張亞娟,趙曉晨,陳基培
(珠江水資源保護(hù)科學(xué)研究所,廣東 廣州 510635)
河湖健康評(píng)估是河長(zhǎng)制、湖長(zhǎng)制工作的重要抓手,可以更加全面、及時(shí)、準(zhǔn)確地了解河流的健康狀況,是加強(qiáng)河湖健康狀況管理的重要基礎(chǔ)工作[1]。河流健康概念于20世紀(jì)80年代首次提出[2]。河湖健康概念被國(guó)外廣泛采納,如美國(guó)清潔水法(1972 年)[3-4]、歐盟水框架指令(2000 年)[5]、澳大利亞建立河流評(píng)價(jià)系統(tǒng)[6]等。河湖健康評(píng)估工作在中國(guó)起步較晚[7],中國(guó)則于2003年首次提出“河流生命”的概念[8]。2010年9月,水利部全面開(kāi)展國(guó)內(nèi)重要河湖健康評(píng)估工作。近幾年,制定了《湖泊健康評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法(試點(diǎn)工作用)(1.0版)》[9]《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》[10]、SL/T 793—2020《河湖健康評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《技術(shù)導(dǎo)則》)[11]。在此基礎(chǔ)上,遼寧、福建、浙江、江蘇等省份相繼出臺(tái)了評(píng)價(jià)導(dǎo)則、規(guī)范技術(shù)指引等體系與方法[12]。
韓江流域水質(zhì)的好壞、水量的豐枯關(guān)乎沿線廣東、江西、福建3省共8個(gè)地級(jí)市的用水安全和社會(huì)穩(wěn)定。開(kāi)展韓江流域河湖健康評(píng)估開(kāi)展永定河流域水生態(tài)健康評(píng)估是全面落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)〔2012〕3 號(hào))及 《關(guān)于全面推行河長(zhǎng)制的意見(jiàn)》(2016 年 12 月 11 日)等重要任務(wù),對(duì)加快推進(jìn)水利治理體系和治理能力現(xiàn)代化,建設(shè)幸福河湖具有重大意義。
本文以2019年韓江流域現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)與調(diào)查資料為基礎(chǔ),依據(jù)《技術(shù)導(dǎo)則》,建立了包含水文完整性、形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、化學(xué)完整性、生物完整性和社會(huì)服務(wù)功能可持續(xù)性5個(gè)方面的河湖健康評(píng)估體系,對(duì)韓江流域評(píng)估河段的生態(tài)狀況和功能狀況進(jìn)行了分類(lèi)評(píng)估和綜合評(píng)估。
韓江流域位于粵東、閩西南地區(qū),跨越廣東、江西、福建3省共8個(gè)地級(jí)市,地理位置在東經(jīng)115°13′~117°09′,北緯23°17′~26°05′,南北長(zhǎng)310 km,平均寬98 km。韓江干流全長(zhǎng)470 km,平均坡降0.4‰,集水面積30 112 km2。流域內(nèi)集水面積大于1 000 km2的支流有五華河、寧江、石窟河(中山河)、汀江、長(zhǎng)汀河、舊縣河、黃潭河、永定河和梅潭河等。
2019年度,在韓江流域開(kāi)展了枯水期和豐水期水質(zhì)、水生物監(jiān)測(cè),河岸帶調(diào)查和公眾滿(mǎn)意度調(diào)查等工作,具體調(diào)查方法見(jiàn)表1,采樣點(diǎn)位置見(jiàn)圖1。
表1 研究區(qū)域調(diào)查方法
圖1 韓江流域水質(zhì)與水生物采樣點(diǎn)位置
科學(xué)的指標(biāo)體系是判斷河湖生態(tài)系統(tǒng)健康與否的重要標(biāo)準(zhǔn)[13 ]。根據(jù)《技術(shù)導(dǎo)則》,結(jié)合珠江健康的特色,韓江流域健康評(píng)估指標(biāo)體系主要包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、亞準(zhǔn)則層和指標(biāo)層4個(gè)層次。具體指標(biāo)體系見(jiàn)表2。
表2 韓江流域健康評(píng)估指標(biāo)體系
本次韓江流域評(píng)估劃分原則依據(jù)《技術(shù)導(dǎo)則》評(píng)估河段的劃分原則,根據(jù)河流水文特征、河床及河濱帶形狀、水質(zhì)狀況、水生生物特征以及流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特征,結(jié)合不同水功能區(qū)的自然屬性和主導(dǎo)水體功能類(lèi)型進(jìn)行劃分,確定評(píng)估的重點(diǎn),將梅江、韓江以及支流汀江、石窟河和梅潭河納入評(píng)估河段。結(jié)合水功能區(qū)共確定了際頭、尖山、夏阜中學(xué)、大壩、水口等37個(gè)評(píng)估單元。37個(gè)評(píng)估單位具體劃分見(jiàn)表3,具體位置見(jiàn)圖2。
表3 韓江流域健康評(píng)估單元?jiǎng)澐?/p>
續(xù)表3 韓江流域健康評(píng)估單元?jiǎng)澐?/p>
圖2 韓江流域評(píng)估單位劃分
韓江流域評(píng)價(jià)了生態(tài)狀況和功能狀況,其中生態(tài)狀況包括:水文完整性、形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、化學(xué)完整性和生物完整性指標(biāo)四大指標(biāo);功能狀況包括社會(huì)服務(wù)功能可持續(xù)性指標(biāo)。
根據(jù)《技術(shù)導(dǎo)則》河湖健康評(píng)估采用分級(jí)指標(biāo)評(píng)分法,逐級(jí)加權(quán),綜合計(jì)算評(píng)分。評(píng)估指標(biāo)值根據(jù)賦分標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行賦分時(shí),采用線性插值法。
由于《技術(shù)導(dǎo)則》中部分指標(biāo)層指標(biāo)未給出權(quán)重,根據(jù)《技術(shù)導(dǎo)則》中賦分權(quán)重要求和韓江流域?qū)嶋H情況,結(jié)合《河湖健康評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法(試點(diǎn)工作用)》(1.0版)的賦分方法,對(duì)指標(biāo)層進(jìn)行權(quán)重賦分,具體權(quán)重賦分見(jiàn)表4。
表4 河湖健康評(píng)估目標(biāo)層及準(zhǔn)則層賦分權(quán)重
數(shù)據(jù)來(lái)源見(jiàn)表5,指標(biāo)計(jì)算根據(jù)表的權(quán)重值,按照《技術(shù)導(dǎo)則》計(jì)算公式計(jì)算。
表5 河湖健康評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)源
從評(píng)估結(jié)果來(lái)看,韓江流域整體水文完整性狀況評(píng)估平均分為60.2分。由于2019年韓江流域整體來(lái)水為偏枯的年份,各條河流的水文完整性平均得分較低,尤其是河流生態(tài)流量滿(mǎn)足程度的評(píng)分較低,且在水文完整性評(píng)估中占比權(quán)重較大,造成整體的得分較低。此外,梯級(jí)電站位置分布、流量過(guò)程變異程度等對(duì)水文完整性評(píng)估指標(biāo)分?jǐn)?shù)有所影響。
從評(píng)估結(jié)果來(lái)看,韓江流域化學(xué)完整性總體評(píng)分為92.4分。水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況和苯系物(BCP)達(dá)標(biāo)率均為100%,水質(zhì)優(yōu)劣程度均在80分以上,化學(xué)完整性較好,評(píng)估單元化學(xué)完整性分值較高。
由于植被覆蓋度低,岸坡沖刷嚴(yán)重,河岸帶自然狀況較差,河岸帶自然狀況得分較低,均低于50分。但河岸帶人工干擾程度和河流縱向連通性較好,形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性總體評(píng)分為81.12分。在37個(gè)評(píng)估單元中,得分最高的評(píng)估分區(qū)為梅潭河源頭水保護(hù)區(qū)(新村斷面)85.3分。受植被覆蓋度低,岸坡沖刷嚴(yán)重的影響,梅江干流梅縣保留區(qū)(梅州橋斷面)河岸帶自然狀況較差,總體評(píng)分最低為72.46分。
總體來(lái)看,韓江流域源頭、干支流上游污染相對(duì)較小,特定污染敏感指數(shù)(IPS)值較高。干流河段受梯級(jí)開(kāi)發(fā)影響的水域及流經(jīng)城鎮(zhèn)的區(qū)域,附生硅藻IPS指數(shù)值較低,部分支流河段,尤其是流經(jīng)城區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)區(qū)的河段,受城鎮(zhèn)污染來(lái)水及附近生活污水影響、農(nóng)業(yè)面源污染等影響,IPS指數(shù)值較低。由于韓江河流底質(zhì)多以砂質(zhì)為主,部分河段受梯級(jí)開(kāi)發(fā)影響水流變緩,導(dǎo)致河流底質(zhì)環(huán)境缺少空間異質(zhì)性,韓江底棲動(dòng)物多樣性較低。韓江流域生物完整性總體評(píng)分為52.9分,水生生態(tài)環(huán)境狀況為不健康到亞健康之間,韓江干流略高于其他支流。
韓江流域公眾滿(mǎn)意度和防洪工程達(dá)標(biāo)率均較高,社會(huì)服務(wù)功能可持續(xù)性總體評(píng)分為80.30分。除留隍評(píng)估單元的賦分值為65.56外,其余36個(gè)評(píng)估單元的賦分值均在70分以上??傮w看來(lái),韓江干流略高于其他支流,韓江流域的社會(huì)服務(wù)功能完整性狀況較好。具體評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 韓江流域各評(píng)估單元評(píng)估結(jié)果賦分
續(xù)表6 韓江流域各評(píng)估單元評(píng)估結(jié)果賦分
韓江流域的河流健康評(píng)估分?jǐn)?shù)為68.8分,評(píng)價(jià)結(jié)果為健康。生物完整性較差,導(dǎo)致生態(tài)狀況較差,處于亞健康到健康狀態(tài),公眾滿(mǎn)意度較高,功能狀況較好,為健康狀態(tài)。
從河流來(lái)看,韓江干流得分較支流平均得分略高,韓江干流得分為70.1。琴江、梅江、汀江、石窟河和梅潭河得分分別為69.3、66.5、69.1、68.8和65.4。韓江流域健康評(píng)估報(bào)告卡見(jiàn)圖3。
圖3 韓江流域健康評(píng)估報(bào)告卡
a)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建設(shè)以符合河湖管理實(shí)際,幫助公眾了解河湖真實(shí)健康狀況為核心,由于技術(shù)導(dǎo)則中備選指標(biāo)較多,開(kāi)展河流健康評(píng)估階段應(yīng)結(jié)合流域自身特點(diǎn),選取能真實(shí)反映河流健康狀況且與必選指標(biāo)互補(bǔ)的指標(biāo)作為備選指標(biāo)。本項(xiàng)目選取流量過(guò)程變異程度、河岸穩(wěn)定性、防洪指標(biāo)分別作為水文完整性、形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、社會(huì)服務(wù)功能完整性3個(gè)亞準(zhǔn)則層的備選指標(biāo)。同時(shí),經(jīng)多年在珠江流域健康狀況的評(píng)估工作的開(kāi)展,選取符合流域特色的亞準(zhǔn)則層指標(biāo)苯系物指標(biāo)、硅藻指數(shù)作為生物完整性和化學(xué)完整性的自選指標(biāo)。從水文完整性、形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、化學(xué)完整性、生物完整性和社會(huì)服務(wù)功能可持續(xù)性5個(gè)方面進(jìn)行分類(lèi)評(píng)估和綜合評(píng)估。評(píng)估結(jié)果表明:韓江流功能狀況較好,處于健康到非常健康狀態(tài);生態(tài)狀況較差,處于亞健康到健康狀態(tài),總體評(píng)估為健康狀況。
b)河湖健康評(píng)估體系構(gòu)建是評(píng)估河湖健康的關(guān)鍵,中國(guó)已開(kāi)展大量河湖健康評(píng)估體系研究[15-19],但河湖健康評(píng)估的指標(biāo)體系的建設(shè)具體內(nèi)容還需根據(jù)流域特征,在應(yīng)用中進(jìn)一步地篩選和修正,為更加全面、深入地分析珠江流域河湖健康狀況,建議后期結(jié)合流域現(xiàn)狀與問(wèn)題,對(duì)珠江流域開(kāi)展連續(xù)性的河流健康狀況評(píng)估,構(gòu)建更加具有流域特色的河湖健康評(píng)估指標(biāo)體系,更好地體現(xiàn)區(qū)域差異性,更有效服務(wù)于河長(zhǎng)湖長(zhǎng)制工作。
c)河流月徑流量還原計(jì)算中,數(shù)據(jù)資料來(lái)源于水文年鑒水量調(diào)查成果,還原方法采用水文計(jì)算中計(jì)算天然徑流的傳統(tǒng)方法——分項(xiàng)還原法[14],計(jì)算成果符合計(jì)算規(guī)范,建議今后繼續(xù)探討更適合韓江流域流量變異程度分析的天然徑流還原方法。
d)河岸帶狀況現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查監(jiān)測(cè)手段較為傳統(tǒng),獲取的數(shù)據(jù)類(lèi)型較單一,數(shù)據(jù)少,直觀展示仍然以圖片或照片為主。建議探索無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星遙感等先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段與大數(shù)據(jù)、GIS等信息處理技術(shù)相結(jié)合的方式,從全湖尺度及時(shí)獲取湖岸帶變化動(dòng)態(tài),提高數(shù)據(jù)的多樣性和連續(xù)性。
e)由于技術(shù)導(dǎo)則中未明確各準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重,僅提出權(quán)重確定原則“基礎(chǔ)指標(biāo)權(quán)重應(yīng)高于備選指標(biāo)權(quán)重;化學(xué)完整性及生物完整性亞準(zhǔn)則層采用最小因子法”,目前河湖健康評(píng)估工作中被廣泛采用的指標(biāo)靜態(tài)賦分無(wú)法將河湖健康狀況的變化趨勢(shì)反映出來(lái)[1]。評(píng)估尚無(wú)參考性指標(biāo)權(quán)重,為反映流域河湖健康真實(shí)現(xiàn)狀,建議今后繼續(xù)探討更適合流域范圍內(nèi)的指標(biāo)權(quán)重值。建議進(jìn)一步開(kāi)展珠江流域的指標(biāo)體系權(quán)重研究,完善流域指標(biāo)權(quán)重,使評(píng)價(jià)結(jié)果能更準(zhǔn)確反映河流健康狀況。