金馬河水生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究

紀(jì)丁愈 ，李云禎 ，楊紹平 ，鄒渝 ，種秀靈

（1.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川崇州611231;2.四川省環(huán)境科學(xué)保護(hù)研究院，四川成都610041）

生態(tài)系統(tǒng)健康是20世紀(jì)80年代興起的一個新研究領(lǐng)域，并迅速擴(kuò)展到森林、農(nóng)業(yè)、濕地、流域、礦區(qū)、湖泊、河流等生態(tài)系統(tǒng)。河流作為一類非常重要的生態(tài)系統(tǒng)，具有自我維持和調(diào)控的生態(tài)功能，還具有調(diào)節(jié)氣候、補(bǔ)給地下水、防洪和泄洪的環(huán)境功能［1］。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和資源的開發(fā)利用，河流系統(tǒng)受到人類活動的干擾和損害，同時也影響了河流的生態(tài)系統(tǒng)，造成水體污染、生態(tài)破壞等環(huán)境問題，以致影響河流生態(tài)健康［2］。

目前，雙流岷江自來水廠取水口為金馬河飲用水源地，屬于金馬河水系；河流是否健康，直接影響了提供飲用水的服務(wù)能力。本文從水質(zhì)狀況、水文狀況、生態(tài)系統(tǒng)狀況和社會經(jīng)濟(jì)狀況4個方面構(gòu)建了生態(tài)健康評價指標(biāo)，對金馬河7個點(diǎn)位進(jìn)行生態(tài)健康評價，以期為該河流生態(tài)系統(tǒng)提供依據(jù)，也為該河流的生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供參考。

1 研究河段概況

圖1 金馬河評價河段位置圖

金馬河，又名正南江。岷江干流，屬干流局部河段，即都江堰魚嘴分水后的外江。始流河段河寬96-104m，過江節(jié)制閘后稱金馬河。是成都平原的一條重要排洪河道，也是成都市境內(nèi)一條重要的多功能輸水河道。金馬河在都江堰市出山口后，地勢開闊，坡降、流速驟減，河道彎曲、左右擺動、斷面橫流加劇，流經(jīng)都江堰市、溫江區(qū)、崇州市、雙流縣、新津縣等5個區(qū)縣，主流繼續(xù)南流入眉山地區(qū)、樂山市，最后于宜賓市注入長江全長76.1公里［3］。金馬河在成都市乃至四川省的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中占有重要地位。本文選取金馬河(魯家灘～金馬村河段)為研究對象，由于河段涉及雙流岷江自來水廠取水口，對該河段進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康評價有實(shí)際意義。金馬河評價河段位置見圖1。

2 評價方法

2.1 評價指標(biāo)確定原則

河流生態(tài)健康是一個社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)尺度上的功能概念，應(yīng)該從多個角度、系統(tǒng)性的選取構(gòu)建指標(biāo)［4］，為了有效地對該河段健康作出評價，本文將從生態(tài)、水環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)等方面著手，遵循以下原則：

（1）代表性原則

力求結(jié)合河流實(shí)際情況，突出重點(diǎn)、綜合性強(qiáng)、信息量大，又能簡明扼要客觀反應(yīng)河流健康狀況；

（2）整體性原則

指標(biāo)體系應(yīng)以研究對象為目標(biāo)，選取的指標(biāo)能夠全面囊括河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和社會經(jīng)濟(jì)等各個方面的情況，并能衡量各個要素之間的關(guān)系和相互作用的指標(biāo)，并通過這些指標(biāo)去判斷生態(tài)系統(tǒng)的形成原因和變化情況。

（3）可操作性原則

指標(biāo)選取不僅考慮評價的針對性，還要考慮數(shù)據(jù)和資料的易獲性，使操作簡易、易于對比、且不受地域差異的限制，又能客觀反映河流生態(tài)健康狀況的綜合性指標(biāo)。

2.2 評價指標(biāo)構(gòu)建

根據(jù)河流生態(tài)健康評價指標(biāo)建立的原則，結(jié)合金馬河(魯家灘～金馬村河段)為期一年的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及該河段本身具有的地方性特征和功能，本文將金馬河 (魯家灘～金馬村河段)生態(tài)系統(tǒng)分為目標(biāo)層、要素層和指標(biāo)層；具體由20個指標(biāo)進(jìn)行定量和

表1 金馬河(魯家灘～金馬村河段)河流健康評價指標(biāo)體系

表2 河流健康評價指標(biāo)評分表

表3 各指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果

定性評價［5］，評價指標(biāo)見表 1。

2.2 評價模型

考慮到所構(gòu)建指標(biāo)由定量和定性結(jié)合，本文通過層次分析法對河流生態(tài)健康各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計算，再通過綜合指數(shù)法計算總得分。綜合評價指數(shù)計算如下［6］：

式中：λi為第i個指標(biāo)的權(quán)重；Mi為第i個指標(biāo)的指標(biāo)刻度值。

2.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合當(dāng)前河流的實(shí)際情況，參照其他相關(guān)的評價方法；由于該評價河段是飲用水源一級保護(hù)區(qū)，考慮到指標(biāo)的獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的可靠性，本文將河流健康評價標(biāo)準(zhǔn)分為：“病態(tài)、不健康、亞健康、健康、很健康”五個級別，不同等級的具體范圍見表 2［7］。

2.4 權(quán)重的計算

按照層次分析法的原理，重要性標(biāo)度1表示兩個指標(biāo)同等重要；3表示兩個指標(biāo)前者比后者稍重要；5表示兩個指標(biāo)前者比后者明顯重要；7表示兩個指標(biāo)前者比后者強(qiáng)烈重要。結(jié)合專家打分結(jié)合，確定判斷矩陣為：

通過專家咨詢及層次分析法確定各層指標(biāo)權(quán)重及層次排序總權(quán)重,計算結(jié)果見表3。

金馬河(魯家灘～金馬村河段)生態(tài)健康評價得分:

E=0.01×50+0.02×60+0.11×60+0.12×90+0.09×90+0.075×80+0.225×30+0.016×80+0.044×40+0.078×30+0.167×70+0.225×60+0.075×50=74.27

金馬河(魯家灘～金馬村河段)生態(tài)健康評價得分為74.27，根據(jù)河流健康評價指標(biāo)評分等級，該河段目前處于健康狀態(tài)。只有PH、取水量、景觀狀況、河岸穩(wěn)定性和公眾意識這五個指標(biāo)低于健康狀態(tài)；主要是雙流岷江自來水廠在該河段取水，對枯水期水資源的開采造成一定壓力；而下游三渡水大橋過往的車輛和人群對河段有一定影響；加之下游是旅游文化產(chǎn)業(yè)園區(qū)，人員的增加和擾動也會對河段有一定影響［8］。

3 結(jié)論

由于評價河段是飲用水源地一級保護(hù)區(qū)，水質(zhì)、水量、水安全對生態(tài)系統(tǒng)的健康尤為重要；通過對該河段的生態(tài)健康評價，可以看出目前該河段處理健康狀態(tài)，距離很健康還有一定差距，建議依照河流生態(tài)健康評價與功能定位，制定相應(yīng)的管理政策和治理措施。