甘肃省腊子沟干流河流健康状况评价研究_王莎.pdf

DOI：10.19645/j.issn2095-0144.2022.10.012收稿日期：2022-09-08作者简介：王 莎（1987-），女，陕西西安人，工程师，主要从事水土保持与生态研究，E-mail：。甘肃省腊子沟干流河流健康状况评价研究王莎1，卢小波2（1.西安理工大学 水利水电土木建筑研究设计院，陕西 西安 710048；2.甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，甘肃 兰州 730000）摘要：河流健康评价能够相对科学准确地反映河流生态系统的结构和功能状况，可以为河流的生态保护和综合治理提供科学依据。以甘肃省腊子沟干流为研究对象，参照水利部 河湖健康评价指南（试行）的要求，构建了“水”（水量、水质）、“盆”、水生生物和社会服务功能4个准则层以及16个指标层组成的河流健康评价指标体系。结果表明，腊子沟干流健康评估综合得分为84.38分，属于健康等级。关键词：腊子沟；河流健康评价；指标体系；权重中图分类号：X824；TV213.4文献标志码：A文章编号：2095-0144（2022）10-0056-04第 58 卷 第 10 期2022 年 10 月GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY甘 肃 水 利 水 电 技 术Vol.58，No.10Oct.，20221前言河流是水资源的主要载体，是联系水体、人类与自然的重要界面，是生态系统的血脉。河流可以为人类提供饮用水、工业用水、农业用水，以及防洪、航运、发电和降解转化污染物质等多种生态功能1-2。健康的河流可以长期维持相对稳定的结构和功能，并具有一定程度的抵抗外界干扰的能力。随着人口的快速增长以及经济社会的快速发展，人类利用和改造自然环境的需求和能力逐渐增强。由于人类生产、生活以及水利设施的建设等因素对河流生态和健康产生的严重影响，导致出现了水资源量减少、水体污染和水生态环境恶化等一系列问题。这些问题已经成为制约我国经济社会发展和水生态环境保护的瓶颈3。河流健康评价是对河流水量、水质和水生态等方面进行的综合性评估，也是进行河流系统保护和综合治理的基础和前提。2020年8月水利部河长制办公室印发了关于 河湖健康评价指南（试行）4的通知，同年9月SL/T 793-2020 河湖健康评估技术导则5正式实施，河流健康评价成为河流管理中的重要内容和科学判断河流生态系统状态的重要依据，是水利部门的重要工作，同时也是水生态系统方面研究的热点。近年来，国内外众多学者对河流健康评价进行了有益的探索，建立了相对成熟的调查方法和评估指标体系6-8。张明月等9基于层次分析法，研究从河流水文水资源、物理结构、化学、生物和社会服务功能5个层次指标来反映河流的健康状态。曹永翔等10构建了包含河流水文、形态、河岸带缓冲区、水体理化性质以及水生生物等指标的河流健康评价指标体系，评估了汉江汉中平川段的河流健康状况。2022 年 4 月发布的 甘肃省河流健康蓝皮书（2017-2021）表明甘肃境内的主要河流健康状况良好11。选取甘肃省无监测资料的迭部县腊子沟干流为研究区，通过查阅文献资料、实地调查和监测，分析河流水量、水质、水生态状况及其存在的问题，科学构建腊子沟干流河流健康评价的指标体系，进行河流健康评估，提出了维护流域河流健康的对策措施。腊子沟属于长江流域嘉陵江水系，是白龙江上游左岸的一级支流，发源于迭山的腊子牛路库、格热隆哇，源地海拔高程4 202 m。腊子沟流域面积810 km2，源头至河口全长约57 km，主河道平均比降2.06%，年径流量3.6亿m3，区域土壤侵蚀模数172t/km2，年输沙量13.8万t。2河流健康评价方法2.1评价指标体系构建河流健康评价指标体系应从河流形态、河流水56质、水量和水生态系统等几个不同的方面综合反映河流结构与功能的整体状态，从而为河流的综合管理以及保护提供理论依据和数据支撑。河流健康评价指标的选择要充分参考相关的规范、指南和文献资料，同时要充分考虑所评价河流区位、功能等实际情况，综合筛选能够反映河流整体生态环境状况，同时便于度量的评价指标。在对腊子沟干流现场调研、野外样品采集和分析以及相关资料收集的基础上，参考 河湖健康评价指南（试行），最终确定了腊子沟干流河流健康评估指标体系。该指标体系共包含目标层、准则层、亚准则层和指标层4级。目标层是腊子沟干流河流健康状况，包括河流生态状况和功能状况2个方面。准则层包括4个方面，即“水”、“盆”、水生生物和社会服务功能，是从河流水量、水质、河道形态以及水生生物等几个方面来反映河流的健康状况。准则层中的“水”、“盆”和水生生物共同反映河流生态健康状况，社会服务功能反映河流功能健康状况。“水”包含水文完整性和化学完整性2个亚准则层，其中水文完整性包括与该河流水量相关的3个指标，化学完整性包括与该河流水质状况相关的4个指标。“盆”包含形态结构完整性1个亚准则层，包括河流纵向连通指数、河岸稳定性、岸线植被覆盖度、排污口布局合理程度和河岸带人工干扰程度5个指标。水生生物包含与河流中水生生物相关的2个指标，主要考虑了河流中的大型底栖动物和鱼类。社会服务功能包含社会服务功能可持续性1个亚准则层，分为公众满意度和防洪指标2个指标。2.2评价指标权重确定河流健康评价是多因素决策过程，指标权重的确定非常重要，关系到河流健康评价结果的科学性和准确性，不同的权重往往会造成不同的评价结果。参考 河湖健康评价指南（试行）中指标权重的分配原则，同时结合项目区历史资料、现场探查、野外取样监测和调查问卷等途径，综合确定各评估指标的权重（表1）。2.3综合评价计算方法根据腊子沟干流实际状况，将其划分为1个评估河段。针对腊子沟干流的每个准则层所包含的指标，按照河流实际调查状况进行评估后，对4个准则层进行综合评估，得到河段健康综合状况评估赋分。（1）评估河段各亚准则层得分按照式（1）计算：RHi=i=1nZBSiZBWi（1）式中：RHi为第i个亚准则层得分；ZBSi为亚准则层内各指标的赋分；ZBWi为亚准则层内各指标的权重。（2）评估河段生态良好状况得分按照式（2）计算：RES=HDSHDW+WQSWQW+PHSPHW+AFSAFW（2）式中：RES为评估河段生态良好状况得分；HDS为评估河段水文完整性亚准则层得分；HDW为水文完整性亚准则层权重；WQS为评估河段化学完整性亚准则层得分；WQW为化学完整性亚准则层权重；PHS为评估河段形态结构完整性亚准则层得分；PHW为形态结构完整性亚准则层权重；AFS为评估河段水生生物完整性亚准则层得分；AFW为水生生物完整性亚准则层权重。（3）评估河段河流健康得分按照式（3）计算：RHS=RESREW+RSSRSW（3）式中：RHS为评估河段河流健康状况得分；RES为评估河段生态良好状况得分；REW为评估河段生态良好状况权重；RSS为评估河段功能良好状况得分；RSW为评估河段功能良好状况权重。2.4河流健康综合评价分级河流健康评价分级标准根据评估指标的综合得分来确定，采用百分制，将河流健康状况分为五类。一类河流得分为90RHS100，状态为非常健康；二类河流得分为75RHS90，状态为健康；三类河流得分为60RHS75，状态为亚健康；四类河流得分为40RHS60，状态为不健康；五类河流得分为RHS40，状态为劣态。3河流健康评价结果与分析评估河段“水”状况中水文完整性选取的水资源开发利用率、流量过程变异程度和生态流量满足程度3个指标得分均为100.00，因此腊子沟干流水文完整性得分为100.00。评估河段“水”状况中化学第10期王 莎，等：甘肃省腊子沟干流河流健康状况评价研究第58卷57完整性状况选取的水质优劣程度、饮用水水源地水质达标状况、底泥污染状况和水体自净能力4个指标得分分别为92.00、100.00、93.00和95.00，因此腊子沟干流水质化学完整性得分为92.00。评估河段“盆”状况评估选取的河流纵向连通指数、河岸稳定性、岸线植被覆盖度、排污口布局合理程度和河岸带人工干扰程度5个指标得分分别为80.00、84.93、82.00、85.00和80.00分，因此河流形态结构完整性得分为82.14。评估河段水生生物状况评估选取的底栖动物完整性指数和鱼类保有指数得分为80.44和70.00，因此水生生物完整性得分为70.00。评估河段社会服务功能状况评估选取的公众满意度和防洪指标得分分别为80.00和100.00，因此社会服务功能可持续性得分为88.00。根据评估河段亚准则层得分及其权重，计算得出评估河段生态良好目标得分为82.83，社会服务功能得分为 88.00。最终评估河段健康综合得分为84.38分（表1）。按照河流健康评估分级标准，确定腊子沟干流河流为二级河流，状态为健康。4研究结论与保护对策以腊子沟干流为研究对象，在现场调研、野外样品采集监测和问卷调研等基础上，明确了腊子沟干流的基本状况，构建了“水”、“盆”、水生生物和社会服务功能等4个准则层以及16个指标层组成的河流健康评价指标体系，最终计算得出腊子沟干流河流综合评价得分为84.38，属于二级河流，为健康状态。从评估结果来看，腊子沟干流河流在一定程度上受到了当地人类农业生产活动以及水利工程建设等的影响。根据腊子沟干流健康调查与评估结果分析，该流域还存在以下几方面问题：水环境网格化、信息化建设滞后，水环境风险评估排查、预警预报响目标层腊子沟干流河流健康生态良好功能良好准则层“水”“盆”水生生物社会服务功能水量水质亚准则层水文完整性化学完整性形态结构完整性水生生物完整性社会服务功能可持续性指标层水资源开发利用率流量过程变异程度生态流量满足程度水质优劣程度饮用水水源地水质达标状况底泥污染状况水体自净能力河流纵向连通指数河岸稳定性岸线植被覆盖度排污口布局合理程度河岸带人工干扰程度大型底栖无脊椎动物生物完整性指数鱼类保有指数公众满意度防洪指标指标得分100.00100.00100.0092.00100.0093.0095.0080.0084.9382.0085.0080.0080.4470.0080.00100.00指标权重0.400.200.40按照最差指标赋分0.300.200.200.150.15按照最差指标赋分0.600.40亚准则层得分100.0092.0082.1470.0088.00亚准则层权重0.200.200.200.401.00目标层得分82.8388.00目标层权重0.700.30评估河段健康综合得分84.38表1腊子沟干流健康评估指标权重及综合评估得分2022年第10期甘肃水利水电技术第58卷58应机制尚未建立；河流防洪工程部分穿村河段无堤防或堤防系统不完整；沿河乡村生活污水未收集处理，农业种植化肥、农药的使用量大，存在农业面源污染问题。基于上述问题，对腊子沟干流河流生态环境管理和保护提出以下对策：腊子沟干流应该以水源地保护为重点，加强对沿河重要入河排污口及县界水体断面的实时监控，及时掌握水质动态，加强水环境保护，高度重视污水处理设施的有效利用，提高河流沿岸城镇生活污水及工业废水的收集率和处理率；制定沿岸堤防破损修复计划，推进破损河道、残缺堤防修复治理工作；维持河道流量过程，严格执行核定的生态基流，确保河流水体的连通性，满足河道生态需水。参考文献：1董哲仁.河流健康的内涵J.中国水利，2005，56（4）：15-18.2唐涛，蔡庆华，刘建康.河流生态系统健康及其评价J.应用生态学报，2002，13（9）：1191-1194.3张有俊.加强河道管理维护河流健康的思路与对策J.甘肃水利水电技术，2007，52（2）：83-84.4水利部河湖管理司.河湖健康评价指南（试行）Z.北京：水利部河湖管理司，2020.5河湖健康评估技术导则：SL/T 793-2020S.6PINTO U,MAHESHWARI B L.River health assessment inpen-urbanlandscapes:anapplicationofmultivariateanalysisto