曹 磊,呂敏燕
(1.自貢市水利電力建筑勘測設(shè)計(jì)院,四川 自貢 643000;2.四川省自貢生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站,四川 自貢 643000)
江河湖泊具有重要的資源功能、生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)功能[1]。河流健康的概念是伴隨土地健康、生態(tài)系統(tǒng)健康等概念的出現(xiàn)應(yīng)運(yùn)而生,是與人類健康類比的概念;從河流健康評(píng)價(jià)理論和方法看,河流健康評(píng)價(jià)研究至今不過30多年的歷史[2]。河湖管理保護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及上下游、左右岸、不同行政區(qū)域。基于此,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳于2016年印發(fā)《關(guān)于全面推行河長制的意見》,正式啟動(dòng)河湖長制的河道管理機(jī)制。加強(qiáng)河湖管理保護(hù),維護(hù)河湖健康生命,實(shí)現(xiàn)河湖功能永續(xù)利用,是全面推行河湖長制的根本目標(biāo)。河湖健康評(píng)價(jià)是河湖管理工作的重要抓手,是各級(jí)河長湖長決策河湖治理保護(hù)工作的重要參考,也是檢驗(yàn)河湖長制工作及河湖管理成效的重要依據(jù)[3]。
河湖健康評(píng)價(jià)最先在西方國家得到廣泛的研究和應(yīng)用[4],我國河湖健康評(píng)價(jià)研究及實(shí)踐工作起步相對(duì)較晚[5],本文以自貢市勝利一庫健康評(píng)價(jià)狀況開展實(shí)踐研究,旨在幫助公眾了解河湖健康狀況,為各級(jí)河長湖長及相關(guān)部門履行河湖管理保護(hù)職責(zé)提供參考,同時(shí)也為推動(dòng)河湖長制背景下的河湖健康評(píng)價(jià)研究工作提供參考。
自貢市勝利一庫水庫(以下簡稱勝利一庫)于1959年動(dòng)工修建,1960年2月份竣工投入運(yùn)行,位于岷江水系溜根河一小溪溝源頭,壩址以上集雨面積1.33 km2,總庫容120.00萬m3,興利庫容84.00萬m3,水面面積為0.21 km2,現(xiàn)自貢市勝利一庫是一座以灌溉為主,兼有防洪、旅游等綜合效益的小(1)型水庫,主要供榮邊鎮(zhèn)場鎮(zhèn)灌溉用水。
勝利一庫已劃定了岸線管理范圍,涉及水陸0.21 km2的空間。健康評(píng)價(jià)范圍主要考慮湖長管轄湖片,此次評(píng)價(jià)范圍為勝利一庫管理范圍線內(nèi)的0.21 km2空間。
根據(jù)《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》要求,湖庫應(yīng)根據(jù)其水文、水動(dòng)力學(xué)特征、水質(zhì)、生物分區(qū)特征,以及湖庫水功能區(qū)區(qū)劃等特征進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)??紤]到勝利一庫管理范圍僅為0.21 km2,水功能區(qū)劃單一,無明顯的生物分區(qū),因此不再進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)年選擇2020年。
國內(nèi)的河湖健康評(píng)價(jià)方法大多基于國外已有的成熟體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?,常用的指示物種法有生物完整性指數(shù)、Shannon—Wiener多樣性指數(shù)、BMWP(Biological Monitoring Working Party)計(jì)分系統(tǒng)和底棲動(dòng)物BI(Biotic Index)指數(shù),而指標(biāo)體系法多采用綜合健康指數(shù)評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)法[6]。此次勝利一庫水庫評(píng)價(jià)主要選用《四川省河流(湖庫)健康評(píng)價(jià)指南(試行)》(下文簡稱《指南》)中的評(píng)價(jià)辦法,是一種綜合了指示物種法和指標(biāo)體系法的評(píng)價(jià)方式。評(píng)價(jià)過程中參考水利部《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》要求,水庫具有灌溉,防洪、旅游等功能,其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選用《指南》中的綜合利用水庫評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
考慮到《指南》中生物準(zhǔn)則層中僅有一項(xiàng)指標(biāo),為外來水生動(dòng)植物,該指標(biāo)僅能反應(yīng)出水體中外來水生動(dòng)植物的情況,對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不能很好的反應(yīng)。同時(shí)參考福建省舍棄了國內(nèi)外通用的大型底棲無脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù),選取魚類保有指數(shù)與鳥類指數(shù)進(jìn)行代替[7]。因此結(jié)合自貢市水情,根據(jù)水利部《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》,選取“水鳥狀況”作為生物準(zhǔn)則層的補(bǔ)充指標(biāo)。
“水鳥狀況”指標(biāo)主要評(píng)價(jià)水域及岸線帶水鳥的種類和數(shù)量。水鳥是河湖生態(tài)系統(tǒng)中比較容易觀察到的生物類群,水鳥的物種多樣性與豐富度可以快速反映河湖的水生植物、魚類的生物量和水位、營養(yǎng)狀況的變化。濕地是水鳥賴以生存的必要條件;同時(shí)作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的頂級(jí)消費(fèi)者,水鳥對(duì)維持和促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展起著重要作用,是衡量濕地健康與否最為重要的指標(biāo)類群[8~10]。因此,水鳥狀況指標(biāo)在生物準(zhǔn)則層中擁有與外來水生動(dòng)植物同等的重要性。通過咨詢專家,最終認(rèn)定外來水生動(dòng)植物/水鳥狀況權(quán)重關(guān)系為:外來水生動(dòng)植物/水鳥狀況=5%/5%。
評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重如表1所示。
表1 自貢市勝利一庫健康評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重
該準(zhǔn)則層僅包含下泄生態(tài)基流滿足程度一個(gè)指標(biāo)層。水庫生態(tài)用水滿足程度是評(píng)估水庫下泄生態(tài)基流滿足程度。
勝利一庫工程于1959年動(dòng)工修建,1960年2月份竣工投入運(yùn)行,建庫時(shí)并未考慮下泄生態(tài)流量。勝利一庫建成后將導(dǎo)致下游溜根河形成減水河段,對(duì)下游的飛龍峽省級(jí)森林公園造成不利生態(tài)影響,根據(jù)《指南》賦分標(biāo)準(zhǔn),屬于下泄生態(tài)流量滿足程度低于50%,賦分0。
該準(zhǔn)則層僅包含庫岸帶穩(wěn)定性一個(gè)指標(biāo)層。庫岸帶穩(wěn)定性根據(jù)河(湖、庫)岸坡侵蝕現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估要素包括:岸坡傾角、河岸高度、基質(zhì)特征、岸坡植被覆蓋度和坡腳沖刷強(qiáng)度。
根據(jù)勝利一庫的劃界成果,自貢市勝利一庫岸線長度約9 km,為提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,岸帶穩(wěn)定性指標(biāo)按照約2~3 km設(shè)置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位,共設(shè)置了4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位。點(diǎn)位情況見圖1。根據(jù)4處點(diǎn)位的庫岸帶情況,分別按照岸坡傾角、河岸高度、基質(zhì)特征、岸坡植被覆蓋度和坡腳沖刷強(qiáng)度,賦分后取平均值為85、90、70、95,各點(diǎn)位基本均勻分布,綜合賦分為85.00。
圖1 勝利一庫健康評(píng)價(jià)監(jiān)測點(diǎn)平面布置
水質(zhì)準(zhǔn)則層包含水體整潔程度、水質(zhì)優(yōu)劣程度、水質(zhì)變化趨勢、富營養(yǎng)化狀況4個(gè)指標(biāo)層。
(1)水體整潔程度與岸帶穩(wěn)定性指標(biāo)所選點(diǎn)位一致,由多個(gè)觀測員獨(dú)自觀測評(píng)估,匯總后取平均值,以消除個(gè)人主觀情緒對(duì)觀測結(jié)果的影響,使監(jiān)測結(jié)果更加客觀。根據(jù)水體的嗅和味、漂浮廢棄物情況,4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位分別賦分為100、100、80、100,綜合賦分95.00。
(2)水質(zhì)優(yōu)劣程度、水質(zhì)變化趨勢、富營養(yǎng)化狀況3個(gè)指標(biāo)層皆需要基準(zhǔn)年的水質(zhì)資料。通過咨詢管理人員并查閱相關(guān)資料,勝利一庫并未開展長期系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測,監(jiān)測資料較少,僅收集到2020年3月份的一次地表水監(jiān)測數(shù)據(jù),代表性不足,可能會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)論不準(zhǔn)確。該監(jiān)測點(diǎn)位于大壩上游約200 m位置,監(jiān)測項(xiàng)目及結(jié)果:pH值8.44、化學(xué)需氧量30 mg/L、氨氮 0.478 mg/L、總氮 1.79 mg/L、總磷 0.02 mg/L、溶解氧6.6 mg/L、高錳酸鹽指數(shù) 2.6 mg/L,監(jiān)測結(jié)果為Ⅳ類。
(3)水質(zhì)優(yōu)劣程度根據(jù)水質(zhì)類別比例賦分。本次評(píng)價(jià)采用2020年3月份的監(jiān)測結(jié)果作為評(píng)價(jià)依據(jù),并以此代表整體水庫的水質(zhì),根據(jù)《指南》的賦分標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)優(yōu)劣程度得分60.00分。
(4)水質(zhì)變化趨勢評(píng)價(jià)近3年水質(zhì)變化趨勢。勝利一庫監(jiān)測資料較少,無往年監(jiān)測資料,基準(zhǔn)年采用2020年3月份的監(jiān)測結(jié)果作為評(píng)價(jià)依據(jù)。根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用窦肮芾砣藛T口述,2020年以前,勝利一庫水質(zhì)與當(dāng)前相差不大,水面基本無漂浮物,基本無臭味,因此認(rèn)為勝利一水水質(zhì)類別穩(wěn)定且主要指標(biāo)總體穩(wěn)定,賦分70.00分。
(5)富營養(yǎng)化狀況按照《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》(SL395-2007)計(jì)算,數(shù)據(jù)采用2020年3月份的監(jiān)測數(shù)據(jù),分別計(jì)算總磷、總氮、葉綠素、高錳酸鹽指數(shù)、透明度的賦分后取平均值60.00作為富營養(yǎng)化狀況的指標(biāo)賦分。
該準(zhǔn)則層僅包含外來水生動(dòng)植物和水鳥狀況兩個(gè)指標(biāo)層。
(1)外來水生動(dòng)植物主要是評(píng)價(jià)歷史及現(xiàn)狀水生動(dòng)植物情況。據(jù)生態(tài)環(huán)境部《2020中國生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》:“全國已發(fā)現(xiàn)660多種外來入侵物種。其中,71種對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)已造成或具有潛在威脅并被列入《中國外來入侵物種名單》”。本次評(píng)價(jià)主要依據(jù)該名單調(diào)查水庫外來物種入侵情況作為賦分的依據(jù)。根據(jù)專家意見,自貢市勝利一庫內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有鳳眼藍(lán)、福壽螺、牛蛙、克氏原螯蝦、大薸等外來入侵物種,屬于“有2種及以上有害外來水生動(dòng)植物”,賦分20.00分。
(2)水鳥狀況評(píng)價(jià)河湖內(nèi)鳥類的種類、數(shù)量。通過咨詢本地觀鳥協(xié)會(huì),自貢市勝利一庫水域及岸線發(fā)現(xiàn)過小鸊鷉(屬四川省重點(diǎn)保護(hù)野生鳥類,留鳥)、黑水雞(屬四川省重點(diǎn)保護(hù)野生鳥類,留鳥)等。符合“種類、數(shù)量多,有珍稀鳥類”的描述,賦分95.00分。
河湖管理與社會(huì)服務(wù)功能準(zhǔn)則層包含公眾滿意度、防洪指標(biāo)、供水指標(biāo)、開發(fā)利用現(xiàn)狀與規(guī)劃的符合性。
(1)公共滿意度通過在2020年4月份于水庫附近發(fā)放“河湖健康評(píng)價(jià)公眾調(diào)查表”開展評(píng)價(jià),調(diào)查表主要收集水庫周邊的公眾對(duì)河湖環(huán)境、水質(zhì)水量、涉水景觀、舒適性、美學(xué)價(jià)值等的滿意程度。共收回有效調(diào)查問卷22份,取滿意度平均值92.73作為賦分。
(2)防洪指標(biāo)選用大壩安全、防洪運(yùn)行調(diào)度、監(jiān)控設(shè)施作為評(píng)價(jià)對(duì)象,自貢市勝利一庫調(diào)度方式符合要求,監(jiān)控設(shè)施完備。根據(jù)2021年7月份的安全評(píng)價(jià)報(bào)告,自貢市勝利一庫被鑒定為三類壩但正及時(shí)組織開展除險(xiǎn)加固。綜合賦分50.00分。
(3)供水指標(biāo)評(píng)價(jià)水庫的供水水量保證程度,等于一年內(nèi)河湖流量達(dá)到供水保證流量的天數(shù)占年內(nèi)總天數(shù)的百分比。勝利一庫年需供水量為52.50萬m3,實(shí)際年供水50.0萬m3,綜合供水保證率95.24%,賦分80.00分。
(4)開發(fā)利用現(xiàn)狀與規(guī)劃的符合性:勝利一庫的開發(fā)利用任務(wù)、供水量、供水保證率基本符合設(shè)計(jì)要求,屬于“開發(fā)利用活動(dòng)有規(guī)劃支撐,且規(guī)劃現(xiàn)行有效”,賦分100.00分。
根據(jù)前述分析,綜合各指標(biāo)權(quán)重和賦分情況匯總計(jì)算后得出:
勝利一庫目標(biāo)層得分65.17,處于亞健康狀態(tài);準(zhǔn)則層得分中,水文水資源0,物理結(jié)構(gòu)8.50,水質(zhì)17.15,生物5.75,河湖管理與社會(huì)服務(wù)功能33.77。準(zhǔn)則層得分情況和指標(biāo)層得分情況如圖2和圖3所示。
圖2 準(zhǔn)則層得分情況
圖3 指標(biāo)層得分情況
根據(jù)本次賦分情況,準(zhǔn)則層中水文水資源,水質(zhì)和生物得分比例較低,是限制自貢市勝利一庫得分的主要壓力。目標(biāo)層中下泄生態(tài)基流滿足程度,水質(zhì)優(yōu)劣程度,富營養(yǎng)化狀況,外來水生動(dòng)植物,防洪指標(biāo)得分比例均在60%以下,是自貢市勝利一庫存在的主要問題。
根據(jù)上述指標(biāo)的分析結(jié)論,勝利一庫存在的主要問題主要集中在下泄生態(tài)基流滿足程度,水質(zhì)優(yōu)劣程度,富營養(yǎng)化狀況,外來水生動(dòng)植物,防洪指標(biāo)5個(gè)指標(biāo)層。
5.3.1 下泄生態(tài)基流滿足程度
勝利一庫水庫位于岷江水系溜根河(又名喬巴河)源頭,飛龍峽省級(jí)森林公園北側(cè),勝利一庫建成后導(dǎo)致下游溜根河形成減水河段,對(duì)下游的飛龍峽省級(jí)森林公園造成不利生態(tài)影響。經(jīng)咨詢水庫管理人員,目前勝利一庫并未針對(duì)下游減水河段下泄生態(tài)流量。究其原因,在于區(qū)域水資源量短缺所致。
根據(jù)《自貢市水資源公報(bào)2020》,自流井區(qū)水資源總量6950萬m3,按2020年常住人口統(tǒng)計(jì),自流井區(qū)人均占有水資源量144 m3,人均水資源量僅占全省人均水資源量3869 m3的3.72%,屬水資源嚴(yán)重貧乏地區(qū),當(dāng)?shù)厣?、生產(chǎn)和生態(tài)用水矛盾突出,導(dǎo)致河湖生態(tài)流量難以保障。
5.3.2 水質(zhì)優(yōu)劣程度和富營養(yǎng)化狀況
根據(jù)勝利一庫一湖(庫)一策管理保護(hù)方案,勝利一庫水庫并未開展系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測,監(jiān)測資料較少;導(dǎo)致無法及時(shí)了解勝利一庫的水質(zhì)情況,無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫存在的問題,也就無法根據(jù)問題提出相應(yīng)的治理措施。
根據(jù)2020年3月份勝利一庫的地表水監(jiān)測結(jié)果,化學(xué)需氧量為30 mg/L(Ⅳ類),總氮1.79 mg/L(Ⅴ類,參考評(píng)價(jià)),是主要的超標(biāo)項(xiàng)目??紤]到勝利一庫周邊農(nóng)田較多,3月份是農(nóng)耕季節(jié),農(nóng)家肥、化肥、農(nóng)藥施用量較高,在地表徑流的作用下,部分污染物進(jìn)入水庫,將導(dǎo)致化學(xué)需氧量,氨氮濃度升高。因此,初步推測,面源污染可能是勝利一庫的主要污染源。
同時(shí)勝利一庫作為飛龍峽省級(jí)森林公園的重要組成部分,游客較多,隨手?jǐn)y帶的飲料瓶、垃圾袋、食物、隨身雜物等可能會(huì)被投入水庫,造成水庫污染,導(dǎo)致水質(zhì)類別下降,是水質(zhì)優(yōu)劣程度較差的另一個(gè)重要原因。
5.3.3 外來水生動(dòng)植物
在我國目前已知的外來生物入侵物種中,超過50%的物種是人為引進(jìn)造成的。在國內(nèi)的一些科研機(jī)構(gòu)和各種水產(chǎn)、畜效、農(nóng)業(yè)繁育養(yǎng)殖場均有外來物種引進(jìn)項(xiàng)目,這些項(xiàng)目主要用于提高經(jīng)濟(jì)效益、觀賞價(jià)值、環(huán)保改善等方面。但是對(duì)引進(jìn)物種的生物特性認(rèn)知有限,沒有經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x育研究,且生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系不完善以至外來物種過度繁衍,給社會(huì)造成了無法挽回的損失。
外來入侵的水生生物會(huì)產(chǎn)生4種危害:一是降低本土的生構(gòu)多樣性;二是破壞水域生態(tài)環(huán)境;三是影響漁業(yè)生產(chǎn);四是傳播疾病。
5.3.4 防洪指標(biāo)
根據(jù)得分情況,防洪指標(biāo)中防洪運(yùn)行調(diào)度、大壩安全、監(jiān)控設(shè)施分別得分100、50、100分,因此大壩安全是防洪指標(biāo)的限制因素。
根據(jù)《自流井區(qū)勝利一庫大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告》(2021年7月),勝利一庫大壩防洪安全性評(píng)定為A級(jí)。滲流安全綜合評(píng)定為A級(jí)。大壩結(jié)構(gòu)安全綜合評(píng)定為C級(jí)??拐鸢踩C合評(píng)定為A級(jí)。金屬結(jié)構(gòu)安全綜合評(píng)定為A級(jí)。根據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管﹝2003﹞271號(hào))規(guī)定,該水庫大壩評(píng)定為三類壩。
因此,大壩結(jié)構(gòu)安全是大壩安全指標(biāo)的主要問題。根據(jù)安評(píng)報(bào)告,現(xiàn)狀大壩上游壩坡在各工況條件下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求,下游壩坡在設(shè)計(jì)洪水位工況和校核洪水位工況條件下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求。大壩上、下游壩坡均較為完好,未見明顯沉陷、變形或破損?,F(xiàn)狀溢洪道進(jìn)口溢流堰堰體存在滲水現(xiàn)象,溢洪道交通橋涵過水?dāng)嗝妾M窄,溢洪道底板及邊墻未見明顯破損、變形或脫落,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好,不存在結(jié)構(gòu)安全問題。放水設(shè)施運(yùn)行基本良好,未見明顯破損、變形或脫落,也無滲漏現(xiàn)象,但放水豎井頂部高程不滿足規(guī)范要求,存在結(jié)構(gòu)安全問題。
因此,應(yīng)及時(shí)開展勝利一庫大壩的除險(xiǎn)加固工程。
基于以上分析,本文提出以下建議:
(1)保障生態(tài)基流。首先明確自貢市勝利一庫生態(tài)保護(hù)對(duì)象,確定生態(tài)流量控制斷面,根據(jù)保護(hù)目標(biāo)確定下泄流量,科學(xué)制定流域水量調(diào)度方案和調(diào)度計(jì)劃。
(2)定期開展對(duì)勝利一庫水質(zhì)監(jiān)測工作并開展環(huán)境綜合整治;增大水質(zhì)監(jiān)測覆蓋度以及時(shí)了解水庫水質(zhì)情況,結(jié)合“一庫一策”開展環(huán)境綜合整治。
(3)加強(qiáng)管理杜防外來物種入侵。一是做好外來種的引種管理;二是養(yǎng)殖戶要做好養(yǎng)殖種的防護(hù)工作;三是科研單位和企業(yè)加大力度開發(fā)新技術(shù),以應(yīng)對(duì)不同的物種;四是加強(qiáng)科普宣傳,減少人為放生。
(4)結(jié)合水庫安全評(píng)價(jià)報(bào)告開展病險(xiǎn)整治:結(jié)合水庫的安全評(píng)價(jià)報(bào)告,及時(shí)對(duì)勝利一庫開展除險(xiǎn)加固。
本文根據(jù)《指南》對(duì)勝利一庫的相關(guān)指標(biāo)開展評(píng)價(jià),發(fā)掘出勝利一庫存在的主要問題。通過對(duì)存在問題的指標(biāo)層深入分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)掘的問題符合水庫的實(shí)際情況,說明了河湖健康評(píng)價(jià)對(duì)于河湖治理有較為明確的指導(dǎo)意義。
同時(shí)不可忽略的問題是,不少水庫日常運(yùn)營監(jiān)管缺失,導(dǎo)致缺乏基礎(chǔ)資料,無法了解水庫的水質(zhì)信息,水生動(dòng)植物信息等,這對(duì)于水庫的健康評(píng)價(jià)產(chǎn)生了層層阻礙,公眾也就無法了解水庫的健康狀況。各級(jí)水庫行政主管部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水庫的日常運(yùn)行監(jiān)管,并建立檔案,形成水庫的體檢表。