区县尺度下的河流健康状况综合评价研究

关键词：河流健康；延庆区；权重化水平；生物因素；对策

前言

“健康”一词赋予河流生命的意义，也限定了人类开发利用河流的阈值。早期的河流健康强调河流的自然属性，而后各研究者将社会价值引入河流健康，中国的河流健康是在保持河流的自然、生态与社会服务功能相对均衡、稳定、可持续性状态下的河流健康。然而人口的激增和社会经济的快速发展等引起河流基流保障不足、水质恶化、生境脆弱等问题，让河流“生了病”。因此，“把脉问诊”河流，然后“对症下药”，也即对河流健康状况开展评估，从而提出针对性的改善或保持对策非常必要。

河流健康评价方法众多，依据评价原理分为指示物种法和指标体系法，指标体系法涉及物化、生物、生境等各个要素，能较为全面的反应河流的健康状况。张祖鹏等建立了太湖流域河流健康综合评价指标体系。古小超等以大运河（天津段）为例，构建了评价综合指标体系。国内外研究者对于研究区域的选择倾向于大流域或省市尺度，而区县尺度下的河流健康共性探讨研究较少。因此指标体系法评估区县尺度下的河流健康状况是当下河流健康管理的重要议题，研究以北京市延庆区为例，综合评估河流健康现状，以期为延庆区水生态系统健康管理提供依据，也为北京市其他区河流健康的定量综合评价提供经验。

1研究区概况

延庆区位于北京西北部生态涵养区，境内分属永定河、潮白河和北运河三大流域，其中潮白河、永定河流域占全境面积的94.6%。境内主要河流46条，妫水河与白河是两条重要河流，妫水河是北京母亲河永定河的上游之一，白河是流经北京东北部的潮白河的上游。延庆区属大陆性季风气候，处于半干旱与半湿润的过渡连带，四季分明，冬季干冷、夏季雨热、春季和秋季天气多变。2021年年平均气温为10.5摄氏度，比上年平均气温偏高0.4摄氏度，2021年降水量为604.2毫米，比上年603.8毫米偏多0.4毫米。

为全面掌握延庆区河流健康状况，研究选择妫水河及其支流三里河、蔡家河，白河及其支流黑河共5条河流，设置11个点位于2021年、2022年进行实地调查、采样，采样及调查点位详细信息见表1。

2研究方法

2.1评价方法

北京市地方标准《DBII/T 1722-2020水生态健康评价技术规范》适用于北京市本地河流、湖库等地表水体，该评价方法合理、可行，与北京市实际情况相符，延庆区河流健康状况评价采用此标准体系，海拔高于100米按山区河流评价，因此延庆区内河流均按山区河流进行评价。评价指标体系包括1项目标层、3项准则层、16项具体指标，各项指标最高为100分，根据现场调研、采样分析等情况确定指标的具体分值，评价指标体系如表2所示。将水生态健康状况分为健康（80（含）～100）、亚健康（60（含）～80）和不健康（lt;60）三个等级。健康的水体各要素齐全，生物多样性好，系统稳定，抗干扰能力强，水量、水质及其他自然条件足以支撑水生态系统的稳定运行。不健康的水体要素不全，生物多样性差，容易受到外来干扰，水生态系统中处于较高等级的物种缺失，水量、水质及其他自然条件难以支撑水生态系统的稳定运行。

2.2数据调查方法

理化指标每年共监测6次，采用6次算术平均值进行评价，水样采集、运输、保存和检测严格按照相关标准规范执行。河流水生生物开展春、夏、秋三次调查，对于同一个样点的三季调查，在同一地点进行，调查参考北京《DBIl/T1721-2020水生生物调查技术规范》进行。生境指标采用年度数据，1年调查1次。

3结果与分析

3.1各评价要素权重化指标值

各评价指标最高为100分，指标分值只反应指标本身的优劣程度而无法反映指标的重要程度，权重化指标值指评价指标值与相应指标权重的乘积，可综合反映某项评价要素在各评价河流健康状况中的重要性。各评价要素的权重化指标值及健康等级划分见表3。

3.2评价结果分析

延庆区5条河流11个点位的健康状况评价结果如表4所示。2021年及2022年所有点位的评价结果均为健康，说明生态涵养区延庆的水生态整体状况良好，水生态环境各要素相对齐全，抗干扰能力也较强。

2021年得分90以下的点位2个，分别是妫水河下游G3和三里河上游S1；2022年得分90以下的3个点位，分别是妫水河下游G3、三里河上游S1和蔡家河下游C2。妫水河下游G3点位水面宽、水也较深、水动力条件较差，导致浮游生物大量繁殖、大型水生植物单一，生物指标得分少，综合评分较低，且单从生物指标来看，该点位处于不健康状态。制约三里河上游S1综合评分较低的是生物和生境两项要素，三里河上游河段属人工修整河段，受人类活动干扰，生境和生物两项要素评分不高，2022年高于2021年是由于新建江水泉湿地，河道水源由妫水河循环引水转换为江水泉湿地补水，生物要素评分有所提升，而三里河下游S2点位又经三里河湿地公园净化，水生态健康状态逐步恢复，评分也较三里河上游S1高。蔡家河下游C2点位2022年综合评分下降至90分以下，主要是由于生物类要素浮游植物密度大幅升高。

如图1所示各调查评价点位2021年-2022年健康状况评分变化情况，由图1可以看出，2022年较2021年9个点位的评分有不同程度的提升，仅蔡家河2个点位的评分有所下降，上游点位C1受理化指标的影响，下游点位则受生物指标的影响。整体上，延庆区河流健康状况2022年较2021年更好。

由图2可以看出，延庆区河流健康评分高低的主要制约条件为生物因素，说明延庆区河流的水生生物多样性和稳定性普遍存在短板。

3.3改善对策

针对延庆区的河流健康现状，提出以下保护及改善对策：

（1）优化生物群落结构，抑制浮游植物过度繁殖。部分河段如妫水河和蔡家河，地势高差小、水面宽，水动力条件不足，浮游植物大量繁殖。一是建议科学调整妫水河谷家营坝体高度，加强水系的连通性，实现妫水河水体交换，促进谷家营和蔡家河下游点位的水体流动。二是辅助浮游植物去除技术，如投放食浮游植物的鱼类，放养滤食性鱼类控制蓝藻过量繁殖是国内外实践并证明有效的一项措施。鲢鱼具有致密的滤食器官，可直接滤食浮游植物。因此可以在蔡家河与妫水河下游投放鲢鱼。三是可以利用人工湿地等水生植物修复技术控制藻类过度繁殖，如三里河上游点位，新建成江水泉湿地后，此处的浮游生物出现了显著降低。

（2）进行近自然修复工程，增加水生植物覆盖度。在调查的11个点位中，普遍存在水生植物覆盖度较低的问题，水生植被盖度在亚健康及不健康队列的点位高达8个。一是建议适当采取积极的人工修复措施，开展小型水体近自然修复工程，保障河湖缓冲带植被覆盖率和连续性，增加水生植物覆盖率，充分发挥岸边带与水生植物的水体净化功能和水生态稳定功能。二是适当进行水生植物的人工补种。优选延庆区当地优势水生植物进行人工种植，如眼子菜、菹草、狐尾藻、金鱼藻等，种植后密切关注水深变化和生长情况，栽种和养护并重。

（3）建立河流水生态健康评价及预警机制。建立延庆区水生态健康评价及预警机制，进行长期连续的水生态监测评价，并有效衔接水资源与水环境监测数据，为延庆区水生态环境提升提供决策依据。

4结论

选择生态涵养区延庆区为研究区域，依据《DB11/T 1722-2020水生态健康评价技术规范》，通过现场调研、采样分析等开展了区县尺度下河流健康状况评价，评价指标体系涉及3项准则层，16项具体指标。主要结论如下：一是延庆区连续两年河流水生态状况整体良好，潮白河水系好于永定河水系；二是2022年与2021年综合评分对比显示，9个点位的综合评分提高，仅蔡家河上下游2个点位的综合评分降低，表明延庆区的水生态状况整体呈逐年向好态势；三是不同评价要素得分表明，生物因素为制约综合评分的主要因素，延庆区水生生物多样性和稳定性有待进一步提升。