中圖分類號：X826 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-3075（2025）04-0218-11

山溪性河流地貌類型多樣，是水生生物的重要載體，同時為人類提供凈水輸沙、供水發(fā)電、調(diào)節(jié)氣候和景觀娛樂等諸多方面的服務(wù)（Wohl，2006）。中國西部眾多的山脈孕育了眾多的山溪性河流，與低地河流相比，山溪性河流的水文變化更劇烈，坡度和形態(tài)變化更大，生態(tài)系統(tǒng)的空間變化更明顯，更容易受到外部影響的脅迫（Yuetal，2022）。隨著人類對水資源需求量的大幅提升，為了平衡區(qū)域間水資源的矛盾，人類采取了跨流域引水工程中的筑壩、河床挖深及河岸固化等工程措施，這些工程及各種建筑垃圾堆場不僅會改變山溪性河流的水文情勢和地貌格局，導(dǎo)致棲息地質(zhì)量下降和生物多樣性衰退，而且會通過影響河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常發(fā)揮而影響人類福祉（Ladsonamp;White，2000；Feioetal，2021）。2021一2030年為聯(lián)合國生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)年，目的是支持和加大力度，防止、制止和扭轉(zhuǎn)全球生態(tài)系統(tǒng)退化，提高人們對成功恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)重要性的認(rèn)識。

秦嶺是我國的中央水塔、中華民族的祖脈和重要的生態(tài)安全屏障。引漢濟渭工程由調(diào)水工程（一期工程）和輸配水工程（二期及三期工程）組成，總投資約516億元。一期工程于2014年底正式開工建設(shè)，于2023年7月竣工。為了規(guī)避引水工程對沿線生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，引漢濟渭秉持保護優(yōu)先和綠色發(fā)展的理念，在編制“生態(tài)環(huán)境與水土保持監(jiān)理管理辦法”的基礎(chǔ)上，制定了一系列生態(tài)保護措施。在設(shè)計和施工層面將以往的經(jīng)濟成本核算優(yōu)先調(diào)整為生態(tài)保護優(yōu)先，除嚴(yán)格控制施工支洞的數(shù)量外，針對重要而敏感的生態(tài)節(jié)點采取線路繞避措施，盡量規(guī)避各類施工及營地生活對河畔陸域環(huán)境，特別是對魚類三場等重要生態(tài)節(jié)點的生態(tài)脅迫。為確認(rèn)所采取的生態(tài)保護及生態(tài)修復(fù)措施的效果，根據(jù)秦嶺北麓山溪性河流的水文地貌及魚類群落特點（吳景霞，2008；喬亮等，2015；張建祿等，2016；尤琦英，2020；邊坤等，2022），構(gòu)建適宜的山溪性河流健康指標(biāo)體系并實施科學(xué)客觀的評價具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。

河流健康評價首先在歐美日等發(fā)達(dá)國家得到應(yīng)用（Boulton，1999；Ladsonetal，1999;Karramp;Rossa-no，2001），進入21世紀(jì)，我國河流生態(tài)健康相關(guān)研究方興未艾（吳阿娜，2008），2020年水利部《河湖健康評價指南（試行）》印發(fā)后，全國河湖健康評價工作逐步進入實施階段（劉六宴等，2020），由于山溪性河流受流域地貌及氣候的影響明顯，尚未形成完善的山溪性河流生態(tài)系統(tǒng)健康管理體系（羅坤，2017），因此，依據(jù)共性特點構(gòu)建適用于各類山溪性河流的生態(tài)健康評價體系，并根據(jù)生態(tài)保護和生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)適時開展河流健康評價對于最大限度地規(guī)避工程性干預(yù)，提升河流生態(tài)保護措施的效率，有的放矢地制定生態(tài)修復(fù)計劃均具有重要現(xiàn)實意義。

本研究聚焦于秦嶺北麓周至縣境內(nèi)的重要水生態(tài)敏感區(qū)（秦嶺細(xì)鱗鮭和黑河多鱗白甲魚國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)）的工程脅迫風(fēng)險和生態(tài)保護效果，通過對黑河水生態(tài)敏感區(qū)干流及典型支流的水文、地貌、水質(zhì)及生物的野外實地調(diào)查和數(shù)據(jù)解析，構(gòu)建適用于當(dāng)?shù)亓饔蛱卣鞯纳较院恿鹘】翟u價指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)，從生態(tài)完整性和社會服務(wù)功能2個方面對河流健康狀態(tài)和工程影響進行評價，旨在為后續(xù)類似工程的健康推進和溪流生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

秦嶺北麓是關(guān)中水塔，水資源總量占關(guān)中水資源總量的 51% ，同時，秦嶺北麓還是陜西自然生態(tài)空間最綠的地方和黃河流域生物多樣性最為豐富的區(qū)域。黑河位于陜西省秦嶺北麓的周至縣境內(nèi)，為渭河的一級支流。黑河全長 125.8km ，集水面積 2258km² ，主河道比降 8.8‰ ，河流直線長 42.7km ，彎曲系數(shù)2.265，多年平均年徑流量8.17億 m³ 。黑河流域支流眾多，地貌類型多樣，有著西南高、東北低的地勢特點，海拔最低為 399m ，最高為 3767.2m 。受地貌影響，該地區(qū)的氣候垂直變化明顯，南北差異顯著。黑河流域擁有“陜西黑河珍稀水生野生動物國家級自然保護區(qū)\"和“黑河多鱗白甲魚國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)”2大國家級保護區(qū)，屬于典型的水生態(tài)敏感區(qū)。鑒于黑河水質(zhì)優(yōu)良，2002年周至縣內(nèi)黑河出峪口處建成了黑河金盆水庫，每年向市區(qū)供水3.05億 m³ ，是西安市城市用水的主要來源，

引漢濟渭工程從長江流域的漢江及其支流子午河取水，通過隧道穿越秦嶺，調(diào)往黃河流域的關(guān)中平原，以解決陜西關(guān)中乃至陜北地區(qū)的缺水問題（李瑛等，2020）。為配合全長 98.3km 秦嶺特長輸水隧洞的施工，設(shè)計了14個支洞建設(shè)項目，其中#5、#6和#7這3個支洞及其附屬工程位于秦嶺北麓的黑河流域。#5支洞、#6支洞及黃石板渣場位于“黑河多鱗白甲魚國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)\"的王家河實驗區(qū)，#6支洞、施工營地、雙廟子河渣場及黃池溝渣場等設(shè)施，分別位于“陜西黑河珍稀水生野生動物國家級自然保護區(qū)\"的王家河緩沖區(qū)和黃池溝緩沖區(qū)，#7支洞及其附屬工程位于該水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)的黑河干流核心區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)獲取

1.2.1現(xiàn)場調(diào)查2021年4月9日、5月26日一6月5日以及7月22—23日對黑河及其主要支流的19個采樣點（圖1進行了3次水生態(tài)調(diào)查。調(diào)查點主要分布在#5、#6、#7等3個支洞，雙廟子河、黃石板、黃池溝3個渣場，施工營地的上下游和保護區(qū)內(nèi)的魚類三場等河段。采樣參照點的范圍確定為黑河上游厚畛子鎮(zhèn)的花耳坪河匯入黑河河口段以及花耳坪河河口上游1～3km 河段。選擇多鱗白甲魚的集中產(chǎn)卵期2021年5月26日一6月5日開展了為期11d的水生態(tài)調(diào)查。

水生態(tài)調(diào)查主要聚焦魚類和大型底棲動物并充分考慮河床基質(zhì)、深潭、淺灘及流速等生境特征（Palmeramp;Ruhi，2019），水文調(diào)查主要針對每個采樣點設(shè)置了每間隔 1m 測量3個流速并取平均值，地貌調(diào)查重點測量了河床的底質(zhì)性質(zhì)和礫石粒徑等。魚類生態(tài)調(diào)查內(nèi)容主要有種屬名稱、組成、分布、體長、體重及生物量，采用地籠和刺網(wǎng)采集魚類樣本，底棲動物調(diào)查主要關(guān)注種類、密度和分布等，底棲動物調(diào)查采用手工采集方式沿流向間隔至少 100m 采集3個平行樣，所有鑒定工作均依據(jù)魚類及底棲動物調(diào)查規(guī)范（陜西省動物研究所等，1987；陜西省水產(chǎn)研究所和陜西師范大學(xué)，1992；中國科學(xué)院中國動物志編輯委員會，1998；2000；褚新洛等，1999；周鳳霞和陳劍虹，2011；陳大慶，2014）實施，絕大多數(shù)樣本在現(xiàn)場鑒定后放歸河流，少量難以快速鑒定的樣本用 10% 福爾馬林溶液固定后帶回實驗室。野外實地調(diào)查特別注意關(guān)注珍稀、特有和瀕危水生生物的時空分布并做好記錄，同時，對水生植物、底質(zhì)及河岸結(jié)構(gòu)也分別做觀測記錄。水文及水質(zhì)調(diào)查主要包括水溫、透明度、流速及氮磷和COD等理化指標(biāo)。

1.2.2數(shù)據(jù)收集通過收集位于黑河下游馬召鎮(zhèn)武家村的黑峪口水文站的水雨情數(shù)據(jù)和徑流數(shù)據(jù)，以及黑河金盆水庫的入庫徑流數(shù)據(jù)獲得水文和水質(zhì)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)；借助地理空間數(shù)據(jù)云和自然資源衛(wèi)星遙感平臺得到Landsat衛(wèi)星遙感影像等數(shù)據(jù)，并參考前期的環(huán)評報告和引漢濟渭工程可行性研究報告及文獻(xiàn)獲得地貌等物理空間數(shù)據(jù)；參照2017年對黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)魚類及其他水生生物資源調(diào)查報告（陜西格林維澤環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司，2018）作為魚類及底棲動物的歷史調(diào)查數(shù)據(jù)。

1.3評價方法及指標(biāo)

結(jié)合山溪性河流多峽谷型地貌、比降大、流速快、水文情勢多樣等特征，本研究參考河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則（中華人民共和國水利部，2020）、長江流域水生生物完整性指數(shù)評價辦法（農(nóng)長漁發(fā)（2021）3號）、幸福河湖建設(shè)成效評估工作方案和相關(guān)文獻(xiàn)（Maddock，1999；張晶等，2010；羅坤，2017；朱惇等，2019），針對引漢濟渭一期工程可能產(chǎn)生的生態(tài)脅迫，運用綜合評價指標(biāo)法及專家咨詢結(jié)果，篩選水文情勢、物理生境、水質(zhì)狀況、水生生物及社會服務(wù)功能5個準(zhǔn)則層下的12個指標(biāo)，構(gòu)建了山溪性河流綜合評價指標(biāo)體系（表1）。目標(biāo)層是本研究聚焦的最終目標(biāo)，設(shè)定2個目標(biāo)亞層是希望將水生生物棲息地生境質(zhì)量與山溪性河流生態(tài)系統(tǒng)的社會服務(wù)2項評價分別考量。對生態(tài)完整性目標(biāo)亞層下的4個準(zhǔn)則層的評分可以直接反映工程對黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)的影響程度，對服務(wù)功能的評分主要反映對河流生態(tài)系統(tǒng)社會服務(wù)的影響程度。為了考核工程增量的影響，挑選了5個可以量化工程直接影響的指標(biāo)（土地利用指數(shù)、縱向連通指數(shù)、河岸帶狀況、水質(zhì)狀況及河岸景觀），對既有的計算方法（公式 ⑤～⑨ 做了改良，從而可以反映引漢濟渭一期工程對該指數(shù)的影響程度。

1.3.1水文情勢選取生態(tài)流量滿足程度和流量過程變異程度2項指標(biāo)作為評價區(qū)域內(nèi)可能受工程影響的水文情勢的表征參數(shù)，計算數(shù)據(jù)來自黑河流域水文站的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（1）生態(tài)流量滿足程度維系溪流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能所必須維持的流量過程，采用最小生態(tài)流量表征。依據(jù)河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則（中華人民共和國水利部，2020）并結(jié)合黑河流域國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)的定位選取該指標(biāo)，公式如下：

式中： E_F1 為4一9月內(nèi)日徑流量占對應(yīng)時段多年平均徑流量的最低百分比； E_F2 為10—3月日徑流量占對應(yīng)時段多年平均徑流量的最低百分比； q_d 為評估年實測徑流量 （m³/s） ： 為多年平均徑流量 （m³/s） 。生態(tài)流量滿足程度 （E_F） 是基于 E_Fl 和 E_F2 計算值的比對結(jié)果，選取二者最低賦分值進行賦分。

（2）流量過程變異程度反映評估年逐月實測凈流量與天然月凈流量的偏離程度，評估工程行為在實施期間對河流自然水文過程的影響，公式如下：

式中： F_D 為流量持續(xù)時間的變異程度； q_m 為評估年實測月徑流量 （m³/s）_;Qm 為評估年天然月徑流量（m³/s） 為評估年天然月徑流量的年平均值；天然徑流量按還原量計。

1.3.2物理生境選擇土地利用指數(shù)、縱向連通性、河岸帶狀況及河床底質(zhì)結(jié)構(gòu)等4項指標(biāo)，反映施工對河流生態(tài)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)及河流水質(zhì)的影響。

（1）土地利用指數(shù)對羅坤（2017）評價方法中的計算公式做了改良，新增 Δm 表示工程增量。運用GIS解析和現(xiàn)場確認(rèn)等方法獲取數(shù)據(jù)并計算得到黑河流域內(nèi)4種不同土地利用類型的面積，利用公式 ⑤ 求得黑河流域土地利用指數(shù)。

式中： p 為土地利用指數(shù)， w₁ 為引漢濟渭工程開工前建設(shè)用地占流域總面積百分比， w₂ 為農(nóng)業(yè)用地與未利用地占流域總面積百分比， w₃ 為草地面積占流域總面積百分比， w₄ 為林地面積占流域總面積百分比，Δw_1? Δw₂ 行 Δw₃ 及 Δw₄ 分別為引漢濟渭工程啟動后距離河岸 0.5km 范圍內(nèi)新增建設(shè)用地、農(nóng)業(yè)用地、草地及林地用地面積占流域總面積百分比的變化，當(dāng) Δw_l 呈現(xiàn)數(shù)值增加則表明工程對近岸陸域的土地利用格局有影響。

（2）縱向連通度采用河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則中的河流縱向連通性指數(shù) （K_c） （中華人民共和國水利部，2020）評價攔河阻隔物對溪流水體縱向連通的影響，并對原計算公式做了改良，新增 Δn 表示工程增量。

式中： n 為開工前每 100km 的阻隔物數(shù)目（個）；Δn 為引漢濟渭工程啟動后新增阻隔物數(shù)目（個）； L 為河流總長度 （km） 。

（3）河岸帶狀況用岸線硬化度來表征，通過引入工程增量參數(shù) （ΔL_e） 對原公式做了改良，用于評價引漢濟渭工程對河岸帶結(jié)構(gòu)的人為干擾程度。

式中： S 為岸線硬化度，指人工硬化的河岸岸線長度占總岸線長度的比例 （%）：L 為河流總長度（km）;2L 代表左右兩岸， L_e 為開工前河流沿岸直立式硬質(zhì)護岸等堤防工程的長度， ΔL_e 為引漢濟渭工程啟動后新增的沿岸直立式硬質(zhì)護岸的長度。本次工程新增堤防的占比及位點（是否處于三場一通道及洪泛區(qū)等生態(tài)敏感斷面）均作為評價的重點。

（4）河床底質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)基于文獻(xiàn)（羅坤，2017;Mulleretal，2022）構(gòu)建該評價標(biāo)準(zhǔn)，通過對19個固定樣點河床地貌的實地調(diào)查進行評價。

1.3.3水質(zhì)狀況運用監(jiān)測站的數(shù)據(jù)計算水質(zhì)的變化（中華人民共和國水利部，2020），并依據(jù)水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率評價水質(zhì)狀況。

式中： I 為水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率 （%）：c_w 為處理后的污水中各水質(zhì)指標(biāo)濃度（ mg/L） ； V_w 為開工前經(jīng)處理達(dá)標(biāo)的污水排放量 （m³）;ΔV_w 為引漢濟渭工程啟動后新增污水排放量 （m³）：c_s 為黑河平均水質(zhì)指標(biāo)濃度 mg/L） ： q_m 為黑河平均流量 （m³/s） ；I值越小，水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率越高。

1.3.4水生生物狀況依據(jù)山溪性河流水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征和水生態(tài)敏感區(qū)特點，結(jié)合19個點位的實測數(shù)據(jù)，選取3個關(guān)鍵指標(biāo)評價水生生物受影響程度。由于2017年缺少#3、#4、#6和#19點位的數(shù)據(jù)，因此2017年這4個點位不進行評價。

（1）魚類完整性（FIBI評價借鑒黃亮亮等（2013）的方法，參考《秦嶺魚類志》（陜西省動物研究所等，1987）和《陜西魚類志》（陜西省水產(chǎn)研究所和陜西師范大學(xué)，1992）等資料，選取黑河上游2條支流花耳坪河河口上游 1～3km 河段及清水河河口上游1～3km 河段作為評價的參照位點，選用種類組成和豐度、耐受性、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、繁殖共位群等屬性指標(biāo)構(gòu)建指標(biāo)體系并開展魚類完整性評價。

（2）大型底棲無脊椎動物完整性指數(shù)（BIBI）評價參照河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則（中華人民共和國水利部，2020）及河湖水生生物完整性評價技術(shù)指南，采用評價參數(shù)分值計算方法，并通過對比參考點和受損點大型底棲無脊椎動物狀況進行評價。

（3）流域珍稀及特有魚類存活狀況的評價指僅分布在黑河流域，且數(shù)量稀少并面臨滅絕風(fēng)險的魚類種類。依據(jù)對多鱗白甲魚和秦嶺細(xì)鱗鮭國家級保護物種的調(diào)查數(shù)據(jù)，編制流域珍稀及特有水生生物存活狀況健康標(biāo)準(zhǔn)，并依據(jù)生存質(zhì)量及受脅迫程度等觀測記錄綜合給出定性判斷。

1.3.5社會服務(wù)功能選取防洪能力和河岸景觀2個指標(biāo)重點評價工程對社會服務(wù)功能的影響。

（1）防洪能力聚焦河流過水?dāng)嗝媸苡绊懗潭群土饔蚍篮槟芰?個側(cè)面，依據(jù)國家防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201一2014）并結(jié)合縱向連通性指標(biāo)進行評價。

（2）河岸景觀借鑒景觀生態(tài)學(xué)評價理念，結(jié)合河岸帶狀況評價指標(biāo)體系確定景觀連續(xù)性指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，運用下述改良后的公式開展了評價。

式中： P_c 為景觀連續(xù)性指數(shù)； n 為開工前區(qū)域內(nèi)斑塊總數(shù)目（個）； Δn 為引漢濟渭工程啟動后新增的斑塊數(shù)目（個）； a_i 為斑塊 i 的面積 （m²）;a_j 為斑塊 j 的面積 （m²）：p_ij^* 為在斑塊 i 和 j 之間所有可能的路徑中最大遷移概率； A_L 為總面積 （m²） 。通過對動物的遷移擴散調(diào)查分析，設(shè)置不同的擴散距離，從而計算出斑塊與景觀尺度上的連接水平。工程會引發(fā) p_ij^* 項的數(shù)值降低，進而導(dǎo)致 P_c 也隨之降低。

1.4指標(biāo)權(quán)重

基于構(gòu)建的指標(biāo)體系框架，采用層次分析法（analytichierarchyprocess，AHP）構(gòu)造判斷矩陣分別計算各指標(biāo)權(quán)重，在綜合考慮黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)現(xiàn)實情況及12個指標(biāo)特性后，依據(jù)PSR模型的原理將縱向連通性、河床底質(zhì)結(jié)構(gòu)、流域珍稀及特有水生生物存活狀況、魚類完整性4個狀態(tài)指標(biāo)確定為最易受到工程脅迫的指標(biāo)。根據(jù)德爾菲法（Delphimethod）從自然（原始）狀態(tài)、最佳可達(dá)狀態(tài)、施工前狀態(tài)、既定標(biāo)準(zhǔn)和管理目標(biāo)等方面為每個指標(biāo)設(shè)立參考依據(jù)和閥值。最后，確定評價體系的指標(biāo)權(quán)重和等級標(biāo)準(zhǔn)（表2），利用分級賦值、逐級加權(quán)的方法計算山溪性河流的綜合健康評分，并將河流健康狀態(tài)分為非常健康、健康、亞健康、不健康和病態(tài)5個等級（表3），在表3中，加入了工程影響程度的考量。最終運用建立的評價指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn)對黑河流域生態(tài)完整性進行綜合評價。同時利用不同年度（2021年和2017年）的魚類生物完整性評價了黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)生境質(zhì)量的動態(tài)變化。

2結(jié)果與分析

2021年生態(tài)調(diào)查共采集到黑河流域溪流性魚類15種，包括具有指示作用的多鱗白甲魚（Onychosto-mamacrolepis）和秦嶺細(xì)鱗鮭（Brachymystaxlenok）等珍稀保護動物；同時采集到大型底棲無脊椎動物19種，其中具有清流指示作用的嘖翅目占調(diào)查底棲動物總種數(shù)的 31.58% ，蜉蝣目占調(diào)查底棲動物總種數(shù)的 21.05% 。以2021年為評價基準(zhǔn)年，對陜西省黑河流域內(nèi)可能受工程影響的水生態(tài)敏感區(qū)的河流健康狀況進行綜合評價，結(jié)果賦分82.02，其中生態(tài)完整性評價得分81.85分，社會服務(wù)功能評價得分93.28分，總體表現(xiàn)為非常健康（表4）?；?021年與2017年魚類生物完整性指數(shù)的對比分析表明，引漢濟渭一期工程啟動后魚類多樣性并未呈現(xiàn)明顯波動。

2.1生態(tài)完整性評價

對黑河流域重要水生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)完整性綜合評價結(jié)果顯示，水文情勢、物理生境和水質(zhì)狀況3個準(zhǔn)則層的得分均超過80分，評級為非常健康，水生生物3個指標(biāo)的評級均為健康，綜合評級為健康。

水文情勢2項指標(biāo)的綜合得分為90.04分，評級為非常健康。其中生態(tài)流量滿足程度表現(xiàn)最佳，所獲得的賦分（94.80）也明顯高于流量過程變異程度的賦分（83.60），按指標(biāo)權(quán)重計算得水文情勢整體狀況表現(xiàn)為非常健康。生態(tài)調(diào)查期間發(fā)現(xiàn)，水生態(tài)敏感區(qū)域恰好處于一級水源保護區(qū)內(nèi)，森林資源茂盛，植被覆蓋率高，水塔效應(yīng)顯著。加之引漢濟渭一期工程實施了嚴(yán)格生態(tài)保護措施，在黑河干支流均未構(gòu)筑閘壩等阻隔物，生態(tài)流量和流量過程變異基本處于自然狀態(tài)。

物理生境4項指標(biāo)的綜合評分為84.09分，雖然評級為非常健康，但分?jǐn)?shù)接近健康的評級。其中受工程影響程度最大的為土地利用指數(shù)，分別受到施工營地（占地 26366m² ）、新建公路 （3 050m²） 和3個棄渣填埋場 （28707，34380，53900m²） 的影響，但河岸兩側(cè) 500m 范圍內(nèi)對下墊面的影響占比僅為0.116% ；河床底質(zhì)結(jié)構(gòu)雖然也受到一些棄渣的影響，但工程增量的影響占比低于 0.01% ，而且都避開了魚類三場，對魚類棲息環(huán)境的影響程度較微弱；由于沒有建設(shè)閘壩等永久性阻隔物，工程增量對縱向連通指數(shù)的影響為0；雖然黃石板棄渣場導(dǎo)致很短的一段支流被裁彎取直，但對原有蛇形生境的影響還有待后續(xù)追蹤觀測才能獲得客觀的評價。

水質(zhì)狀況的綜合評分為95.40分，評級為非常健康，除了與評價區(qū)域基本處于一級及二級水源地保護區(qū)范圍內(nèi)、水動力條件好等天然稟賦密切相關(guān)，與施工營地排水采用了嚴(yán)格的水處理工藝和生物毒理達(dá)標(biāo)等措施也密不可分，使得評價區(qū)域內(nèi)的河流可以滿足地表Ⅱ類水質(zhì)的要求。2個國家級保護區(qū)的設(shè)立，促進整個黑河流域生境質(zhì)量不斷提升，良好生態(tài)對水源涵養(yǎng)發(fā)揮了重要作用。

水生生物3項指標(biāo)的綜合評分為69.35分，評級為健康。其中，大型底棲無脊椎動物得分相對較高（78.30），對水質(zhì)具有良好指示作用的積翅目占到底棲動物總種數(shù)的 31.58% 。魚類生物完整性得分較低（63.20），2021年3次連續(xù)調(diào)查只采集到鯉形目和鮭形目，而未采集到鲇形目魚類，且鰍科魚類、低耐污魚類、底棲動物食性魚類均占比較小。2021年及2017年的生態(tài)調(diào)查都采集到了多鱗白甲魚和秦嶺細(xì)鱗鮭等黑河流域的珍稀特有物種。

2021年與2017年魚類生物完整性對比分析結(jié)果（圖2）顯示，黑河19個評價河段均處于健康水平。滿足參照點條件的花耳坪河上游（#1）、清水河上游（#3）及王家河上游（#5）的河段綜合得分較高，分值均達(dá)到非常健康的程度，2021年與2017年的評價得分沒有顯著差異。從#7評價河段開始進入工程影響區(qū)間后，評價賦分呈現(xiàn)輕微波動，特別是位于支洞及渣場下游（#7、#9、#11、#13、#15）呈現(xiàn)賦分下降波動趨勢，評價區(qū)間下游的就峪河與田峪河河段葉綠素濃度及浮游植物密度呈明顯上升趨勢，底棲動物豐度和魚類豐度也隨之上升（侯易明等，2020），密度最高點出現(xiàn)在田峪河上游 1～3km 處的調(diào)查河段（#19）。各個河段的評價結(jié)果反映了以魚類為代表的水生生物在某種程度上受到了工程或偷獵的影響，但顯著性分析表明影響程度有限。

2.2社會服務(wù)功能評價

社會服務(wù)功能2項指標(biāo)的綜合評分為93.28分，評級為非常健康。由于保護措施得當(dāng)，各項工程增量均未對河流的行洪功能和黑河流域的滯洪功能產(chǎn)生影響，黑河流域下游的黑河金盆水庫作為大（II）型水利工程可有效發(fā)揮蓄洪減災(zāi)作用（高敏超，2018），因此，防洪功能獲得98.30的賦分，整體呈現(xiàn)為非常健康。河岸景觀既可發(fā)揮社會服務(wù)效益，也具有重要的生態(tài)價值，由于近年秦嶺地區(qū)的景觀破碎化程度加?。ü賶训?，2018），加之施工營地、新建道路和3個棄渣填埋場占用了部分林地和草地，對河岸景觀連續(xù)性產(chǎn)生了一些負(fù)面影響，河岸景觀只得到78.80的賦分。

3討論

3.1評價指標(biāo)及參照點選取

指標(biāo)選取的首要原則是該參數(shù)對外界干擾是否敏感以及對應(yīng)的壓力響應(yīng)關(guān)系是否可以預(yù)測（中華人民共和國水利部，2020）。為快速評價工程干預(yù)背景下工程影響程度及生態(tài)保護措施的效果，評價指標(biāo)的選取既要能夠快速、準(zhǔn)確地反映河流健康狀態(tài)的變化，還應(yīng)該具備易于采集和應(yīng)用的特征（張遠(yuǎn)等，2007）。鑒于本次評價重點是引漢濟渭一期工程對周至縣境內(nèi)黑河水生態(tài)敏感區(qū)的影響，結(jié)合山溪性河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，基于河流生態(tài)系統(tǒng)5大生態(tài)要素的定位構(gòu)建了河流生態(tài)完整性評價指標(biāo)數(shù)據(jù)庫（吳阿娜，2008），并從數(shù)據(jù)庫中初篩出易受工程脅迫的17個指標(biāo)，最后結(jié)合生態(tài)調(diào)查的數(shù)據(jù)分析結(jié)果選取了12個指標(biāo)，其中包含2項社會服務(wù)功能指標(biāo)。

鑒于生物完整性評價體系對參照點的要求，本研究將采樣參照點確定為黑河上游人為干預(yù)最低的河段。因為歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示該河段為黑河多鱗白甲魚在黑河上游的三場，也是流域內(nèi)珍稀及特有水生生物豐度較高的水域之一（張建祿等，2016），經(jīng)現(xiàn)場預(yù)調(diào)查和評估最終選取上游受人為干擾程度較低的4個樣點作為參照點。下游評價邊界選定田峪河與黑河交匯處，未包含下游的黑河金盆水庫庫區(qū)。

3.2計算公式改良與河流健康狀態(tài)等級標(biāo)準(zhǔn)含義修訂

依據(jù)工程影響易量化的原則對土地利用指數(shù)、縱向連通指數(shù)、河岸帶狀況、水質(zhì)、河岸景觀等5個指標(biāo)的計算公式進行了改良，通過在原公式中增加 Δ 項計算工程增量，從而可以通過比對賦值中工程增量的占比定量評價引漢濟渭工程對該項指標(biāo)的影響程度，評價結(jié)果表明改良后的公式可以反映工程增量的影響，是對工程影響評價方法的一種創(chuàng)新。改良后的公式雖然解決了工程增量的計算問題，但計算公式仍然比較簡單，還無法反映不同工程實施點位的影響強弱，需在今后的研究中通過深化改良以便更真實地反映對生態(tài)系統(tǒng)的影響。距離河岸 0.5km 范圍計算工程增量對近岸土地利用的影響是基于對峽谷型河流的現(xiàn)場考察，比較吻合黑河流域的實際情況。結(jié)合山溪性河流水文地貌特征和工程影響特點，本研究在表3中對等級標(biāo)準(zhǔn)的描述重新做了修改，修改之后的標(biāo)準(zhǔn)更加貼合山溪性河流受工程影響的健康評價。

3.3工程對黑河流域水生態(tài)系統(tǒng)健康的影響

生態(tài)完整性的綜合評價結(jié)果獲得81.85分，歸因于水文情勢、物理生境及水質(zhì)狀況3大準(zhǔn)則層的較高得分，但水生生物準(zhǔn)則層的得分只有69.35分，其中魚類完整性指數(shù)得分只有63.20分。一方面體現(xiàn)了秦嶺北麓重要水生態(tài)敏感區(qū)良好的自然稟賦，同時也表明引漢濟渭生態(tài)優(yōu)先的各項保護措施和管理辦法最大限度地規(guī)避了工程對黑河水生態(tài)系統(tǒng)生境的負(fù)面影響，而自然水文情勢、地貌形態(tài)空間異質(zhì)性、水質(zhì)狀態(tài)是支撐和維系生態(tài)系統(tǒng)完整性的基礎(chǔ)（Maddock，1999；Wohlamp;Merritt，2005）；另一方面也反映出敏感性魚類和底棲動物，特別是流域珍稀及特有水生生物對人類活動及氣候變化等多種復(fù)合影響的一種響應(yīng)，應(yīng)持續(xù)加以關(guān)注。

生態(tài)流量滿足程度作為國家幸福河湖建設(shè)成效評估工作方案（試行）中考核生態(tài)系統(tǒng)健康的3個重要指標(biāo)之一，是本研究的必選項。綜合評價結(jié)果顯示與流量相關(guān)的2個指標(biāo)的賦分都處于非常健康等級，表明只要保護措施得力，溪流生態(tài)系統(tǒng)憑借其韌性可以消納來自工程的脅迫。

土地利用指數(shù)是按照兩岸各 500m 進行現(xiàn)場測量和計算的，計算分析結(jié)果表明，5項可單獨計算工程增量影響的指數(shù)中只有這一項的占比超過 0.1% ，達(dá)到 0.116% 。除新建公路外，3個棄渣場已經(jīng)實施了復(fù)墾和植被恢復(fù)，營地拆除后也會做復(fù)墾和植被恢復(fù)，所以工程對近岸下墊面的影響可以降到最低。雖然工程沒有在黑河干流中形成任何物理阻隔，但有50.55萬 m³ 的黃石板棄渣占用了一段支流的河道，工程通過裁彎取直措施恢復(fù)了上下游的連通，從數(shù)值計算結(jié)果看工程對縱向連通性的影響為0。雖然被占用的這段河道并非位于史料中記載的魚類三場，但實施復(fù)原為目的的生態(tài)修復(fù)是確保水生生物生境質(zhì)量的必要舉措。依據(jù)設(shè)計方案和施工記錄，除新建的長 469.16m 寬 6.5m 的公路對部分支流的河岸有加固改造外，河岸及河床都沒有受到工程的影響，河岸帶狀況評價結(jié)果接近亞健康的主要是黑河干流及部分支流在岸線空間上受到山體和公路的約束，缺少邊灘、緩坡及岸線立體植被，導(dǎo)致河道與河漫灘橫向連通不暢所致。黑河地貌形態(tài)的空間異質(zhì)性決定了生物棲息地的多樣性，而生物多樣性與河流地貌空間異質(zhì)性呈正相關(guān)關(guān)系（Lietal，2020）。鑒于黑河干支流的地貌為峽谷型地貌，在評價指標(biāo)體系中適度調(diào)低了河岸帶狀況的權(quán)重，可以更符合山溪性河流的空間結(jié)構(gòu)特征。

為規(guī)避工程施工及施工隊伍生活區(qū)對黑河流域河流水質(zhì)的影響，引漢濟渭工程踐行“先節(jié)水后調(diào)水、先治污后通水、先環(huán)保后用水\"的理念，并引入高性能的水處理設(shè)備以及水質(zhì)和毒理監(jiān)測設(shè)備，從而確保了所有排水都能滿足國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838—2002Ⅱ類以上的要求。

魚類完整性指數(shù)等3項水生生物的綜合得分（69.35）相對偏低，可能受到旅游開發(fā)、工程擾動及季節(jié)變動等影響，也可能受限于魚類采樣方法，因為鲇形目等底棲性魚類多棲息于水體底層，喜歡隱身于石縫或樹枝處，很難用網(wǎng)具捕獲，所以，選擇合適的采樣工具和采樣方式也是確保野外觀測中減少定量化誤差的有效方法。2021年5一6月連續(xù)11d的野外生態(tài)調(diào)查不僅觀測到國家二級保護魚類多鱗白甲魚和秦嶺細(xì)鱗鮭，還觀察到種類豐富的底棲動物，其中績翅目最多，占底棲動物總種數(shù)的 31.58% 。祲翅目的稚蟲因喜在含氧量高的溪流中生活，是表征山溪水質(zhì)優(yōu)良的指示生物之一，同時還觀察到對水質(zhì)十分敏感的蜻蜓目2種和蜉蝣目4種，表明黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)的物理生境和水質(zhì)環(huán)境受工程影響微弱，但根據(jù)長江中華鱘保護的經(jīng)驗（常劍波和曹文宣，1999），珍稀特有魚類的評價還有待時間的檢驗。

3.4生態(tài)保護優(yōu)先于生態(tài)修復(fù)

良好的自然稟賦、地貌形態(tài)及水動力條件對于維系山溪性河流自凈能力和生態(tài)系統(tǒng)的韌性可以發(fā)揮正面影響，但由于峽谷型地貌水生態(tài)系統(tǒng)的緩沖空間不足，維系溪流的自然水文情勢至關(guān)重要（Poffetal，1997），山溪性河流對大型工程干預(yù)也會表現(xiàn)出比較敏感和脆弱的一面，容易受到自然因素和人為因素的疊加脅迫。因此，在編制各類工程施工方案時制定嚴(yán)格的生態(tài)保護措施，是規(guī)避生境質(zhì)量衰退的重要手段（Reidetal，2019）。為減少對水源地保護區(qū)及“黑河珍稀水生野生動物國家級自然保護區(qū)\"和“黑河多鱗白甲魚國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)”的影響，將各項生態(tài)保護措施貫徹到引漢濟渭工程的始終，無論從生態(tài)環(huán)境效益還是從經(jīng)濟效益層面，保護優(yōu)先獲得的效果都將優(yōu)于破壞之后的修復(fù)。在預(yù)測不足以及不得已情況下由于工程導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)受損需要進行生態(tài)修復(fù)時，也應(yīng)秉持自然修復(fù)為主的理念，并在綜合評價的基礎(chǔ)上，進行充分的成本效益分析后實施修復(fù)，可以達(dá)到事半功倍的效果。鑒于多鱗白甲魚和秦嶺細(xì)鱗鮭是黑河流域最具代表性的旗艦物種，其生存狀態(tài)與魚類及底棲動物多樣性密切相關(guān)，通過制定地方法規(guī)形成對溪流性魚類和大型底棲無脊椎動物的定期生態(tài)調(diào)查制度是提升生態(tài)保護和修復(fù)效率的必由之路。

4結(jié)論

本研究聚焦引漢濟渭工程對水生態(tài)系統(tǒng)的直接影響，參照國內(nèi)外河流健康評價相關(guān)文獻(xiàn)，運用綜合評價指標(biāo)法和專家咨詢結(jié)果構(gòu)建了一種針對山溪性河流特點的河流健康評估指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn)，

（1）評價體系由5個準(zhǔn)則層和12個評估指標(biāo)組成。黑河水生態(tài)敏感區(qū)的生態(tài)完整性得分為81.85分，綜合得分為82.02分，基于5級標(biāo)準(zhǔn)的綜合評級為“非常健康”，評價結(jié)果反映了黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)的生態(tài)健康狀況。

（2）基于改良的計算公式對近岸土地利用、縱向連通度、河岸帶、水質(zhì)及河岸景觀等5項指標(biāo)的評價結(jié)果顯示，受工程影響程度最大的為土地利用指數(shù)，工程增量占比達(dá)到 0.116% ，而工程對其他指標(biāo)的影響程度可以忽略不計。指標(biāo)體系可適用于一般的山溪性河流健康評價，也可通過對比分析評價工程增量部分對河流生態(tài)系統(tǒng)健康的影響。

（3）2021年生態(tài)調(diào)查共采集到黑河流域溪流性魚類15種和大型底棲無脊椎動物19種，黑河流域水生態(tài)敏感區(qū)的魚類棲息地生境受到工程施工的干擾程度較低。魚類生物完整性指數(shù)評價結(jié)果顯示，2021年與2017年的評價得分沒有顯著差異。

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Evaluation of Ecological Protection Measures for Streams at the Northern Foot of Qinling Mountains

MENG Xiangzhou1， KOU Xiaomei2， LI Ping2，WANG Xiaokai1， WAN Fan2，NIU Le2， WANGWentian3，LIURui2，LYURuibo1，LIJianhual

（1.Tongji University，Shanghai 200092， P.R. China; 2.Powerchina Northwest Engineering Corporation Limited， Xi'an 710065，P.R. China; njiang-to-Weihe River Valley Water Diversion Project Construction Co.，Ltd.， Xi'an 710024，P.R.China）

Abstract：The Heihe River basin，located at the northern foot of the Qinling Mountains，hosts two national-level protected areas： the Heihe Rare Aquatic Wildlife National Nature Reserve and the Heihe Multi scaled White Tortoise National Aquatic Germplasm Resources Protection Area，and it is a sensitive aquatic ecosystem.In this study， we focused on the engineering-induced stress and the effectiveness of conservation measures implemented as part of the Hanjiang-to-Weihe River Water Diversion Project on ecologically sensitive areas in the foothills within Zhouzhi County.Further，the ecological health of the Heishui River basin was assessed based on an mountain stream health evaluation index system developed as part of this investigation. We aimed to assess the impact of a large-scale water conservancy project and provide a reference for implementing ecological protection in other areas with similar water conservancy projects.From April to July of 2021，three water ecological surveys were carried out in 19 river sections in the mainstream and tributaries of Heihe River， focusing on the habitat quality of fish and other aquatic organisms，the spatial distribution ofrare，endemic and endangered fish species and the hydrology， geomorphology and water quality of the streams. Based on the results，a health evaluation index system for mountain streams was developed using remote sensing analysis，comprehensive assessment methodology and expertconsultation.The index included 12 indicators of the following five key criteria： hydrologic regime， physical habitat， water quality，aquatic biodiversity，and socio-ecological services.The weight ofeach indicator was determined by the analytic hierarchy process （AHP），and the comprehensive health score was calculated using graded scoring and hierarchical weighting. River health was then categorized into five levels according to the scores： very healthy （80-100），healthy （60-79），sub-healthy （40-59），unhealthy （20-39）， and very unhealthy （0-19）. Finaly，the evaluation system was used to evaluate the overall ecological health of the Heihe River basin based on ecological integrity and social service functions.A total of 15 fish species and 19 benthic macroinvertebrates were recorded during the surveys，including rare and endemic species such as Onychostoma macrolepis and Brachymystax lenok.The comprehensive health score of Heihe River was 82.02 in 2O21，and the scores for river ecological integrity， hydrological regime，physical habitat， water quality and social service function were 81.85， 90.04，84.09，95.40 and 93.28，respectively，allin the very healthy range and indicating excellent ecological health. However， the aquatic index of biological integrity （IBI） based on fish and benthic macroinvertebrates was 69.35， in the healthy range.Furthermore， the fish IBI for Heihe River in 2021 was not significantly different than in 2017 （pre-project）， indicating stable river health during that period.In conclusion，the Hanjiang-to-Weihe River Water Diversion Project has had a minimalimpact on flood controland riverbank erosion in the sensitive areas ofthe aquatic ecosystem of the HeiheRiver basin. Our comprehensive evaluation indicates that the ecologically sensitive areas of Heihe River are healthy and that the ecological protection measures have been effective in avoiding and mitigating the environmental impacts of the Hanjiang-to-Weihe River Water Diversion Project.

Key words： Hanjiang-to-Weihe River Water Diversion Project; ecological integrity; sensitive aquatic ecosystems; northern footofQinlingMountains;Heihe Riverbasin