黄 攀
(湖北省随州水文水资源勘测局,湖北 随州 441300)
河流是大气环流与下垫面共同作用的产物,对人类发展具有极其重要的作用[1]。为保护河流,恢复河流生态,西方国家在20 世纪70 年代提出了“河流健康”的概念[2],我国学者相继对河流健康开展了研究,李国英[3]提出了维持黄河健康生命就是要维护黄河的生命功能;董哲仁[1]提出了河流健康评估的原则和方法,对河流健康评估的体系和原则进行了阐述;侯佳明等[4]基于模糊可变模型对秦淮河健康状况进行了研究;盛萧等[5]采用生物完整性指数(Index of Biotic Integrity,简称IBI),对东江河流健康状况进行了研究;陈进[6]综合国内外河流健康评估理论和实践,提出了适合长江特点的健康评估方法和标准。2020 年,水利部批准发布了《河湖健康评估技术导则》[7];2021 年,湖北省水利厅发布了《湖北省河湖健康评估导则》[8],导则的发布有效指导幸福河湖建设工作,明确了幸福河湖建设的技术指标,建立了系统的评估体系,亮明了科学的考核标尺。开展浪河健康评估,旨在全面把握浪河的健康状况,查找存在问题,为后期浪河治理管护工作提供依据。
浪河属长江流域府澴河一级支流,发源于随县柳林镇大堰角村,在淅河镇汇入府澴河,河流全长53 km,河床海拔高度52~246 m,流域面积422 km2。浪河流域属北亚热带季风气候,光热资源较丰富,年平均日照时数1 655~1 958 h,无霜期224~255 d。四季分明,雨热同季,气候温和。最大年降水量1 467.7 mm(2007年),最小年降水量610.9 mm(2012年),多年平均降水量1 013 mm,多年平均径流量为1.352 亿m3,平均径流深422.3 mm,径流系数0.42。径流量年内、年际变化较大且与降水量变化趋势基本一致。多年平均气温15.5℃,极端最高气温41.4℃,极端最低气温-14.9℃。主导风向为东、东南风和西、西北风,夏季多东南风,冬季多西北风,最大风级8级,最大风速19 m∕s。
评估范围主要为浪河干流。根据浪河地形地貌差异性、水文区、典型水利工程、重要支流汇入节点、水功能区划、不同行政区域边界节点、敏感水域边界节点,确定浪河首要功能为生境涵养,将浪河分为3个评估河段,详见表1,浪河水系及健康评估单元划分如图1所示。
图1 浪河水系及健康评估单元划分
表1 浪河健康评估河段分段统计
依据《湖北省河湖健康评估导则》,在分析浪河流域自然社会状况的基础上,建立适合于浪河流域的健康指标体系,系统性评估浪河健康现状,并提出可操作建议。
(1)浪河流域健康状况信息收集与整理。收集与整理浪河流域的水文水资源、物理结构、水质、水生生物、社会服务、管理体制等资料,为本次调查评估提供相关基础信息。
(2)浪河流域健康状况评估。以河流主体功能为依据,根据参评对象特点,划定空间单元,依据“从局部到整体,从静态到动态”的原则,优化设置评估指标,重点从水文水资源条件、物理结构、水质状况、水生生物状况、社会服务功能、管理状况6个方面对河湖健康状况进行评估。
(3)浪河流域健康状况影响因子辨析。针对浪河流域河湖健康水平,分析经济快速发展、气候变化和重大涉水政策与行动共同作用下的河湖健康状况变化成因,诊断河湖健康状况。河流健康评估技术大纲,如图2所示。
图2 河流健康评估技术大纲
浪河健康评估指标体系,从表2 可见分为目标层、准则层和指标层。
表2 浪河健康评估指标体系及权重
(1)目标层是对河湖健康评估指标体系的高度概括,用以反映河流健康状况的总体水平,用河湖健康指数表示。河湖健康指数是根据准则层、指标层逐层聚合的结果。
(2)准则层从不同侧面反映河湖健康状况的属性和水平,包括水文水资源、物理结构、水质状况、水生生物状况、社会服务功能、管理状况6个方面。
(3)指标层是在准则层下选择若干指标所组成,选取定量或定性指标直接反映河流健康状况,以定量为主,以定性为辅,对易于获得的指标应尽可能通过量化指标来反映,不能量化的指标可通过定性描述来反映。指标层的指标以必选指标为主。
(1)分段或分区健康状况得分应采用百分制,依据各单项指标赋分和相应权重,按下式计算:式中:M为分段∕分区健康状况得分;Pi为第i项指标赋分;αi为第i项指标对应的准则层权重赋予值;βi为第i项指标对应的指标层权重赋予值。
(2)基于浪河流域健康状况得分与河段长度占河流全长的权重,求得河流总体健康状况得分,按下式计算:式中:R为河流总体健康状况得分;Mj为第j个河段健康评估得分;n为河段数量;Lj为第j个河段长度(m);L为评价河流总长度(m)。
河流健康评估采用分级指标评分法,逐级加权,综合评分。将河流健康状况分为5类,所谓“非常健康”“健康”是指系统结构协调、恢复力强、服务功能完善、有较强的活力和稳定性,所谓“劣汰”是指系统结构已经失调、服务功能差、系统稳定性与恢复力差,而“亚健康”是指系统并无明确的疾病却呈现活力下降、适应能力呈不同程度的减退,是介于健康和疾病二者之间的一种临界状态。河湖健康分类标准及特征描述,详见表3。
表3 河湖健康分类标准及特征描述
3.2.1 分河段评估得分
根据式(1)计算浪河上游河段健康赋分为79.04分,评估结果为二类河湖(健康);浪河中游河段健康赋分为71.61 分,评估结果为三类河湖(亚健康);浪河下游河段健康赋分为72.11分,评估结果为三类河湖(亚健康)。浪河分段健康评估赋分,详见表4。
表4 浪河分段健康评估赋分
3.2.2 浪河健康评估
根据表1 各河段权重、表2 各准则层权重,利用式(2)计算得出浪河健康评估赋分为74.05 分,评估结果为三类河湖(亚健康)。浪河健康评估赋分,详见表5。
表5 浪河健康评估赋分
根据表5 评估结果,可以看出浪河管理状况、水质状况为一类河湖(非常健康);水生生物状况为二类河湖(健康);社会服务功能为三类河湖(亚健康),根据现场调查反馈,受柳林“8·12”暴雨洪水影响,公众满意度比较低;物理结构为三类河湖(亚健康),在浪河干流建有白果河水库、响水河翻板闸和陈家潭拦河坝且均无过鱼设施,严重影响水流的连续性和水系的连通状况;水文水资源为五类河湖(劣态),浪河干支流建有中小型水库34 座、大小拦河坝10 处,层层筑起的水库及拦河坝加剧了下游河道缺水问题及短期断流现象,部分河段河道水量减少,生态基流满足度为0。
(1)强化水资源刚性约束。坚持“以水定城、以水定地、以水定产、以水定人”的“四水四定”原则,统筹生产、生活、生态用水,实施用水总量和用水强度“双控”,严守水资源开发利用上限,精打细算用好水资源,从严从细管好水资源,不断提高计划用水管理的规范化、精细化水平,不断促进水资源集约节约和高效利用,推进绿色低碳发展。
(2)严格管控工程断面下泄生态基流。严格落实水库泄放生态基流的实施方案,保障生态基流监测设备正常运行,确保水库大坝断面下泄生态基流达标;推进河流生态修复治理,对已硬化、渠化且存在破损的岸坡采用锁扣式生态护坡进行生态化改造,改善河流与土壤之间的连通型,构建水陆结合区重要生态屏障;适度开展河岸滨水带建设,打造亲水生态岸线,改善河流整体面貌。
(3)优化完善水雨情监测设施,提高科学调度水平。按照水利信息化建设要求,实施浪河流域雨情、水情、灾情监测能力提升工程,根据实时水雨情信息,加强对水量、水质的动态研究,做到汛情早发现、早应对、早处置。
(4)鼓励公众广泛参与河湖管护,提高公众满意度。把河湖管护政策宣传到位,提高全社会对河湖保护工作的责任意识与参与意识,营造全民关爱河湖、珍惜河湖、保护河湖的浓厚氛围。
河流健康是一个多层次、多维度、单目标的复杂系统,时间、空间的尺度变化也会对评估结论带来显著变化。通过对浪河构建6 级13 项的评价指标体系并开展健康状况评估,认为生态基流满足度、河流纵向连通指数、公众满意度是影响河流健康状态的主要因素,而浪河主要存在生态基流满足度低、公众满意度不高、连通性差等问题,由此导致浪河健康状况属于三类河湖(亚健康)。因此,应采取对策措施,完善各项管理手段,尽快提升浪河河湖健康水平。