水系统由水资源子系统、水环境子系统和水生态子系统构成。水系统综合规划是依据某一时期内的水环境保护目标的要求，对水环境及人类活动方式做出的统筹安排和设计。其目的是在发展经济的同时保护好水质，以便于合理的开发和利用水资源，充分发挥水体的多功能用途。它是协调人类社会经济发展与水环境保护之间关系的重要途径和手段。它产生于当前严重的水资源与水环境危机，特别是近20年来。由于人口和经济的快速增长，对水量、水质的需求越来越高；但另一方面，水资源日益枯竭、水环境污染日趋严重，使水生态问题越来越尖锐。水系统综合规划作为解决这一问题的有效手段，因而受到了普遍的重视，并在实践中得到了广泛的应用。 经济开发区是具有较强特殊性的地域，具有开发强度大，开发行为集中，开发速度快，对自然环境，尤其是区域及周边水环境作用强烈的特点。由于开发区大量的污染物排放，再加上取水、水利工程建设等对河流湿地物理结构的破坏，造成水环境质量不断恶化及水生态系统的破坏，这反过来加剧了水资源短缺，形成恶性循环。水资源短缺、水环境污染及衍生的水生态破坏已成为困扰开发区发展的首要问题，成为制约其经济持续发展的关键因素。 广州南沙开发区是近年来刚开发建设的经济开发区，是广州市城市空间发展和产业发展的重中之重。目前南沙开发区开发建设以前所未有的速度在向前推进，但是开发建设活动在产生巨大的社会经济效益的同时，也会对南沙开发区河流与湿地等水生态系统施加巨大的潜在压力，为区域持续发展施加不确定性因素。因此，有必要对开发区进行整体规划，特别是包括水资源、水环境和水生态在内的水系统综合规划，提高水系统综合规划的时效性，防止水资源、水环境和水生态管理与保护活动的盲目性与非理性，减缓开发区水系统相关的社会经济活动对水系统造成的影响及破坏，促进水系统的良性循环和持续发展。 本研究在现状分析与调研的基础上，对南沙开发区的污染排放、水系统现状进行评估；考虑污染排放及水系统演变趋势，实施了开发区水系统健康状态评估与开发区水资源供需平衡分析：还基于水环境功能分区成果，对开发区环境容量进行计算，对开发区排污体系进行优化。最后，结合非点源污染控制，依据景观美化、水体净化、水生态系统优化相结合的原则，制定水生生态保护与修复的总体策略及操作要点，建立南沙开发区污染排放控制的长效机制。主要研究内容和结论如下： (1)对南沙开发区污染排放进行调查、水体质量进行监测，结果表明：南沙开发区工业与第三产业源的有机污染负荷相对较高，地表径流和畜禽养殖污染负荷也不容忽视；万顷沙镇与珠江管理区各类污染物排放量均居前两位，为污染控制的主要区域，而横沥、黄阁与南沙开发区呈现复合型污染特征，各类污染源均有相当的贡献。洪奇沥与蕉门水道纳污量较大。主要河道小虎沥、蕉门水道、洪奇沥、伶仃洋水域出现不同程度的污染，总体状况尚好。南沙开发区湿地面积广大，鱼类产卵场和育肥场生态环境质量相对较好。 (2)根据生态系统健康的相关理念，建立了水系统健康评价指标体系。根据南沙开发区水系统状况，选取遗传投影寻踪模型对南沙开发区水系统健康状况进行评价，结果显示小虎沥属于不健康状态，蕉门水道、虎门水道属于亚健康；洪奇沥、上横沥、下横沥属于健康状态，整体上，南沙开发区水系统健康现状尚好。 (3)基于对南沙开发区社会经济增长、人口发展和土地利用变化等的预测，对南沙开发区污染排放和非点源状况进行预测，未来南沙开发区生活污染源与工业污染源污水排放量分别为20万t/d与87万t/d，合计107万t/d，非点源污染将呈显著上升趋势。 (4)调查了南沙开发区水资源状况，分析南沙开发区生态需水、工农业用水需求，对南沙开发区水资源供需状况进行分析和预测。结果表明：南沙开发区水资源总量丰富，基本能够满足未来的生态、生活与生产用水需求。但同时，受潮流等的影响，水资源供应存在着较大风险，未来一方面应加强水资源节约利用，提高污水回用程度，加强对雨水的利用，以规避可能的水资源供应风险。 (5)根据南沙开发区地表水环境功能，对南沙开发区河网水系和近岸海域水环境功能进行区划，确定主要河段和海域的水环境功能，计算出主要河道COD<,Cr>、氨氮水环境容量。结果表明：南沙开发区水体(含跨界)CODcr的环境容量的分布较为分散，珠江口容量最大，占总理想容量的28％，最小为蕉门滘，容量比例不到1％。跨界水体容量均较大，虎门、狮子洋、洪奇沥也分别占据总环境容量的21％、20％及15％，区内水体容量较小，下横沥、凫洲水道、上横沥、小虎沥、骝港水道、蕉门滘的总容量比例仅为9％。南沙开发区水体氨氮的理想环境容量分布与CODcr的分布比较相似，跨界水体容量大、非跨界水体容量小，并且分布更为不均。跨界水体占总容量的92％以上，其中最大容量水体珠江口，为氨氮总环境容量的6l％。 (6)选用生态适宜性分析、层次分析等方法，对水域纳污适宜性、陆域污水处理厂选址适宜性进行了分析，对南沙地区重点排污口进行优化布局，确定了排污口最佳方案。最终方案建议建设9座污水处理厂，其中有2座工业污水处理厂、7座城市生活污水处理厂。污水处理厂大部分位于适宜建立污水处理厂，同时附近有较大的环境容量的区域。 (7)对南沙开发区水资源利用、点源和非点源污染控制，以及水生态保护和修复进行规划。针对南沙开发区实际情况，提出具体的供水方案、点源污染总量控制方案、污水处理厂设计等污染防治途径，以及水生态修复的近期、中期、长期生态措施和工程措施。