彭　斌，顧　　森，趙曉晨，崔　凡

（1.廣西壯族自治區(qū)水文水資源局，530023，南寧；2.珠江流域水資源保護(hù)局，510611，廣州）

廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系探究

彭斌1，顧森1，趙曉晨2，崔凡2

（1.廣西壯族自治區(qū)水文水資源局，530023，南寧；2.珠江流域水資源保護(hù)局，510611，廣州）

圍繞新常態(tài)水生態(tài)文明建設(shè)任務(wù)，建立科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，及時(shí)評(píng)價(jià)水生態(tài)文明建設(shè)成效是開展水生態(tài)文明建設(shè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。借鑒歐美水生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系及已開展的桂江健康評(píng)估項(xiàng)目相關(guān)成果，對(duì)基于生物和生境參數(shù)的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究，創(chuàng)造性地把16個(gè)水生態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)的指數(shù)和級(jí)別劃分為6級(jí)并規(guī)定其分級(jí)范圍，以及確定各評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重，初步建立了包含水生生物、水文情形、水質(zhì)狀況及河流形態(tài)結(jié)構(gòu)等四大評(píng)價(jià)要素的廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并以桂江流域水生態(tài)為例進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為廣西水生態(tài)文明建設(shè)成效評(píng)價(jià)提供理論指導(dǎo)。

河流；水生態(tài)安全；評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；桂江

水生態(tài)文明建設(shè)是統(tǒng)籌解決水資源短缺、水災(zāi)害威脅、水生態(tài)退化三大水問題的最高境界。2015年9月黨中央、國務(wù)院印發(fā)的《生態(tài)文明體制改革總體方案》明確提出，要加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。圍繞新常態(tài)水生態(tài)文明建設(shè)任務(wù)，要建立科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，及時(shí)指導(dǎo)水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工作，評(píng)價(jià)水生態(tài)文明建設(shè)成效。目前廣西南寧市、桂林市、玉林市等6座城市正在開展水生態(tài)文明城市建設(shè)試點(diǎn)工作，但由于國內(nèi)針對(duì)水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究還處于初步階段，尚無成熟的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)理論體系，為此，探究具有普適意義的廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系非常有必要。

一、研究區(qū)域概況

廣西河流眾多，分屬珠江、長江、沿海諸河和紅河四大流域，全自治區(qū)大于50km2的河流有1210條，大于500 km2的河流146條，大于1 000 km2的河流78條，大于5 000 km2的河流18條，大于10 000 km2的河流7條。廣西自實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法以來，全自治區(qū)大部分河流水庫水環(huán)境質(zhì)量狀況良好，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，仍然存在少數(shù)城鄉(xiāng)生活污水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水任意排放的現(xiàn)象，再加上部分河道的改造與渠化，致使個(gè)別河流水生態(tài)狀況不容樂觀，需要進(jìn)一步加大水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工作的力度。

二、廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

借鑒歐美水生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系及已開展的桂江健康評(píng)估項(xiàng)目相關(guān)成果，對(duì)基于生物參數(shù)和生境參數(shù)的水生態(tài)指標(biāo)分別進(jìn)行研究探討，各參數(shù)水生態(tài)級(jí)別均分為6級(jí)，探究建立廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.構(gòu)建基于河流生物的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)河流生物主要包含藻類、底棲動(dòng)物和魚類等三種類型。研究建立的廣西河流生物參數(shù)及分級(jí)范圍見表1。

藻類是反映水體環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)，其中硅藻指數(shù)與水環(huán)境的物理化學(xué)特性相關(guān)性很好，其群落分布被認(rèn)為是最佳生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一。最近更新的特定污染敏感指數(shù) （IPS）對(duì)極值更為敏感，可采用附生硅藻或底棲硅藻的IPS進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1　廣西河流水生生物參數(shù)及分級(jí)范圍

表2　廣西河流生境參數(shù)及分級(jí)范圍

通過底棲無脊椎動(dòng)物完整性指數(shù)可以對(duì)河湖的水生態(tài)現(xiàn)狀進(jìn)行較為全面和科學(xué)的評(píng)估，選擇原則是指標(biāo)一定能夠充分反映底棲動(dòng)物種數(shù)、某種底棲動(dòng)物的數(shù)量、某種底棲動(dòng)物所占比例、耐污度（抗逆力）和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)組成及生境質(zhì)量信息等。

魚類生物損失指數(shù)采用評(píng)估區(qū)內(nèi)魚類種數(shù)現(xiàn)狀與歷史參考系魚類種數(shù)的差異狀況，基于歷史調(diào)查數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)被評(píng)估河流的魚類種數(shù)，開展專家咨詢調(diào)查，確定該評(píng)估河流所在水生態(tài)分區(qū)的魚類歷史背景狀況（不包括外來物種）。

2.構(gòu)建基于河流生境的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)河流生境主要包含河流水文狀況、水質(zhì)狀況、河流形態(tài)結(jié)構(gòu)等三大要素，共13項(xiàng)指標(biāo)。研究建立的廣西河流生境參數(shù)及分級(jí)范圍見表2。

河流水文狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)采用全年流量偏離率、汛期和非汛期的生態(tài)流量保證度進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中汛期和非汛期的生態(tài)流量保證度分別按魚類產(chǎn)卵育幼期、一般用水期推薦的最小生態(tài)流量標(biāo)準(zhǔn)，按日徑流量占多年平均流量的最低百分比進(jìn)行評(píng)價(jià)。

對(duì)于已劃分水功能區(qū)的河流，河流水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)采用全年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)于未劃分水功能區(qū)的河流，評(píng)價(jià)指標(biāo)采用水質(zhì)綜合污染指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

河流形態(tài)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)包含河道蜿蜒度、河道渠化度、河流廊道連通性、防洪安全指數(shù)和河岸帶狀況等。河道蜿蜒度評(píng)價(jià)采用河道中線兩點(diǎn)間的實(shí)際長度與其直線距離比值；河道渠化度評(píng)價(jià)包括河道渠道化和疏導(dǎo)程度；河流廊道連通性指標(biāo)根據(jù)魚道設(shè)施、閘壩建設(shè)等狀況來評(píng)價(jià)；防洪安全指數(shù)（FC）采用防洪能力與防洪標(biāo)準(zhǔn)的百分比評(píng)價(jià)。河岸帶狀況評(píng)價(jià)包括河岸岸坡穩(wěn)定性、植被覆蓋率和河岸帶人工干擾程度，其中河岸岸坡穩(wěn)定性取斜坡坡角、岸坡高度、河岸巖土類型和坡腳受到侵蝕沖刷面積率等來判定；河岸帶人工干擾程度是指重點(diǎn)調(diào)查評(píng)估在河岸帶及其鄰近陸域進(jìn)行的人類活動(dòng)。

3.河流生物、生境評(píng)價(jià)參數(shù)權(quán)重的確定

根據(jù)廣西河流水生生物、生境參數(shù)對(duì)河流生態(tài)評(píng)價(jià)作用的強(qiáng)弱來確定評(píng)價(jià)權(quán)重，分別確定評(píng)價(jià)體系內(nèi)16項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)及四大評(píng)價(jià)要素 （合計(jì)值）的權(quán)重，詳見表3。

表3　　廣西河流水生態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)及四大評(píng)價(jià)要素權(quán)重

4.河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)

先根據(jù)評(píng)價(jià)體系內(nèi)16項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)狀態(tài)，采用線性插值法計(jì)算出各評(píng)價(jià)參數(shù)的水生態(tài)指數(shù)，然后根據(jù)各參數(shù)和四大評(píng)價(jià)要素的權(quán)重，將各參數(shù)權(quán)重與水生態(tài)指數(shù)進(jìn)行分類計(jì)算，可得到河流各類評(píng)價(jià)參數(shù)的水生態(tài)指標(biāo)、四大評(píng)價(jià)要素和總體的水生態(tài)指數(shù)，并根據(jù)水生態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)其水生態(tài)安全狀況。

三、典型的河流水生態(tài)安全案例分析

桂江流域是珠江流域西江水系一級(jí)支流之一，其干流流經(jīng)廣西境內(nèi)桂林、賀州、梧州等3個(gè)設(shè)區(qū)市，全長426 km。桂江流域水量豐富，水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體尚可，但由于近年局部區(qū)域的不合理開發(fā)利用，導(dǎo)致桂江局部水域水生態(tài)環(huán)境存在一些問題。調(diào)查結(jié)果表明，桂林市桂江魚類屬內(nèi)的多樣性減少，敏感性魚類種類大幅度減少，中下層魚類和底棲魚類明顯減少，因此開展桂江水生態(tài)安全評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。

1.基于生物、生境參數(shù)的桂江水生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法

①桂江流域IPS采用2013年桂江流域20個(gè)重要水功能區(qū)附生硅藻監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果的平均值；②通過分析計(jì)算蜉蝣目等底棲無脊椎動(dòng)物的分類單元數(shù)、扁蜉占蜉蝣目總數(shù)的百分比、前五位優(yōu)勢(shì)單元數(shù)量百分比以及黏附者數(shù)量百分比的平均值，計(jì)算出桂江流域底棲動(dòng)物完整性指數(shù)；③根據(jù)《廣西水產(chǎn)科技》和《珠江流域重要河湖健康評(píng)估——魚類調(diào)查資料收集》等資料數(shù)據(jù)，計(jì)算桂江流域魚類損失指數(shù)；④采用桂林、平樂、恭城和京南等桂江流域4個(gè)水文站數(shù)據(jù)，計(jì)算出代表站點(diǎn)的流量偏離率年度平均值；⑤采用桂林、陽朔、平樂、荔浦、恭城和京南等6個(gè)水文站的生態(tài)流量保證度平均值，評(píng)估桂江上游、中游、下游、恭城河支流和荔浦河支流的汛期、非汛期生態(tài)流量保證度；⑥水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率采用桂江流域21個(gè)重要水功能區(qū)的年度水質(zhì)達(dá)標(biāo)率進(jìn)行評(píng)價(jià)；⑦通過計(jì)算桂江流域的曲線長度（利用地圖評(píng)估）與流域上下游河段邊界間直線距離的比率，計(jì)算桂江流域河道蜿蜒度；⑧通過對(duì)桂江范圍內(nèi)的10個(gè)梯級(jí)電站河流連通阻隔狀況分析，計(jì)算河流廊道連通性指標(biāo)健康度；⑨對(duì)桂江4個(gè)具有防洪功能的水功能區(qū)進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算桂江流域防洪達(dá)標(biāo)率平均值；⑩對(duì)31個(gè)桂江流域重要水功能區(qū)河岸帶狀況開展調(diào)查，并取31個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)參數(shù)的平均值進(jìn)行評(píng)估。

2.桂江水生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果分析

①根據(jù)廣西河流水生生物評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)范圍（見表1），評(píng)價(jià)桂江流域硅藻、底棲動(dòng)物和魚類等3項(xiàng)水生生物的水生態(tài)級(jí)別和指數(shù)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

②根據(jù)廣西河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)范圍（見表2），分別對(duì)桂江流域的河流水文情形、水質(zhì)狀況和河流形態(tài)結(jié)構(gòu)等13項(xiàng)河流生境參數(shù)水生態(tài)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，所對(duì)應(yīng)參數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果見表5。

③根據(jù)表3、表4桂江流域生物、生境水生態(tài)狀況和河流生物、生境參數(shù)評(píng)價(jià)權(quán)重，分別采用線性插值法、權(quán)重分析法計(jì)算桂江流域各評(píng)價(jià)參數(shù)、四大評(píng)價(jià)要素和總體的水生態(tài)指數(shù)，結(jié)果分別見圖1、圖2。

④從圖1、圖2結(jié)果可以看出，桂江水生生物狀況處于“較差至中等”，屬于預(yù)警狀態(tài)；桂江水文情形處于“中等至良好”，屬于安全狀態(tài)；桂江水質(zhì)狀況處于 “極佳”，屬于理想狀態(tài)；桂江形態(tài)結(jié)構(gòu)處于 “中等至良好”，屬于安全狀態(tài)；桂江流域水生態(tài)總體評(píng)估處于“中等至良好”，屬于水生態(tài)安全河流。

圖1　桂江流域水生態(tài)各評(píng)價(jià)參數(shù)狀況

圖2　桂江流域水生態(tài)四大要素及總體評(píng)價(jià)

表4　桂江流域水生生物參數(shù)水生態(tài)狀況評(píng)價(jià)

表5　桂江流域生境參數(shù)水生態(tài)狀況評(píng)價(jià)

四、結(jié)論

目前廣西正在開展水生態(tài)文明試點(diǎn)城市建設(shè)，建立科學(xué)規(guī)范的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，及時(shí)評(píng)價(jià)和指導(dǎo)水生態(tài)文明建設(shè)是非常必要的。本文基于廣西河流水生態(tài)環(huán)境特征，從河流水生生物、生境兩個(gè)方面出發(fā)，初步建立了廣西河流水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)桂江流域水生態(tài)四大要素和總體狀況的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)?？傮w評(píng)估桂江流域?qū)儆谒鷳B(tài)安全河流，但其中水生生物屬于預(yù)警狀態(tài)。

［1］夏繼紅，嚴(yán)忠民.生態(tài)河岸帶綜合評(píng)價(jià)理論與修復(fù)技術(shù)［M］.北京：中國水利水電出版社，2009.

［2］朱瑜，蔡德所，等.漓江魚類生態(tài)類型及生物多樣性變化情況［J］.廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2012（12）.

責(zé)任編輯張金慧

Studies on assessment indicators system for aqua-ecological safety of rivers in Guangxi

Peng Bin，Gu Sen，Zhao Xiaochen，Cui Fan

It is crucial to build a scientific，systematic and normative assessment indicator system for aqua-ecological safety of rivers and providing timely evaluation of outcome and effectiveness under the new situation.Studies on aquaecological based on biology and habitat parameters are conducted by reference of evaluating system of quality of aquaecological system in Europe and America as well as outcome of Guijiang River Health Evaluation Project.Creative approaches are adopted to divide six grading ranges for 16 evaluating parameters，so as to determine weight of each evaluating parameter.Assessment indicators system for aqua-ecological safety of rivers in Guangxi including four basic elements of aquatic organism，hydrologic condition，water quality and river regime are created，on the basis of case study on Guijiang River so as to provide guidelines for Guangxi to make river assessment.

river；aqua-ecological safety；assessment indicator system；Guijiang River

TV+X171.4

B

1000-1123（2016）03-0046-04

2015-11-01

彭斌，高級(jí)工程師。