孫 博，馬 濤，李 偉

(遼寧省水利水電科學(xué)研究院，沈陽 110003)

河流是人類及眾多生物賴以生存的基礎(chǔ)，也是哺育人類歷史文明的搖籃[1]。然而隨著人口的增長、工農(nóng)業(yè)活動的加劇以及建國后多年來治河理念的偏差，河流生態(tài)系統(tǒng)不斷受到干擾和損害，加之自然因素的影響，致使當(dāng)今許多河流都面臨生存危機，部分河流甚至出現(xiàn)河床變遷或消亡。

遼寧省地勢復(fù)雜，水系河網(wǎng)較密，遍布各地。全省流域面積50 km2以上河流845條，水庫914座。這些河庫是灌溉、排澇、發(fā)展國民經(jīng)濟和保障人民安居樂業(yè)的生命線，在經(jīng)濟社會發(fā)展中均發(fā)揮了重要的作用[2]。長期以來，隨著氣候條件的變化，人類活動的影響，目前這些河庫都存在不同程度的污染破壞，已經(jīng)對區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了潛在的威脅。

近年來，國家不斷強化生態(tài)文明建設(shè)，黨的十八大報告明確提出：“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，努力建設(shè)美麗中國，實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展。”陳雷部長在2013年全國水利廳局長會議上的講話中也指出要打造“山青、水凈、河暢、湖美、岸綠的水環(huán)境”。2010年水利部啟動了全國重要河湖健康試點評估工作，并于2012年完成了一期試點的工作任務(wù)，目前正在開展二期試點工作。2012年《國務(wù)院關(guān)于實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》出臺，在推進水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)中，研究建立生態(tài)用水及河流生態(tài)評價指標(biāo)體系，定期組織開展全國重要河湖健康評估，建立健全水生態(tài)補償機制。

河湖健康調(diào)查評價是科學(xué)診斷河湖健康的有效途徑，是做好河湖生態(tài)恢復(fù)及治理保護的重要基礎(chǔ)性工作，開展遼寧省典型河湖(庫)健康調(diào)查評價，審視以往的工程措施和社會經(jīng)濟行為對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響，診斷河湖(庫)生態(tài)健康、社會服務(wù)功能健康和整體健康，系統(tǒng)分析河湖(庫)健康受損的原因，不僅對探索河湖(庫)健康恢復(fù)具有重大的戰(zhàn)略意義，對于全省全面開展河湖健康調(diào)查評價工作、落實最嚴(yán)格水資源管理制度、加快推進全省水生態(tài)文明建設(shè)具有重大意義。

1 研究區(qū)域

渾河發(fā)源于撫順市清原滿族自治縣灣甸子鎮(zhèn)滾馬嶺，自東向西，依次流經(jīng)清原、新賓、撫順、沈陽、遼中、燈塔、遼陽縣、臺安、海城、大洼、大石橋、營口等縣市境內(nèi)，最后于營口市西炮臺注入遼東灣。渾河全長495 km，流域面積28 260 km2。渾河流域地勢總體東南高，西北低，山區(qū)面積約占總面積的61%左右，平原約占37%左右，丘陵區(qū)占2%，流域地貌特征上游為山區(qū)，以構(gòu)造侵蝕地貌為主，東北部為低山丘陵區(qū)，至撫順市附近地形較緩，為丘陵地帶，流域西南部沈陽以下進入平原區(qū)，地貌以堆積地形為主。流域?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，降水在時間和空間上分布不均勻，東部降水較多，西部較少，由東向西逐漸降低，蒸發(fā)量由西南向東北逐漸遞減，流域多年平均降水量為650～800 mm，降雨多集中在7-8月，雨熱同季。渾河屬不對稱水系，西側(cè)支流較少，水量??；東側(cè)支流密集，坡度陡，河谷深，水量豐富。渾河主要支流右岸有英額河、章黨河、細(xì)河、蒲河等；左岸有太子河、蘇子河、社河、東洲河等，支流多集中在沈陽以上的中、上游河段，其中流域面積大于100 km2的支流有31條。

以渾太流域為重點，選取“5河、4庫、1湖”為評價范圍，其中5河為渾河、太子河、海城河、社河、牤牛河，4庫為大伙房水庫、葠窩水庫、棋盤山水庫、石佛寺水庫，1湖為臥龍湖。遼寧省典型河湖(庫)特征參數(shù)詳見表1。

表1 遼寧省典型河湖(庫)特征參數(shù)統(tǒng)計表Tab.1 The statistics characteristic parameters of typical river and lake (reservoir) in Liaoning province

2 研究方法

2.1 指標(biāo)體系

河湖健康評價指標(biāo)體系采用目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3級體系。準(zhǔn)則層包括水文水資源完整性、物理結(jié)構(gòu)完整性、水質(zhì)完整性、生物完整性和社會服務(wù)功能完整性5 個方面。結(jié)合遼寧省河湖(庫)現(xiàn)狀與特點，對水利部全國重要河湖健康評估指標(biāo)體系進行優(yōu)化，構(gòu)建了遼寧省典型河湖(庫)健康評價指標(biāo)體系。結(jié)合各項指標(biāo)的重要性程度，給出了指標(biāo)權(quán)重。遼寧省典型河湖(庫)健康評價指標(biāo)體系及計算方法詳見表2。

2.2 評價方法

河湖健康評估采用分級指標(biāo)評分法，逐級加權(quán)，綜合評分。對水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)和生物準(zhǔn)則層在河段進行評價，得到河段生態(tài)完整性評價賦分，根據(jù)河段的計算結(jié)果與河段長度所占全長權(quán)重，得到評價河流的賦分值。社會服務(wù)功能包括4個指標(biāo)，是對評價河流而言，不進行河流分段。賦分計算表達式分別如下：

(1)

(2)

(3)

續(xù)表2 遼寧省典型河湖(庫)健康評價指標(biāo)體系及計算方法

注：水質(zhì)準(zhǔn)則層采用評價指標(biāo)賦分最小值。

式中：ri為生態(tài)健康4項指標(biāo)在評價河段的賦分；wi為生態(tài)健康4項指標(biāo)權(quán)重；REIn為評價河段賦分；REI為評價河流賦分；Ln為評價河段長度；L為評價河流總長度；SSI為社會服務(wù)功能賦分；rj為社會服務(wù)功能健康4項指標(biāo)在評價河流的賦分；wj為社會服務(wù)功能健康4項指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)公式(1)～式(3)，計算得到河流生態(tài)完整性評價指標(biāo)賦分、社會服務(wù)功能服務(wù)功能評價賦分及河流健康評價賦分。賦分計算表達式如下：

RHI=REIw1+SSIw2

(4)

式中：RHI為河流健康目標(biāo)層賦分；w1、w2分別為生態(tài)健康目標(biāo)層和社會服務(wù)功能健康目標(biāo)層權(quán)重。

2.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

指標(biāo)層各項指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)參考《全國河流健康評估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法》、《全國湖泊健康評估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法》及全國重點河湖健康評估一期試點成果來確定[3]。河湖健康分為5級：理想狀況，賦分范圍80～100分，接近參考狀況或預(yù)期目標(biāo)；健康，賦分范圍60～80分，與參考狀況或預(yù)期目標(biāo)有較小差異；亞健康，賦分范圍40～60分，與參考狀況或預(yù)期目標(biāo)有中度差異；不健康，賦分范圍20～40分，與參考狀況或預(yù)期目標(biāo)有較大差異；接近參考狀況或預(yù)期目標(biāo)；病態(tài)，賦分范圍0～20分，與參考狀況或預(yù)期目標(biāo)有顯著差異。指標(biāo)層各項指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)見表3。

3 結(jié)果與分析

對“5河、4庫、1湖”水文水資源、水質(zhì)、物理結(jié)構(gòu)、水生物及社會服務(wù)功能進行了系統(tǒng)的調(diào)查、監(jiān)測與分析，以調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，開展了遼寧省典型河湖(庫)健康評價。5河評價結(jié)果：社河為健康，渾河、太子河、海城河、牤牛河均為亞健康；4庫評價結(jié)果：大伙房水庫、棋盤山水庫均為健康，葠窩水庫、石佛寺水庫為亞健康；臥龍湖為亞健康。河流健康評價結(jié)果見表4，湖庫健康評價結(jié)果見表5。

表3 指標(biāo)層各項指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 The index level indicators evaluation standard

注：ML為湖庫最低生態(tài)水位。

表4 河流健康評價結(jié)果Tab.4 The river health evaluation results

表5 湖庫流健康評價結(jié)果Tab.5 The lake and reservoir health evaluation results

本次評價的5條河流總長度1 022.58 km，其中健康河流長度為340.43 km，占總評價河長33.3%，亞健康河流長度為682.15 km，占總評價河長66.7%。健康的河流主要分布在上游段，河流長度282.63 km，占總評價河長27.6%；中下游評價河長739.95 km，其中健康河流長度為57.8 km，亞健康河流長度為682.15 km。從整體來看，5條河流整體為亞健康水平，其中河流上游段為健康水平，中下游段為亞健康水平。

4 健康問題分析與保護對策

4.1 主要問題分析

根據(jù)健康評估結(jié)果來看，水質(zhì)、生物是制約河湖(庫)健康的主要因素。通過綜合分析與總結(jié)，本次河湖(庫)健康問題主要包括以下幾個方面：

(1)水資源開發(fā)利用程度較大，不能完全滿足生態(tài)流量。從渾河、太子河水資源開發(fā)利用來看，水資源量過度開發(fā)，導(dǎo)致實際地表徑流與天然徑流還原差異較大，流量過程變異程度基本處于不健康水平，流域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達，工農(nóng)業(yè)用水量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國際上水資源開發(fā)利用上限，無論是地表水資源還是地下水資源都過度開發(fā)或開采，導(dǎo)致水資源開發(fā)利用率指標(biāo)處于病態(tài)，同時由于對河流的過度開采，河流的生態(tài)基流量減少，不能完全滿足生態(tài)流量保障程度。渾河大伙房水庫以上、太子河上游以及渾太流域的小型河流，由于水資源開發(fā)利用程度小，相對較好。

湖庫評價結(jié)果顯示，湖庫年均水位均大于確定的最低生態(tài)水位，均達到了理想狀況，入庫流量變異程度不是很理想，主要由于上游河段水資源的開發(fā)程度較大，導(dǎo)致入庫流量與還原量存在一定差異。

(2)局部河段水質(zhì)污染，湖庫富營養(yǎng)化狀況嚴(yán)重。從健康評價結(jié)果來看，太子河流域水質(zhì)比較好，渾河流域較差，尤其是從大伙房水庫以下。渾河發(fā)源于撫順市清原滿族自治縣，主要是流經(jīng)撫順、沈陽、營口等人類活動密集區(qū)域，從進入撫順市區(qū)到出境沿途匯入十幾條主要支流的水量，渾河除了接納撫順市、沈陽市區(qū)及其周邊大小城鎮(zhèn)的生活污水外,支流河道兩側(cè)固體生活垃圾堆積嚴(yán)重,遇到雨水沖刷最后都匯入渾河之中。此外，渾河沿岸還布有若干個生活污水直排口，偷排漏排現(xiàn)象時有發(fā)生，這些都會加劇受到城鎮(zhèn)生活污水及企業(yè)排污影響的渾河污染程度。例如，牤牛河為渾河沈陽城區(qū)段支流，水體中耗氧有機物濃度較高，東陵水文站附近水質(zhì)惡化嚴(yán)重，水功能區(qū)指標(biāo)為病態(tài)水平。

根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，湖庫整體水質(zhì)狀況較差的原因主要是水體富營養(yǎng)化問題，其中臥龍湖與石佛寺水庫各監(jiān)測斷面富營養(yǎng)化均為中度，同時部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)不達標(biāo)，臥龍湖水質(zhì)最差，庫中心水質(zhì)為劣Ⅴ類。

水體生態(tài)環(huán)境的惡化導(dǎo)致了水生生物的多樣性及群落結(jié)構(gòu)的變化，生物完整性逐漸變差，其中牤牛河未發(fā)現(xiàn)魚類。

(3)河道挖沙、采石頻繁，生物棲息地破壞嚴(yán)重。渾太河流域部分河段受挖沙、采石活動的影響，水體中大量的懸浮物漂浮在水中隨河流向下游擴散，覆蓋卵石底質(zhì)，造成下游河道內(nèi)的水生生物也受到影響。據(jù)監(jiān)測，每個采砂點影響的河道范圍至少達到20 km，挖沙活動通過擾動河道底質(zhì)、組成及穩(wěn)定性、河岸植被及河岸穩(wěn)定性等遭到極大的破壞，從而導(dǎo)致河流魚類、大型底棲動物、兩棲類、河岸帶植被等生物多樣性明顯下降。

(4)河岸帶人工干擾較為嚴(yán)重，影響河岸帶生態(tài)系統(tǒng)。人工干擾較為頻繁的活動主要有：農(nóng)業(yè)耕種、公路、河岸硬性砌護、河濱公園、沿岸建筑物(房屋)、垃圾堆放。受人工干擾影響比較嚴(yán)重的地區(qū)主要是渾河中游、太子河中游、海城河中、下游、牤牛河下游及臥龍湖庫區(qū)和庫區(qū)下游。這些地區(qū)因為城鎮(zhèn)化發(fā)展的需要，人口分布密集，導(dǎo)致各類人為干擾活動相顯著，導(dǎo)致河岸帶狀況較天然理想狀態(tài)有了一定的改變，同時河岸帶硬化給河道內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)與河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的生境造成了一定程度的破壞。

導(dǎo)致河湖庫健康問題的主要原因包括以下幾個方面：①渾太流域工農(nóng)業(yè)和生活大量用水及水庫等蓄水工程的調(diào)蓄，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展使得區(qū)域?qū)λY源的開發(fā)和利用更加迫切，水資源供需矛盾更為突出，導(dǎo)致了水文水資源問題的加??；②渾太流域中下游人類活動密集，工業(yè)生活廢污水排放導(dǎo)致河流水質(zhì)變差，同時湖庫上游河段的廢污水以及農(nóng)田徑流中的植物營養(yǎng)物質(zhì)排入，導(dǎo)致湖庫藻類大量繁殖，從而產(chǎn)生富營養(yǎng)化問題。

4.2 保護對策及建議

針對健康問題的分析，提出保護對策主要有以下幾個方面。

(1)科學(xué)配置流域水資源，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)河道內(nèi)與河道外用水，優(yōu)化水利工程調(diào)度，合理開發(fā)利用水資源，保障生態(tài)用水需求，加強水資源保護與管理及河流生態(tài)建設(shè)。

(2)加強工業(yè)點源達標(biāo)治理的力度，引導(dǎo)區(qū)域工業(yè)向低能耗、輕污染、無污染的方向發(fā)展，并采用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，減少污染物的排放。在大力促進城鄉(xiāng)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的同時，盡量減少高污染與高消耗的企業(yè)向農(nóng)村轉(zhuǎn)移。與此同時，加快農(nóng)業(yè)面源(農(nóng)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖)生態(tài)治理工程以及科技成果的轉(zhuǎn)化。嚴(yán)格控制廢污水入河排放，減少自身污染，改善水質(zhì)，加強水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測，提高水功能區(qū)達標(biāo)率，進一步控制水庫的富營養(yǎng)化，逐步修復(fù)。

(3)控制河道采砂，加強水生生物多樣性的監(jiān)測管理。開展水生生物多樣性的綜合調(diào)查，加強野外定位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)站點的建設(shè)，進行水生生物種分類與編目，建立水生生物多樣性數(shù)據(jù)庫和水體污染指示種，水生生物多樣性生態(tài)群落結(jié)構(gòu)特征系統(tǒng)，為本水生生物多樣性的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(4)加強河岸帶治理與保護，控制河岸帶不合理的人類活動，修復(fù)河岸帶生態(tài)，逐步恢復(fù)緩沖帶功能，確保河岸帶的自然性與完整性，充分發(fā)揮功能，同時普及宣傳河流生態(tài)健康知識，提高生態(tài)環(huán)境保護方面的意識。

5 結(jié)論與展望

5.1 結(jié) 論

本次以渾太流域為重點，選取“5河、4庫、1湖”為典型評價范圍，開展了遼寧省典型河湖(庫)健康調(diào)查評價，對指標(biāo)體系、指標(biāo)權(quán)重進行了全面的檢驗，對實施過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行了總結(jié)梳理，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)自選指標(biāo)偏少，缺乏能夠反映不同河湖(庫)差異性的指標(biāo)。本次健康調(diào)查評價，考慮遼寧省河流特點，對國家試點指標(biāo)體系進行優(yōu)化，構(gòu)建了遼寧省典型河湖(庫)健康評價指標(biāo)體系。由于本次開展評價時間緊，任務(wù)重，為了使調(diào)查指標(biāo)相對統(tǒng)一，本次自選指標(biāo)選取偏少，同時5條河流(或4庫、1湖)均采用一套指標(biāo)體系，因此能夠反映河湖(庫)的差異性和特點的指標(biāo)不多。

(2)評價指標(biāo)權(quán)重需要進一步修正。在參考國家標(biāo)準(zhǔn)與一期評估試點基礎(chǔ)上，考慮了全省河湖庫實際特點，同時結(jié)合專家咨詢法，給出了遼寧省典型河湖庫健康評價指標(biāo)權(quán)重。在確定權(quán)重過程中，對以下情況考慮的還不夠周全細(xì)致：①對于“有些必選指標(biāo)未選擇、新增部分自選指標(biāo)”等情況，指標(biāo)的重要性程度可能發(fā)生變化；②部分指標(biāo)以最小值法確定，在一定程度上掩蓋了單個指標(biāo)的信息，失去了指標(biāo)本身的價值。綜合以上，為了真實反映河湖庫健康狀況，對指標(biāo)權(quán)重需要進一步修正。

(3)個別指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)建立難度大或定性指標(biāo)難以給出適用性的定量標(biāo)準(zhǔn)，主要體現(xiàn)在水生生物準(zhǔn)則層評估指標(biāo)，由于監(jiān)測數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，沒有提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，只是提出了建立評價標(biāo)準(zhǔn)的方法。由于本次評價的河湖庫多屬于人工干擾較大的水域，同時調(diào)查的河流部分是小河流，參考點很難獲得，因此在建立大型底棲動物完整性評價方面存在較大困難，本次原定參照區(qū)域的參考點，經(jīng)過參照點生境質(zhì)量評分，最后僅保留太子河源頭的4個點為參照樣點，且其他河流均采用這4個點作為參照點，給結(jié)果帶來一定影響。對于魚類損失指數(shù)，選用20世紀(jì)80年代的監(jiān)測數(shù)據(jù)為歷史參考標(biāo)準(zhǔn)，但是部分河流缺少80年代資料，無法用此方法完成，需要采用魚類完整性指數(shù)評價，因此會對結(jié)果造成一定影響。

(4)個別指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的操作性相對較差，需要優(yōu)化調(diào)整。指標(biāo)主要在生態(tài)學(xué)需求方面考慮得相對較多，對現(xiàn)有監(jiān)測評價能力評估偏高，可操作性相對欠缺。比如水文水資源準(zhǔn)則層中“生態(tài)流量滿足程度”這個指標(biāo)，全國試點標(biāo)準(zhǔn)主要適用于非季節(jié)性河流，而遼寧省有些季節(jié)性河流徑流變化較大，因此并不適用。為了使生態(tài)流量滿足程度指標(biāo)更加合理，對其公式和賦分標(biāo)準(zhǔn)進行了優(yōu)化調(diào)整；物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層中，人工干擾度賦分標(biāo)準(zhǔn)存在一定不合理，結(jié)合遼寧省實際情況，對賦分標(biāo)準(zhǔn)進行了優(yōu)化；社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層中，本次評價的湖庫水功能區(qū)達標(biāo)率均賦分為0分，本身湖庫只為一個水功能區(qū)，一旦不達標(biāo)就賦分為0分，達標(biāo)就賦分100分，對于賦分標(biāo)準(zhǔn)需要進行修正。

5.2 展 望

(1)生物健康調(diào)查評價中，以水生物指標(biāo)調(diào)查評價為主，存在著不全面與不完整，因此生物準(zhǔn)則層應(yīng)考慮“陸生、水生、鳥類”指標(biāo)，建議新增“陸生動物群落結(jié)構(gòu)、鳥類棲息地狀況、水生植物群落結(jié)構(gòu)”等指標(biāo)。

(2)在湖庫健康評價中，社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層的水功能區(qū)達標(biāo)率指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)需要進行修正。

(3)本次調(diào)查評價工作的開展，應(yīng)為全省全面開展此項工作奠定基礎(chǔ)。在渾太流域“5河、4庫、1湖”試點基礎(chǔ)上，嘗試建立遼西、遼東、遼南區(qū)域的河湖庫評價指標(biāo)體系，制定相應(yīng)健康調(diào)查評價方案。

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[1] 周振民，劉?，摚瑥?青. 基于ANP的河流健康評估指標(biāo)體系研究[J]. 中國農(nóng)村水利水電，2014,(9):57-60.

[2] 孫 博，劉玉珍，馬 濤. 遼寧省對河湖健康管理與保護的思考[J]. 中國水利，2014,(22):37,43.

[3] 中華人民共和國水利部. 全國重要河湖健康評估報告[R]. 中華人民共和國水利部，2013.