(西北大學(xué)附屬中學(xué),陜西 西安 710075)
河流生態(tài)系統(tǒng)是自然界最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。作為一種自然生態(tài)系統(tǒng),河流生態(tài)系統(tǒng)具有自我維持、自我調(diào)控的功能,對(duì)外界的干擾具有一定的恢復(fù)能力[1]。近年來(lái),河流的生態(tài)問(wèn)題越發(fā)受到人們關(guān)注,河流健康被廣泛提及與研究,以期使河流沿著可持續(xù)的趨勢(shì)進(jìn)行生存和演化。健康河流是指在相應(yīng)一定時(shí)期其社會(huì)功能與自然功能和諧并能夠均衡發(fā)揮的河流,其標(biāo)志是具有良好的水質(zhì)、水沙流暢的河床與可維系的河流生態(tài)系統(tǒng)[2]。河流健康具有“自然—社會(huì)”雙重屬性。河流健康的自然功能主要包括河流本身的合理構(gòu)造、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、擁有良好的抵抗力和恢復(fù)力、以及具有長(zhǎng)期的發(fā)展演化能力。其社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能則是能為人類(lèi)的生存發(fā)展提供一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,如供水、發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖、航運(yùn)、娛樂(lè)等需求。
河流健康從思想方面是要求人水和諧,保護(hù)、維護(hù)、修復(fù)河流,使河流良性發(fā)展,不為眼前利益,損壞河流健康,也不為上游發(fā)展,而不顧下游城市;從技術(shù)方面是通過(guò)診斷標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)理論及指標(biāo)體系對(duì)河流的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估,保障河流健康發(fā)展;從工程方面是通過(guò)工程和非工程措施對(duì)河流進(jìn)行保護(hù)、維持、修復(fù)和管理。河流健康的基本原則包括:(1)河流和河流生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)生態(tài)良好的河流進(jìn)行維護(hù)和保持,使河流生態(tài)良性發(fā)展。對(duì)于已經(jīng)破壞的河流和健康狀況較差的河流,進(jìn)行人為干預(yù)和修復(fù),讓上中下游的河段都能健康發(fā)展。使河流生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性和完整性,具有自我調(diào)節(jié)能力、恢復(fù)能力和抗干擾能力。(2)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可以持續(xù)發(fā)展。水資源和水能的優(yōu)化配置,不危害河流自身發(fā)展的前提西下,使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)最大化發(fā)展。進(jìn)行河流的河流開(kāi)發(fā)和水權(quán)管理,河流沿岸城市合理分工,規(guī)劃管理河流事物。實(shí)行政府宏觀調(diào)控、流域民主協(xié)商、市場(chǎng)運(yùn)作和用水戶(hù)參與管理的運(yùn)行模式。
河流健康其內(nèi)涵主要包括以下三點(diǎn):(1)河流本身健康。這其中要求:1)河流的河床、河岸、河流階地穩(wěn)定,并有著良好的演化發(fā)展趨勢(shì)。2)河流要有充足的水源和流量,保持天然狀態(tài)下的良好運(yùn)行,良性的水循環(huán)和能量守恒,且河流水質(zhì)需達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn);3)河流本身泄洪能力和排水能力能符合人類(lèi)的需求。(2)河流生態(tài)系統(tǒng)健康。河流生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的抵抗力和恢復(fù)力,能較好地應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化。河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行良性運(yùn)轉(zhuǎn),河岸帶的動(dòng)植物和河中的藻類(lèi)、魚(yú)蝦類(lèi)、無(wú)脊椎動(dòng)物等保持合理的種群結(jié)構(gòu)和密度,保持物種的多樣性。(3)河流的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值健康發(fā)展。河流和人類(lèi)的相互發(fā)展中保持合理的人地關(guān)系、人河關(guān)系、人水關(guān)系。河流能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)睾拖掠紊鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,對(duì)生產(chǎn)和生活提供保障,進(jìn)行合理開(kāi)發(fā),高效利用水資源。
圖1 渭河陜西段區(qū)域圖
渭河發(fā)源于甘肅省渭源縣,全長(zhǎng)818 km,流域總面積1.35×105km2,是黃河的第一大支流,發(fā)源于甘肅省定西市渭源縣鳥(niǎo)鼠山,主要流經(jīng)甘肅天水、陜西省關(guān)中平原,至渭南市潼關(guān)縣匯入黃河。渭河干流陜西段流經(jīng)寶雞、咸陽(yáng)、西安、渭南等地,陜西境內(nèi)渭河主要支流有橫水河、石川河、涇河、北洛河等,河流長(zhǎng)度504 km,流域面積約為6.24×104km2,占總面積的46.2%,其氣候隸屬于大陸性季風(fēng)氣候,年均溫7.8℃~13.5℃。年均降水量約500~800 mm,主要集中于6-9月,汛期徑流量約占全年徑流量的60%左右,多年平均蒸發(fā)量為1 000~2 000 mm。其多年平均徑流量為100.34×108m3,年均徑流為195 m3/s。渭河陜西段整體自然生態(tài)環(huán)境比較脆弱,河流水質(zhì)情況較差,水資源利用效率較低(圖1)。
渭河流域陜西段僅占陜西省國(guó)土面積的1/3,卻集中了陜西省64%的人口、52%的耕地、72%的灌溉面積和80%的工業(yè)總產(chǎn)值,農(nóng)林牧副漁業(yè)的總產(chǎn)值占到全省的64%,糧食產(chǎn)量占到全省的67%,是陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的中心地帶[3]。渭河陜西段是我國(guó)西部重要的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、經(jīng)濟(jì)、文化、教育基地,是關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的中心,也是西部大開(kāi)發(fā)的重要陣地。
表1 渭河陜西段河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
河流健康既要河流生態(tài)良好,又要滿(mǎn)足人類(lèi)需求,實(shí)現(xiàn)河流水資源可持續(xù)發(fā)展。河流健康也作為一種河流管理的評(píng)估工具,通過(guò)選取一些評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行渭河陜西段的評(píng)價(jià)健康評(píng)價(jià)。本文選取河流結(jié)構(gòu)指數(shù)、生態(tài)環(huán)境指數(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指數(shù)對(duì)河流健康進(jìn)行評(píng)價(jià),通過(guò)專(zhuān)家調(diào)查和層次分析法對(duì)各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行確定(表1)。
河流結(jié)構(gòu)指數(shù)選取了河床和河岸帶形態(tài)結(jié)構(gòu)、河流水文特征、水質(zhì)理化參數(shù)3個(gè)二級(jí)指標(biāo)和河床穩(wěn)定性等12個(gè)三級(jí)指標(biāo)。渭河陜西段的降雨量呈減少趨勢(shì),其中咸陽(yáng)、寶雞減少趨勢(shì)較大,達(dá)30%以上。河流水量是河流健康主要表征指標(biāo),渭河陜西段水資源總量大約50.97億 m3。徑流量作為重要的水文參數(shù),不僅是受城市化影響最為突出的指標(biāo)之一,也是表征河流健康的重要影響因子。年徑流量約為97.11億 m3,2015年67.11億 m3,比同期下降30.9%,多年徑流深132.5 mm,2015年徑流深110.6 mm,比同期下降16.7%,多年平均輸沙量13 391萬(wàn) t。河岸穩(wěn)定與否對(duì)于河流生物組成以及河流系統(tǒng)功能的發(fā)揮具有重要作用[4]。并且河道的直線(xiàn)化、渠道化,極大地改變了河流的自然狀態(tài),破壞了河流的生態(tài)系統(tǒng)。因此近年來(lái),通過(guò)渭河綜合整治工程,堤頂?shù)缆酚不G化214 km。河流水質(zhì)表征水環(huán)境質(zhì)量狀態(tài),是水生動(dòng)植物生存、工農(nóng)業(yè)及生活供水和生態(tài)作用過(guò)程完成的功能要求,也是衡量河流健康狀況的重要指標(biāo)[5]。通過(guò)大力治理,渭河水質(zhì)有明顯好轉(zhuǎn),I-III類(lèi)水質(zhì)占總長(zhǎng)的56.57%、IV類(lèi)水質(zhì)占12.47%、V類(lèi)和劣V類(lèi)分別占16.31%和14.64%。其中V類(lèi)和劣V類(lèi)水質(zhì)占總量的30.95%,可見(jiàn)渭河水治理工作仍不能有絲毫松懈。陜西省頒布了《陜西省地下水超采區(qū)劃定與保護(hù)方案》,目標(biāo)到2020年將減少地下水開(kāi)采量1.98億 m3?,F(xiàn)階段地下水水位整體成略微上升趨勢(shì),但是超采區(qū)仍然存在,主要在西安、咸陽(yáng)、渭南等地。
水環(huán)境指標(biāo)選取了水環(huán)境質(zhì)量、水污染控制、環(huán)境建設(shè)3個(gè)三級(jí)指標(biāo)和水質(zhì)達(dá)標(biāo)率10個(gè)三級(jí)指標(biāo)。渭河水系的水環(huán)境安全影響著沿岸居民的生活與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。渭河水系全年平均結(jié)果為:Ⅰ~Ⅲ類(lèi)的水質(zhì)河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的比例為35.0%;Ⅳ~Ⅴ類(lèi)的水質(zhì)河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的比例為29.4%;劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的比例為35.6%;主要超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮、化學(xué)需氧量、生化需氧量。部分地區(qū)有機(jī)肥施用量偏低,而超標(biāo)使用氮磷肥料,土壤被破壞,出現(xiàn)板結(jié)狀況這也是NH3-N出現(xiàn)污染的主要原因。
生態(tài)環(huán)境指數(shù)選取了河岸植被、水生生物多樣性2個(gè)二級(jí)指標(biāo)和濕地覆蓋率等9個(gè)三級(jí)指標(biāo)。河流健康應(yīng)具有良好的水土資源與水環(huán)境狀況,進(jìn)行水土流失治理和水資源合理開(kāi)發(fā)。對(duì)資源開(kāi)發(fā)所帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境和水質(zhì)的破壞問(wèn)題進(jìn)行防止和修復(fù)?!蛾兾魇∷帘3盅a(bǔ)償費(fèi)征收使用管理實(shí)施辦法》發(fā)布施行,西安、楊凌水生態(tài)文明試點(diǎn)建設(shè)階段性完成。保持河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性,穩(wěn)定性和可持續(xù)性。即在時(shí)間上使生態(tài)系統(tǒng)具有維持其組織結(jié)構(gòu)的自我調(diào)節(jié)能力和對(duì)脅迫的恢復(fù)能力和抗干擾能力;以及維持自身發(fā)展和進(jìn)化的能力[6]。保持水生生物完整性、多樣性和穩(wěn)定性,使水生物不受人為的影響。河岸動(dòng)植物能延河生存,不受人為干擾和破壞,構(gòu)建生物棲息地。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)指數(shù)選取了水量、水資源開(kāi)發(fā)2個(gè)二級(jí)指標(biāo)和農(nóng)業(yè)用水量等6個(gè)三級(jí)指標(biāo)。渭河陜西段擔(dān)負(fù)著河流兩岸城鎮(zhèn)生產(chǎn)生活供水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、工業(yè)用水和生態(tài)環(huán)境用水等多方面的需求。水關(guān)中地區(qū)的地表水源供水量約26.81億 m3,地下水源供水量約25.68億 m3。其中,農(nóng)田灌溉、林牧漁畜、工業(yè)、城鎮(zhèn)公共、居民生活、生態(tài)環(huán)境用水量分別為 26.12、5.26、 9.42、2.07、8.91、2.4億 m3。渭河陜西段修建水庫(kù)16座,有利于涵養(yǎng)水源,發(fā)電供水。水資源的大量需求,影響著城市發(fā)展。陜西省政府積極推動(dòng)水利投資改革,與金融機(jī)構(gòu)簽訂推進(jìn)水利改革新發(fā)展戰(zhàn)略合同框架協(xié)議,引漢濟(jì)渭項(xiàng)目工程被納入全省PPP項(xiàng)目庫(kù)。并且省政府啟動(dòng)渭河綜合整治二期工程,編制了新一輪渭河水生態(tài)區(qū)域開(kāi)發(fā)和保護(hù)規(guī)劃,使水資源開(kāi)發(fā)利用率控制在河流能夠承受的范圍內(nèi),保持河流健康, 維持良性的供水、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等功能。
我國(guó)實(shí)行“預(yù)防為主、防治結(jié)合”、“誰(shuí)污染誰(shuí)治理”和“強(qiáng)化環(huán)境管理”三大環(huán)境保護(hù)政策,渭河陜西段進(jìn)行全面整治,工程措施和非工程措施統(tǒng)籌兼顧,合理設(shè)防,綜合治理,提高治理標(biāo)準(zhǔn),建立渭河陜西段流域水利現(xiàn)代化管理體制,保障水系生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,流域水環(huán)境健康,實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三者和諧可持續(xù)發(fā)展。主要通過(guò)以下一些措施:(1)提高區(qū)域水資源保障能力。加大水資源重復(fù)使用率,減少水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的壓力,保障水資源持續(xù)發(fā)展。(2)改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。推動(dòng)節(jié)水產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的發(fā)展,發(fā)展高新經(jīng)濟(jì),提高水資源利用率。(3)加強(qiáng)區(qū)域協(xié)作,共同治理。對(duì)渭河陜西段水系進(jìn)行修復(fù)和整治,防止水資源違規(guī)開(kāi)發(fā)。協(xié)調(diào)區(qū)域水資源共同發(fā)展,加強(qiáng)區(qū)域之間水資源共同發(fā)開(kāi)利用,保障水資源良性循環(huán),水環(huán)境穩(wěn)定健康。
渭河陜西段作為陜西省乃至西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的中心地帶,其河流健康的治理十分重要。渭河陜西段的河流健康主要從河流結(jié)構(gòu)健康、水環(huán)境指標(biāo)、生態(tài)環(huán)境健康、沿岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康幾方面進(jìn)行研究和解決,促使渭河陜西段良性發(fā)展,沿岸城市健康可持續(xù)發(fā)展。