指数的计算公式为：

P = \frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} P_{i}

式（1）

P_{i} = \frac{C_{i}}{C_{oi}}

式（2）

式中：P_i为断面评价因子i的污染指数；i为评价因子；C_i为断面污染物i的实测浓度值；C_oi为断面污染物i的评价标准值；P为断面污染综合指数；n为参与评价的因子数；

采用spearman秩相关系数法对水质进行趋势分析，列出5年的排列序号Y_j，设为Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅和他们所对应的年均综合污染指数X_i，设为P₁、P₂、P₃、P₄、P₅，将其按从小到大的顺序排列，统计检验用的秩相关系数按下式计算：

r_{s} = 1 - [6 Σ_{i = 1}^{N} {d_{i}}^{2}] / [N^{3} - N], d_{i} = X_{i} - X_{j}

式（3）

式中：r_s为秩相关系数；d_i—为变量X_i和变量Y_j的差值；X_i—为周期i到周期N按浓度值从小到大排列的序号；Y_j—为按时间排列的序号；N—为周期数；

将秩相关系数r_s的绝对值同spearman秩相关系数统计中的临界值WP进行比较；

当r_s＞WP则表明变化趋势有显著意义；

当r_s≤WP则表明变化趋势没有显著意义：说明在评价时段内水质变化稳定或平稳；

当r_s是负值，表明在评价时段内水质变化呈下降趋势或好转趋势；

当r_s是正值表明在评价时段内水质变化呈上升趋势或加重趋势；

（4）、利用污染源统计数据，结合污染源实际调研结果，计算农田径流、农村生活和畜禽养殖非点源污染物入河量，按控制单元统计点源及非点源污染物入河量：

污染源调查的结果，将作为水环境容量计算时河流各控制单元的输入因子，污染源数据采用全国污染源普查数据结合点源在线监测数据；

点源的调查按照污染源、入河排污口、控制单元水域、陆域的对应关系展开，对入河排污口进行GPS定位，明确影响河流水质的主要入河排污口及污染物排放量，按控制单元统计点源污染物入河量；

非点源污染物包括农村生活污染物、畜禽养殖污染物及农田径流污染物，污染物排放量按照《全国水环境容量核定指南》的产污系数推荐值进行计算，得到各行政区的农村生活污染物排放量，然后分配到各河流，分配原则是：依据河流的分布情况，按照居民点、控制单元汇水面积对排放的污染物量进行分配；

（5）、利用水文比拟法、等值线图法、径流系数经验公式法得到控制断面汇水区域增加的径流量，根据水量平衡反推其上各控制断面的流量：

利用前述步骤中所得各控制单元汇水面积，以及邻近参证水文站点的资料，采用水文比拟法、等值线图法、径流系数经验公式法相互验证，求得各控制单元90%保证率的设计年径流量；

水文比拟法常用年径流移置的公式如下：

Q_p=K₁K₂Q_p,c 式（4）

式中：Q_p、Q_p,c分别为设计流域和参证流域的多年平均流量，单位为m³/s；K₁、K₂分别为流域面积和年降水量的修正系数；

K_{1} = \frac{A}{A_{c}}, K_{2} = \frac{\overset{&OverBar;}{P}}{P_{c}}

式（5）

式中：A、A_c分别为设计流域和参证流域的流域面积，单位为km²；、

分别为设计流域和参证流域的多年平均降水量，单位为mm；

等值线法年径流量计算公式：

Q_p＝KRA 式（6）

式中：Q_p为年径流量，单位为m³；R为年径流深，单位为mm；A为流域面积，单位为km²；K为单位换算系数；

径流系数经验公式法计算公式：

Q_p=1000aPF 式（7）

式中：Q_p为研究流域多年平均径流量，单位为m³；a为研究流域径流系数，无量纲；P为研究流域或者参证流域多年平均降雨量，单位为mm；F为研究流域面积，单位为Km²；

在年均径流量计算的基础上，根据邻近水文站月径流量分配比得到设计年径流量的年内分配，采用水文比拟法直接移用附近水文站的月径流量分配比，乘以研究流域的设计年径流量，即得到设计年径流量的年内分配，以近10年最枯月平均流量和近三年枯水期平均流量作为研究流域容量计算的设计流量，得到控制断面汇水区域增加的径流量；对于流域中的主干河流控制断面流量的确定则根据已有水文站点流量数据，结合污染源调查废水流量、控制断面汇水区域增加的径流量及支流流量、支流汇水流量，根据水量平衡反推其上各控制断面的流量；

（6）、水质模型参数率定、验证和应用，扣除各控制单元非点源污染物入河量，得到可利用水环境容量：

对于小流域水环境容量计算通常采用一维水质模型，公式：

C_x＝C_o·e^-kx/u 式（8）

式中：C_x为预测断面的水质浓度，单位为mg/L；C_o为起始断面的水质浓度，单位为mg/L；K为水质综合降解系数，d-1；e是自然对数，x—断面间河段长，单位为km；u—河段平均流速，单位为m/s；

选择现状没有排污口和支流汇入的河段，利用其枯水期实测资料对水质综合降解系数进行率定，降解系数计算公式：

式（9）

式中：C_上为上断面污染物浓度监测值，单位为mg/L；C_下为下断面污染物浓度监测值，单位为mg/L；x为河段长度，单位为km；u为河段平均流速，单位为m/s；K为水质综合降解系数，d^-1；

选取一河段（最好是有代表性的一段），采用一维水质模型，利用已有水质监测数据对模型进行验证，水质模型经过验证后，利用该水质模型扣除各控制单元非点源入河量，计算得到各控制单元利用环境容量。

为了保证效果，充分利用GIS技术，考虑非点源污染物在各控制单元排放的差异，精细化的将其入河量进行计算，能更加准确的确定小流域可利用环境容量，具有科学、简单实用与适用范围广等特点，可以更加科学地指导水环境管理。所述的农村生活污染物排放量分配原则是：依据河流的分布情况，按照居民点、控制单元汇水面积对排放的污染物量进行分配；所述的畜禽养殖污染物排放量的分配原则是：确定规模化养殖场的地理位置，并将排污量分配到相应的控制单元，对分散的、规模较小的养殖场或散养畜禽，依据河流的分布情况按照控制单元汇水面积对排放的污染物量进行分配，农田径流污染物排放量分配原则是：将农田径流污染物排放量按照控制单元汇水面积进行分配，排放量与该控制单元汇水面积成正比，根据流域非点源污染物入河系数，分农田径流、农村生活和畜禽养殖三方面计算非点源污染物入河量；汇总分配到各控制单元。

本发明是提供一种综合全面、科学、适用范围广、操作性强的小流域水环境容量计算方法，以弥补现有方法在水污染物总量控制方面管理的不足。本发明具有如下优点：相比常规水环境容量计算方法，本方法利用GIS技术的支持充分考虑非点源污染物在各水陆响应控制单元排放的差异，精细化的将其入河量分别进行计算，利用本发明方法所计算出的环境容量是扣除非点源污染物入河量后的可利用环境容量，所得到的环境容量更加贴近实际，可以使环境管理更加具有科学性和针对性。具有科学、简单实用与适用范围广等特点。

本发明经实际验证，方法可行，并有积极的效果，以中国北方某小流域为例，具体情况是：

（1）根据节点划分法，结合区域总量控制的需求，确定控制单元的水域范围，结果见表1。

（2）以ArcGIS软件为辅助工具，基于DEM的地表水文分析，绘制水域对应陆域汇水区域，可以帮助我们更加科学地确定各支流对应的汇水区域。从国际科学数据服务平台获得30m分辨率的某市DEM高程图，应用ArcGIS软件的水文分析工具，经分析后得到某河的流域分区图。其主要内容是利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络（包括河流网络的分级等）以及对研究区的流域进行分割等。通过对这些基本水文因子的提取和基本水文分析，可以在DEM表面之上再现水流的流动过程，最终完成水文分析过程。水文分析的步骤主要包括：无洼地DEM生成、汇流累积量计算、水流长度计算、河网的提取及流域的划分5个环节，具体步骤见图1。得到河流初步的汇水区域图。

由于人类社会活动的加剧及对自然环境的改造，使得实际中的地理高程与通过遥感影像获得的DEM数据存在一定的差异，因此，通过实地勘测对初步划分的汇水区域进行调整。将GPS定位校正的实际河流数据叠加到其上，结合区域等高线地形图，采用ArcGIS软件中的EDITOR编辑绘图工具调整各支流的汇水区域，采用ArcGIS软件中的CALCULATE GEOMETRY地理计算测量工具计算闭合汇水区域面积，明确控制单元的汇水陆域范围，得到水陆对应的控制单元，以研究各汇水区域内污染源的情况。汇水面积见表1。

（3）收集水质监测数据，利用式（1）-（3）评价水质状况。

（4）点源的调查按照污染源、入河排污口、纳污水域的对应关系展开，对每个入河排污口进行GPS定位，明确影响功能区水质的主要入河排污口及污染物排放量，按控制单元统计点源污染物入河量，结果见表2。

非点源污染物包括农村生活污染物、畜禽养殖污染物及农田径流污染物。污染物排放量按照《全国水环境容量核定指南》的产污系数推荐值进行计算。得到各行政区的农村生活污染物排放量，然后分配到各河流，分配原则是：依据河流的分布情况，按照居民点、控制单元汇水面积对排放的污染物量进行分配。畜禽养殖污染物排放量的分配原则是：确定规模化养殖场的地理位置，并将排污量分配到相应的控制单元，对分散的、规模较小的养殖场或散养畜禽，依据河流的分布情况按照控制单元汇水面积对排放的污染物量进行分配。农田径流污染物排放量分配原则是：将农田径流污染物排放量按照控制单元汇水面积进行分配，排放量与该控制单元汇水面积成正比。根据流域非点源污染物入河系数，分农田径流、农村生活和畜禽养殖三方面计算非点源污染物入河量，并汇总分配到各控制单元。

按控制单元统计点源及非点源污染物入河量，表3。

（5）水环境容量计算模型中的流量参数确定，利用各控制单元汇水面积，以及邻近参证水文站点的资料，采用水文比拟法、等值线图法、径流系数经验公式法式（4）-（7）相互校验求得各控制单元90%保证率的设计年径流量，在年均径流量计算的基础上，根据邻近水文站月径流量分配比得到设计年径流量的年内分配，以近10年最枯月平均流量和近三年枯水期平均流量作为测算的流量条件,对于流域中的主干河流控制断面流量的确定则根据图2所示方法利用已有水文站点流量数据，结合污染源调查废水流量、控制断面汇水区域增加的径流量及支流流量、支流汇水流量，根据水量平衡反推其上各控制断面的流量。结果见表4。

（6）水质模型参数率定、验证和应用。选择现状没有排污口和支流汇入的河段，利用式（9）对其枯水期实测资料污染物降解系数进行率定，选取有代表性的河段，采用式（8）一维水质模型，利用枯水期水质监测数据对水质模型进行验证，结果见图3，预测值与实测值相对误差较小。水质模型经过验证后，利用该水质模型扣除各控制单元非点源入河量，计算得到各控制单元实际可利用环境容量结果见表5。

表1控制单元水域范围及对应陆域范围汇水面积

将某河53.5km河段根据总量控制需求，结合责任目标断面设置情况，划分为4个控制单元，各控制单元的水域范围长度如上表，各控制单元功能区划水质目标均为Ⅳ类。

表2控制单元点源污染物入河量汇总表

4个控制单元点源污染物包括工业点源和城镇生活点源废水入河量、COD入河量、氨氮入河量如上表，控制单元间污染物入河量差异很大，进行精细化统计有利于进行精细化容量计算及总量控制管理。

表3控制单元非点源污染物入河量汇总表

4个控制单元非点源污染物包括农业面源、农村生活源、畜禽养殖COD入河量、氨氮入河量如上表，非点源中畜禽养殖污染物入河量最大，其次是农村生活源，农业面源入河量最小，控制单元间非点源污染物入河量差异较大，进行精细化统计有利于进行精细化容量计算及总量控制管理。

表4河流流量推求结果

上表是对某河干流所做的水量平衡结果，根据已有水文站点流量数据，结合流域内污染源调查废水流量、控制断面汇水区域增加的径流量及支流流量、支流汇水流量，根据水量平衡反推其上各控制断面的流量。

表5可利用水环境容量测算结果

上表给出了4个控制单元在三年枯水期和十年最枯月条件下可利用水环境容量的计算结果。可见，十年最枯月条件下可利用环境容量偏小，实际环境管理中可利用三年枯水期结果。各控制单元水环境容量差异较大，进行精细化计算有利于进行精细化总量控制管理。

总之，本发明与常规水环境容量计算方法相比，本方法利用GIS技术的支持充分考虑非点源污染物在各水陆响应控制单元排放的差异，精细化的将其入河量分别进行计算，利用本发明方法所计算出的环境容量是扣除非点源污染物入河量后的可利用环境容量，所得到的环境容量更加贴近实际，可以使环境管理更加具有科学性和针对性，具有科学、简单实用与适用范围广等特点，有效用于对河流环境管理、保护，经济和社会效益巨大。

Claims

1.一种GIS技术支持下的小流域环境容量计算方法，其特征在于，充分利用GIS技术，考虑非点源污染物在各控制单元排放的差异，将其入河量进行计算，确定小流域可利用环境容量，具有科学、简单实用与适用范围广特点，科学地指导水环境管理，具体步骤如下：

以ArcGIS软件用计算机确定控制单元水域范围对应陆域汇水区域，确定控制单元的陆域范围，利用ArcGIS中的水文分析模块，运用数字高程模型数据进行河流网络提取和流域划分。首先，填充洼地得到无洼地的DEM，使DEM高程数据适用于水文分析工具，水文分析的步骤包括加载无洼地的DEM数据、水流方向分析、计算流水累积量、提取河流网络以及流域分析5个环节；得到流域分区图后，将通过现场GPS定位校正的实际河流数据与其进行叠加，结合区域等高线地形图，采用ArcGIS软件中的EDITOR编辑绘图工具绘制流域汇水区域图，得到控制单元的汇水陆域范围，采用ArcGIS软件中的CALCULATE GEOMETRY地理计算测量工具计算闭合汇水区域面积，得到能够做到水陆响应的控制单元；

（3）、收集河流水质监测数据，评价水质状况：

收集河流近年水质监测数据，采用综合污染指数法对河流进行水质评价，并按河流进行现状分析；采用spearman秩相关系数对水质进行趋势分析，得到各河流近年的水质变化趋势。

评价因子污染指数的计算公式为：

P = \frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} P_{i}

式（1）

P_{i} = \frac{C_{i}}{C_{oi}}

式（2）

r_{s} = 1 - [6 Σ_{i = 1}^{N} {d_{i}}^{2}] / [N^{3} - N], d_{i} = X_{i} - X_{j}

式（3）

当r_s＞WP则表明变化趋势有显著意义；

当r_s是正值，表明在评价时段内水质变化呈上升趋势或加重趋势；

水文比拟法常用年径流移置的公式如下：

Q_p=K₁K₂Q_p,c 式（4）

K_{1} = \frac{A}{A_{c}}, K_{2} = \frac{\overset{&OverBar;}{P}}{P_{c}}

式（5）

式中：A、A_c分别为设计流域和参证流域的流域面积，单位为km²；P、P_c分别为设计流域和参证流域的多年平均降水量，单位为mm；

等值线法年径流量计算公式：

Q_p＝KRA 式（6）

径流系数经验公式法计算公式：

Q_p=1000aPF 式（7）

对于小流域水环境容量计算通常采用一维水质模型，公式：

C_x＝C_o·e^-kx/u 式（8）

式（9）

选取一河段，采用一维水质模型，利用已有水质监测数据对模型进行验证，水质模型经过验证后，利用该水质模型扣除各控制单元非点源入河量，计算得到各控制单元利用环境容量。

2.根据权利要求1所述的GIS技术支持下的小流域环境容量计算方法，其特征在于畜禽养殖污染物排放量的分配原则是：确定规模化养殖场的地理位置，并将排污量分配到相应的控制单元，对分散的、规模较小的养殖场或散养畜禽，依据河流的分布情况按照控制单元汇水面积对排放的污染物量进行分配。农田径流污染物排放量分配原则是：将农田径流污染物排放量按照控制单元汇水面积进行分配，排放量与该控制单元汇水面积成正比。根据流域非点源污染物入河系数，分农田径流、农村生活和畜禽养殖三方面计算非点源污染物入河量，汇总分配到各控制单元。