張　浩 ，高曉月 ，周緒申

（1.河海大學水文水資源學院，210098，南京；2.海河流域水資源保護局，300170，天津；3.海河流域水環(huán)境監(jiān)測中心，300170，天津）

河湖水系是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，為人類社會提供了不可或缺的生態(tài)資源。伴隨氣候變化和不合理開發(fā)，一些河流和湖泊出現(xiàn)了水量衰減、水質(zhì)污染、生態(tài)退化、物理形態(tài)和結構改變等問題。為掌握我國重要河湖健康狀況，水利部辦公廳于2010年和2011年先后印發(fā)了《全國重要河湖健康評估（試點）工作大綱》《河流健康評估指標、標準與方法 （試點工作用）》（辦資源〔2010〕484）和《湖泊健康評估指標、標準與方法（試點工作用）》（辦資源〔2011〕223）。 按照水利部有關要求，海河流域水資源保護局從2010年起，先后選擇灤河、白洋淀、漳河、岳城水庫、于橋水庫、永定河等重要河湖開展了健康評估試點工作，進行了有益探索，積累了寶貴經(jīng)驗。保護好、治理好、利用好河湖水系，保障河湖水生態(tài)系統(tǒng)健康，對實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用、水生態(tài)健康發(fā)展具有重要意義。

一、河湖健康的內(nèi)涵與發(fā)展

20世紀70年代，美國清潔水法令提出河流健康即要保持理化性質(zhì)和生物完整性，這被認為是河湖健康概念的起源。1999年美國環(huán)保署（EPA）發(fā)布新版快速生物評估協(xié)議（RBPs）構建了河流健康評估指標體系，給出藻類、大型無脊椎動物、魚類的評估方法。英國在開展環(huán)境評估和流域規(guī)劃時采用的河流棲息地調(diào)查（RHS）注重棲息地質(zhì)量評估，通過綜合考慮流域特征、地貌、歷史演變等因素，提出河流養(yǎng)護和恢復方案。澳大利亞自然資源和環(huán)境部于1999年開展的河流狀態(tài)指數(shù)（ISC）研究，從水文、河岸帶、河道形態(tài)、水質(zhì)、水生物等方面構建了評價體系，該方法對澳大利亞80多條河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進行綜合評估。南非河流健康計劃（RHP）選取的指標與上述歐美國家相似，包括河岸帶植被、生境完整性、無脊椎動物、魚類、水質(zhì)、水文等。從以上各國開展的研究可以看出，河湖健康概念自提出之日起就與河湖水生態(tài)系統(tǒng)密不可分。從生態(tài)系統(tǒng)健康的角度出發(fā)，河湖水系作為開放的生態(tài)系統(tǒng)，需要相對穩(wěn)定且具有活力的自然屬性來維持河湖結構完整性并抵御外部環(huán)境壓力。此時的河湖健康評估是以河流的原始狀態(tài)作為理想狀態(tài)，評估的指標主要包括反映河湖生態(tài)系統(tǒng)復雜性和穩(wěn)定性的生態(tài)指標，反映非生物環(huán)境質(zhì)量的物理化學指標以及反映河湖天然水循環(huán)過程的水文學指標。

但是，隨著人類社會不斷發(fā)展，人對自然的開發(fā)利用程度越來越高。在高強度人類活動地區(qū)，河湖水系的天然水文過程已經(jīng)被人為因素深刻改變。同時，這些地區(qū)經(jīng)濟社會的發(fā)展也高度依賴于河湖水系提供的各種水生態(tài)服務功能，比如產(chǎn)品提供、景觀保障、生境維持、文化傳承等。2003年2月，在全球水伙伴中國地區(qū)委員會治水高級圓桌會議上，時任黃河水利委員會主任李國英作了建立 “維持河流生命的基本水量”概念的發(fā)言，首次提出“河流生命”的理念?？梢钥闯?，我國河湖健康評估工作雖然開端較晚，但在起步初期便考慮了河湖水系生態(tài)系統(tǒng)和人類經(jīng)濟社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。一方面，人類活動直接或間接地作用于河湖水系，改變了流域下墊面條件、產(chǎn)匯流條件以及水環(huán)境和水生態(tài)，影響了河湖水系生態(tài)水量和水動力條件的維持，削弱了水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。人為因素被認為是影響河湖健康水平的關鍵性因素之一，河湖健康評估應當考慮人類活動影響的指標，人類本身作為水生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，其開發(fā)利用活動應以不破壞流域水生態(tài)系統(tǒng)健康為基礎。另一方面，河湖健康可以作為河湖生態(tài)系統(tǒng)價值取向與人類經(jīng)濟社會系統(tǒng)價值取向的交集，將河湖提供的生態(tài)服務功能納入河湖健康評估中去，更有利于河湖生態(tài)系統(tǒng)的保護。因此，河湖健康評估作為河湖管理的一種工具，通過評估可以指導河湖合理開發(fā)、有效保護，有利于促進水生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

二、海河流域河湖健康評估實踐

從2010年海河流域水資源保護局開展河湖健康評估前期準備和調(diào)研工作開始，海河流域河湖健康評估已進行了8年，評估了灤河、漳河、桑干河、洋河、永定河等5條河流，白洋淀、于橋水庫、岳城水庫等3個湖泊（水庫）。參評河流長度逾2400 km，湖泊（水庫）面積逾460 km2，布設采樣點86個，獲取了大量原始數(shù)據(jù)。在評估工作過程中，我們對全國的指標、標準和方法進行了改進，使之更適于海河流域實際。隨著評估工作不斷深入，鍛煉了一支河湖健康評估隊伍，形成了一套河湖健康評估體系。

1.指標選取上，共性與個性相結合

《河流健康評估指標、標準與方法（試點工作用）》對河湖健康評估的表述為對河湖系統(tǒng)物理完整性（水文完整性和物理結構完整性）、化學完整性、生物完整性和服務功能完整性以及他們的相互協(xié)調(diào)性的評價。由此將指標體系劃分為水文水資源、物理結構、水質(zhì)、生物和社會服務功能等5個準則層。海河流域已建成大、中、小型水庫1879座，總庫容321億m3，以不足全國1.3%的水資源量，承載著全國10%以上的人口、糧食生產(chǎn)和GDP。水資源開發(fā)利用程度高是海河流域的顯著特點。因此在海河流域河湖健康評估工作中，在注重常規(guī)共性指標評估的同時，提出了基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估指標體系。水功能區(qū)劃作為水資源保護的基本單元，體現(xiàn)了河流、湖泊（水庫）不同的社會服務功能和目標要求。在客觀分析河湖健康評估與水功能區(qū)劃的關系基礎上，根據(jù)河湖不同水功能區(qū)相應的主導功能，確定評估重點，據(jù)此選擇使用不同的指標體系和權重。

2.數(shù)據(jù)采集上，人工與機器相結合

河岸帶（湖濱帶）植被能夠起到維持生物多樣性、吸附污染物凈化水質(zhì)的作用，因此河岸帶（湖濱帶）植被覆蓋率是反映河湖水域空間生態(tài)系統(tǒng)狀況的關鍵指標。采用地面人工調(diào)查的方法，工作量大，數(shù)據(jù)精度不高。由于流域水生態(tài)系統(tǒng)的復雜性以及河湖健康評估成果的時效性需求，河湖健康評估指標數(shù)據(jù)的信息化采集與處理顯得尤為重要。現(xiàn)代遙感技術的發(fā)展，為解決河湖健康評估指標采集的時效性和準確性問題提供了途徑。在對永定河進行健康評估時，利用遙感技術和地面調(diào)查一體化監(jiān)測手段，開展了永定河物理結構狀況調(diào)查。對遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正和波段合成，獲得評估區(qū)不同時間的影像數(shù)據(jù)源，建立不同植被類型的遙感影像數(shù)據(jù)特征，采用人機交互的模式識別技術進行信息提取，并通過野外實地驗證修正解譯成果。遙感技術的應用，在獲取評估區(qū)大尺度多時相信息的同時，提高了評估效率和數(shù)據(jù)準確性。

3.評估方法上，主觀與客觀相結合

《河流健康評估指標、標準與方法（試點工作用）》采用逐級加權的評估方法具有操作簡單、直觀易用的優(yōu)點。但該方法屬于主觀賦權法，其對指標權重的確定具有一定的主觀影響。由于河湖健康評估指標體系中的社會服務功能已經(jīng)體現(xiàn)人為主觀因素，再采用主觀賦權法便產(chǎn)生重復計算的問題。因此，探索河湖健康評估客觀權重計算方法十分必要。社會經(jīng)濟領域中的協(xié)調(diào)發(fā)展度引入灤河健康評估，能夠用發(fā)展指數(shù)表征河湖健康狀況，體現(xiàn)河湖水系生態(tài)完整性和社會服務功能之間協(xié)同作用的強弱程度。機器學習領域中的投影尋蹤法是一種處理非正態(tài)、非線性、高維數(shù)問題的技術方法，通過從不同的角度解析高維數(shù)據(jù)特性，最優(yōu)化地將高維數(shù)據(jù)映射到一維空間，實現(xiàn)對樣本的綜合評價。該方法被引入到衡水湖濕地健康評估的研究中，對指標體系進行合理的等級劃分，為衡水湖濕地的管理和保護工作提供了新的思路和科學依據(jù)。

三、有待進一步研究的問題

我國河湖健康評估工作是在評估指標體系不完善、評估方法不統(tǒng)一、水生生物監(jiān)測數(shù)據(jù)資料匱乏的條件下逐步開展和完善的。近年，圍繞生態(tài)文明建設，中央先后作出了一系列新部署。當前，河湖健康評估工作需要在服務河長制、修復水生態(tài)、構建河湖健康長效機制等方面作出更多探索。

1.從生態(tài)文明到河長制，支撐新形勢下河湖管控需求

黨的十八大把生態(tài)文明建設放在突出地位，融入經(jīng)濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程。十八大以來，生態(tài)文明建設理念深入人心。為進一步落實綠色發(fā)展理念，解決好復雜水問題，2016年11月，中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于全面推行河長制的意見》，要求在全國江河湖泊全面推行河長制，構建責任明確、協(xié)調(diào)有序、監(jiān)管嚴格、保護有力的河湖管理保護機制，為維護河湖健康生命、實現(xiàn)河湖功能永續(xù)利用提供制度保障。保障河湖功能，服務河長制的落實，需要河湖健康評估工作對以下問題作出回應：要按照綠色發(fā)展理念治水，河湖所能容納的污染物質(zhì)上限是多少；河湖水環(huán)境表征在水里、根源在岸上，協(xié)調(diào)好經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護關系，區(qū)域河湖水系承載能力有多大；河湖健康評估獲取的斷面尺度、河段尺度、河流尺度的指標如何轉化為支撐河長制考核的管理指標，形成人人有壓力、治理有動力的問責機制；如何用河湖水系健康的整體目標協(xié)調(diào)好河長制下各行政區(qū)河段的管理，形成上下游、干支流一體化的系統(tǒng)治理。

2.從“問診把脈”到“開方抓藥”，以評估為導向精準修復水生態(tài)

圖1　以河湖健康評估為導向的水生態(tài)修復路線

河湖健康評估是從水文水資源、物理結構、水質(zhì)、生態(tài)、社會服務功能等方面評估河湖健康狀況，評估的結果應當為后續(xù)的河湖生態(tài)修復提供導向（見圖1）。缺水斷流型河湖，應從生態(tài)需水核算、生態(tài)水量調(diào)控等方面入手，保障河湖生態(tài)需水；水質(zhì)惡化型河湖，應從復核水域納污能力、整治入河湖排污口、實施水環(huán)境治理等方面入手，改善河湖水環(huán)境；生態(tài)退化型河湖，應從河湖水域生態(tài)空間管控入手，提高水系連通性，恢復河流流動性，重建良好水域生境；功能喪失型河湖，應從識別生態(tài)功能退化成因、改善生態(tài)服務功能驅動力條件入手，維持河湖生態(tài)功能。按照河湖生態(tài)功能定位，制定適宜的生態(tài)恢復目標，逐步修復河湖水生態(tài)。在采取綜合措施修復水生態(tài)的同時，應注重修復效果后評估，為河湖“定期體檢”，以評估河湖治理和保護策略，為制定河湖有效保護和合理開發(fā)決策提供技術支撐，實現(xiàn)流域機構“河流代言人”的職責。

3.從政府主導到社會參與，構建河湖健康長效運維體制機制

維護健康河湖形成長效機制，需要在發(fā)揮政府作用的同時，研究提出相關優(yōu)惠支持政策，廣泛吸引金融資金、社會資本等參與河湖治理與生態(tài)修復工作。研究構建多元化融資機制，吸引符合條件的社會資本參與河湖生態(tài)建設，推動實現(xiàn)投資主體多元化、資源資產(chǎn)化、資產(chǎn)資本化、資本證券化。構建多樣化投資回報機制，因地制宜采取使用者付費、政府購買服

務、資源綜合開發(fā)等模式。根據(jù)中央關于推進生態(tài)文明建設、健全生態(tài)保護補償機制的總體部署和要求，研究構建基于河湖健康損害的生態(tài)補償機制。在客觀評估河湖健康水平的基礎上，將明顯損害河湖健康的開發(fā)利用活動納入補償事項范圍，明確補償主體和客體，提出補償方式、補償標準等。■

參考文獻：

[1]Beyene A,Addis T,Kifle D,et al.Comparativestudyofdiatomsand macro-invertebratesas indicatorsof severe water pollution:case study of the Kebena and Akaki in Addis Ababa,Ethiopia.EcologicalIndicators,2009（9）.

[2]葉建春，賈更華，朱威.加強太湖流域綜合管理 維護河湖健康生態(tài)[J].人民長江,2007（11）.

[3]董哲仁.河流健康的內(nèi)涵 [J].中國水利,2005（4）.

[4]王乙震，郭書英，崔文彥.基于水功能區(qū)劃的河湖健康內(nèi)涵與評估原則[J].水資源保護,2016（6）.

[5]朱緒超,袁國富,邵明安,等.塔里木河下游河岸帶植被的空間結構特征[J].植物生態(tài)學報,2015(11).

[6]翟晶，徐國賓，郭書英，等.基于協(xié)調(diào)發(fā)展度的河流健康評價方法研究[J].水利學報,2016（11）.

[7]張浩,郭勇,繆萍萍,等.基于投影尋蹤法的衡水湖濕地健康評價[J].水資源保護,2012(6).