张亚娟,赵晓晨,陈基培
(珠江水资源保护科学研究所,广东 广州 510635)
河湖健康评估是河长制、湖长制工作的重要抓手,可以更加全面、及时、准确地了解河流的健康状况,是加强河湖健康状况管理的重要基础工作[1]。河流健康概念于20世纪80年代首次提出[2]。河湖健康概念被国外广泛采纳,如美国清洁水法(1972 年)[3-4]、欧盟水框架指令(2000 年)[5]、澳大利亚建立河流评价系统[6]等。河湖健康评估工作在中国起步较晚[7],中国则于2003年首次提出“河流生命”的概念[8]。2010年9月,水利部全面开展国内重要河湖健康评估工作。近几年,制定了《湖泊健康评估指标、标准与方法(试点工作用)(1.0版)》[9]《河湖健康评价指南(试行)》[10]、SL/T 793—2020《河湖健康评估技术导则》(以下简称《技术导则》)[11]。在此基础上,辽宁、福建、浙江、江苏等省份相继出台了评价导则、规范技术指引等体系与方法[12]。
韩江流域水质的好坏、水量的丰枯关乎沿线广东、江西、福建3省共8个地级市的用水安全和社会稳定。开展韩江流域河湖健康评估开展永定河流域水生态健康评估是全面落实《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3 号)及 《关于全面推行河长制的意见》(2016 年 12 月 11 日)等重要任务,对加快推进水利治理体系和治理能力现代化,建设幸福河湖具有重大意义。
本文以2019年韩江流域现状监测与调查资料为基础,依据《技术导则》,建立了包含水文完整性、形态结构完整性、化学完整性、生物完整性和社会服务功能可持续性5个方面的河湖健康评估体系,对韩江流域评估河段的生态状况和功能状况进行了分类评估和综合评估。
韩江流域位于粤东、闽西南地区,跨越广东、江西、福建3省共8个地级市,地理位置在东经115°13′~117°09′,北纬23°17′~26°05′,南北长310 km,平均宽98 km。韩江干流全长470 km,平均坡降0.4‰,集水面积30 112 km2。流域内集水面积大于1 000 km2的支流有五华河、宁江、石窟河(中山河)、汀江、长汀河、旧县河、黄潭河、永定河和梅潭河等。
2019年度,在韩江流域开展了枯水期和丰水期水质、水生物监测,河岸带调查和公众满意度调查等工作,具体调查方法见表1,采样点位置见图1。
表1 研究区域调查方法
图1 韩江流域水质与水生物采样点位置
科学的指标体系是判断河湖生态系统健康与否的重要标准[13 ]。根据《技术导则》,结合珠江健康的特色,韩江流域健康评估指标体系主要包括目标层、准则层、亚准则层和指标层4个层次。具体指标体系见表2。
表2 韩江流域健康评估指标体系
本次韩江流域评估划分原则依据《技术导则》评估河段的划分原则,根据河流水文特征、河床及河滨带形状、水质状况、水生生物特征以及流域经济社会发展特征,结合不同水功能区的自然属性和主导水体功能类型进行划分,确定评估的重点,将梅江、韩江以及支流汀江、石窟河和梅潭河纳入评估河段。结合水功能区共确定了际头、尖山、夏阜中学、大坝、水口等37个评估单元。37个评估单位具体划分见表3,具体位置见图2。
表3 韩江流域健康评估单元划分
续表3 韩江流域健康评估单元划分
图2 韩江流域评估单位划分
韩江流域评价了生态状况和功能状况,其中生态状况包括:水文完整性、形态结构完整性、化学完整性和生物完整性指标四大指标;功能状况包括社会服务功能可持续性指标。
根据《技术导则》河湖健康评估采用分级指标评分法,逐级加权,综合计算评分。评估指标值根据赋分标准表进行赋分时,采用线性插值法。
由于《技术导则》中部分指标层指标未给出权重,根据《技术导则》中赋分权重要求和韩江流域实际情况,结合《河湖健康评估指标、标准与方法(试点工作用)》(1.0版)的赋分方法,对指标层进行权重赋分,具体权重赋分见表4。
表4 河湖健康评估目标层及准则层赋分权重
数据来源见表5,指标计算根据表的权重值,按照《技术导则》计算公式计算。
表5 河湖健康评估数据来源
从评估结果来看,韩江流域整体水文完整性状况评估平均分为60.2分。由于2019年韩江流域整体来水为偏枯的年份,各条河流的水文完整性平均得分较低,尤其是河流生态流量满足程度的评分较低,且在水文完整性评估中占比权重较大,造成整体的得分较低。此外,梯级电站位置分布、流量过程变异程度等对水文完整性评估指标分数有所影响。
从评估结果来看,韩江流域化学完整性总体评分为92.4分。水源地水质达标状况和苯系物(BCP)达标率均为100%,水质优劣程度均在80分以上,化学完整性较好,评估单元化学完整性分值较高。
由于植被覆盖度低,岸坡冲刷严重,河岸带自然状况较差,河岸带自然状况得分较低,均低于50分。但河岸带人工干扰程度和河流纵向连通性较好,形态结构完整性总体评分为81.12分。在37个评估单元中,得分最高的评估分区为梅潭河源头水保护区(新村断面)85.3分。受植被覆盖度低,岸坡冲刷严重的影响,梅江干流梅县保留区(梅州桥断面)河岸带自然状况较差,总体评分最低为72.46分。
总体来看,韩江流域源头、干支流上游污染相对较小,特定污染敏感指数(IPS)值较高。干流河段受梯级开发影响的水域及流经城镇的区域,附生硅藻IPS指数值较低,部分支流河段,尤其是流经城区或乡镇农业区的河段,受城镇污染来水及附近生活污水影响、农业面源污染等影响,IPS指数值较低。由于韩江河流底质多以砂质为主,部分河段受梯级开发影响水流变缓,导致河流底质环境缺少空间异质性,韩江底栖动物多样性较低。韩江流域生物完整性总体评分为52.9分,水生生态环境状况为不健康到亚健康之间,韩江干流略高于其他支流。
韩江流域公众满意度和防洪工程达标率均较高,社会服务功能可持续性总体评分为80.30分。除留隍评估单元的赋分值为65.56外,其余36个评估单元的赋分值均在70分以上。总体看来,韩江干流略高于其他支流,韩江流域的社会服务功能完整性状况较好。具体评价结果见表6。
表6 韩江流域各评估单元评估结果赋分
续表6 韩江流域各评估单元评估结果赋分
韩江流域的河流健康评估分数为68.8分,评价结果为健康。生物完整性较差,导致生态状况较差,处于亚健康到健康状态,公众满意度较高,功能状况较好,为健康状态。
从河流来看,韩江干流得分较支流平均得分略高,韩江干流得分为70.1。琴江、梅江、汀江、石窟河和梅潭河得分分别为69.3、66.5、69.1、68.8和65.4。韩江流域健康评估报告卡见图3。
图3 韩江流域健康评估报告卡
a)评价指标体系建设以符合河湖管理实际,帮助公众了解河湖真实健康状况为核心,由于技术导则中备选指标较多,开展河流健康评估阶段应结合流域自身特点,选取能真实反映河流健康状况且与必选指标互补的指标作为备选指标。本项目选取流量过程变异程度、河岸稳定性、防洪指标分别作为水文完整性、形态结构完整性、社会服务功能完整性3个亚准则层的备选指标。同时,经多年在珠江流域健康状况的评估工作的开展,选取符合流域特色的亚准则层指标苯系物指标、硅藻指数作为生物完整性和化学完整性的自选指标。从水文完整性、形态结构完整性、化学完整性、生物完整性和社会服务功能可持续性5个方面进行分类评估和综合评估。评估结果表明:韩江流功能状况较好,处于健康到非常健康状态;生态状况较差,处于亚健康到健康状态,总体评估为健康状况。
b)河湖健康评估体系构建是评估河湖健康的关键,中国已开展大量河湖健康评估体系研究[15-19],但河湖健康评估的指标体系的建设具体内容还需根据流域特征,在应用中进一步地筛选和修正,为更加全面、深入地分析珠江流域河湖健康状况,建议后期结合流域现状与问题,对珠江流域开展连续性的河流健康状况评估,构建更加具有流域特色的河湖健康评估指标体系,更好地体现区域差异性,更有效服务于河长湖长制工作。
c)河流月径流量还原计算中,数据资料来源于水文年鉴水量调查成果,还原方法采用水文计算中计算天然径流的传统方法——分项还原法[14],计算成果符合计算规范,建议今后继续探讨更适合韩江流域流量变异程度分析的天然径流还原方法。
d)河岸带状况现场调查监测手段较为传统,获取的数据类型较单一,数据少,直观展示仍然以图片或照片为主。建议探索无人机、卫星遥感等先进监测手段与大数据、GIS等信息处理技术相结合的方式,从全湖尺度及时获取湖岸带变化动态,提高数据的多样性和连续性。
e)由于技术导则中未明确各准则层指标权重,仅提出权重确定原则“基础指标权重应高于备选指标权重;化学完整性及生物完整性亚准则层采用最小因子法”,目前河湖健康评估工作中被广泛采用的指标静态赋分无法将河湖健康状况的变化趋势反映出来[1]。评估尚无参考性指标权重,为反映流域河湖健康真实现状,建议今后继续探讨更适合流域范围内的指标权重值。建议进一步开展珠江流域的指标体系权重研究,完善流域指标权重,使评价结果能更准确反映河流健康状况。