章晶晶,陈波,卢山
(浙江理工大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310018)
杭州位于世界文化遗产——京杭大运河的最南端,运河交通孕育了杭州城,辟展扩大了杭州地域,水网连通了杭州街巷,水运带动了杭州经济,水文化促进了杭州旅游。可见,杭州虽因湖而名,兴盛和繁华皆缘于河。然而随着城市扩张、工农业生产和不合理的开发,引起了大运河生态系统的严重退化,产生了如面积萎缩、河道淤塞、水质恶化、生物多样性降低、景观美学价值降低等后果[1]。如何监测和评估大运河生态系统健康状况,开展有针对性的治理工作,已成为当今大运河研究的重要方向[2]。
河流健康评价早期常用指示物种法,该方法对指示物种选择的要求较高,且多偏重于反映河流在生态学上的完整性,忽视了对河流社会服务功能和人类价值的综合体现[3]。为了全面评价河流的健康状况,许多综合了自然、社会、经济与文化等指标的综合评价方法,如美国快速生物监测协议(RBPs)、澳大利亚溪流状态指数(ISC)等相继出现[4]。专家调查法、层次分析法、模糊综合评价法、“拉开档次”法、熵值法[5-10]等纷纷被用于城市河流的健康评价,并取得了较好的效果。近年来,随着生态文化健康概念的正式提出,生态系统生态-社会过程和机制的健康讨论愈发受到重视[11-12]。
本文通过探讨城市河流健康的科学内涵,从自然生态、社会经济和景观文化3个方面构建大运河(杭州段)健康评价的指标体系,结合层次分析法和专家调查法定量评价其健康现状,以期能综合全面地解剖大运河的环境问题,为大运河流域的保护和综合治理提供决策参考。
本文的研究范围以《大运河(杭州段)遗产保护规划》确定的运河(杭州段)构成为界,主要包括京杭大运河正河河道和上塘河杭州段、浙东运河萧山段,以及几条重要的支线、城河、内河与引河河道。杭州市域的运河正河中京杭大运河62 km,上塘河27 km,浙东运河38 km,合计127 km;支线运河余杭塘河24 km,奉口河(西塘河)18 km,合计42 km。
京杭运河属于太湖流域,杭州段自南向北穿越钱塘江江北杭州主城区,常年水深2~3 m。由于地势较低,运河天然地成为杭州市区各类河水、地表径流的主要收纳水体,再加上排水不畅,每逢大雨极易造成长历时高水位,给城市排水和防洪造成很大压力。由于不合理的开发,大量工业废水和生活污水未经处理便排入运河,作为重要的航运交通干线,开辟游船后来往运河的船只更加频繁,加剧了水质恶化,运河(杭州段)水质指标长期低于地表水Ⅴ类标准。杭州政府自1999年起大力开展了截污、配水、底泥疏浚、河道整治等工程,运河水环境得到一定程度的改善,但有机污染仍较严重,生物多样性也较低[13]。
另一方面,大运河(杭州段)对杭州社会经济和旅游休闲发展具有重要作用。运河沿岸分布的大量工业遗迹和码头设施得到了充分地再利用,为新的开发提供了经济、便利的基础条件,具有经济学意义;依托运河有着丰富的物质与非物质文化遗产,是杭州城市绿地系统和开放空间系统重要组成,也是重要的旅游资源,为居民和游客提供休闲游憩的场所,具有社会学的意义;在城市意象上,运河是杭州城市意象中具有高识别性和整体感知意义的元素,具有城市美学意义。
可见,大运河不仅具有一般河流的自然生态系统价值和社会经济服务功能,还拥有美化环境与景观旅游等特殊功能。因此,大运河(杭州段)的健康内涵应当包含自然生态、社会经济和景观文化3个方面。自然生态健康是指大运河各项功能发挥所赖以生存的生态环境系统的结构和功能完好或处于可自我恢复范围;社会经济健康指大运河的航运、泄洪、灌溉、水资源区域调配等功能能满足人类社会和经济发展的正常需求;景观文化健康是指大运河科学教育、历史文化、休闲游憩等功能价值得以延续和继承。
通过上述对城市河流生态文化健康基本内涵和主要标志的探讨,在借鉴国内外生态影响评价研究的基础上,结合研究区域的实际情况,建立大运河(杭州段)生态文化健康评价指标体系。指标体系设计为3个层次,分别为目标层、准则层和指标层。系统为单一目标,即大运河(杭州段)生态健康指数,准则层概括为3个,自然生态、社会经济和景观文化,指标层选择了能反映杭州段运河生态文化趋势、涵盖面广且不具备重复性、可统计的12个指标,并采用层次分析法和专家打分法确定了各指标的权重(表1)。
表1 京杭大运河(杭州段)生态文化健康的评价体系
河流的生态系统健康评价尚没有一个统一的标准。在借鉴了国内外研究成果和国家相关标准的基础上,通过现场调研和专家咨询等方法确定了大运河(杭州段)生态健康评价的标准(表2)。对应于0~100赋分值区间将评价结果分为5个等级,若赋分值在[80,100)区间健康等级为健康;[60,80)健康等级为基本健康;[40,60)健康等级为亚健康;[20,40)健康等级为病态;[0,20)为崩溃。
大运河(杭州段)健康评价所需数据主要来源于近几年的《杭州市水资源公报》《杭州市环境状况公报》《重点流域断面水质月报》等统计资料,《大运河杭州段遗产保护规划》《杭州市城市防洪减灾规划(2011—2020)》等规划成果,以及京杭大运河(杭州段)水生植物多样性调查报告[13],其他定量指标的现状值主要是在实地考察和影响地图判读的基础上征询相关专家建议得出(表3)。
表2 京杭大运河(杭州段)生态文化健康评价标准
表3 大运河(杭州段)健康评价指标现状值及数据来源
经计算,大运河(杭州段)生态文化健康评价最终得分为67.7分,处于基本健康状况。其中自然生态健康赋分53.3分,为亚健康水平,社会经济和景观文化因素赋分分别为87.3分、85.3分,处于健康水平,说明大运河(杭州段)的社会经济和景观文化功能发挥得较好,但是自然生态保持在健康水平是后两者功能发挥的基础,因此应当尽快采取各种措施提高大运河的自然环境质量。
从因子层来看,京杭大运河(杭州段)健康评价的12项指标中,防洪工程达标率、通航保证率、公众满意度、休闲游憩功能、文化教育功能和河床稳定性6项指标处于健康等级;河岸带植被状况、水资源利用率、河岸带状况和年均流量偏差4项指标处于基本健康等级。处于崩溃状态的有2个指标:水质污染综合指数和生物多样性指数,应引起相关部门重视,进一步加强治理。
本研究从生态文化健康角度出发,分析了大运河健康的内涵,构建了包含自然生态、社会经济和景观文化3个方面12个指标的健康评价指标体系,从一定程度上拓宽和发展了城市河流健康研究的思路。
评价结果显示,大运河(杭州段)的综合健康值为67.7分,处于“基本健康”状态,自然生态、社会经济和景观文化的评价结果分别为亚健康、健康、健康。这说明,大运河(杭州段)的经济和休闲游憩功能发挥较好,但自然状况堪忧,下一步应着重从水质提升和生物多样性保护等方面加强治理。
本文的指标体系是在考察大运河(杭州段)实际情况的基础上结合数据的易获取性构建的,指标的针对性较强,考虑到不同河流的健康影响因素不同,生态价值和服务功能也不尽相同,河流健康评价需因地制宜,建立合适的指标体系开展评价,从而为城市河流的规划、管理和保护提供决策参考。此外,为了更加全面地反映城市河流健康的变化趋势,进行长序列年份的监测和评价是非常必要的。