太湖流域河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究及應(yīng)用

張 祖 鵬,張 澤 賢,劉 思 遠(yuǎn),樊 國(guó) 華,劉 洪 財(cái),3

(1.浙江省長(zhǎng)興縣水利局,浙江 湖州 313100; 2.華北電力大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 102206; 3.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100038)

0 引 言

河流是人類(lèi)文明的源泉,其提供了人類(lèi)生產(chǎn)生活所必需的水資源,同時(shí)可供給水電、航運(yùn)、漁業(yè)等多種服務(wù),與人類(lèi)生產(chǎn)生活息息相關(guān)[1-2]。河流生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候、維護(hù)生物多樣性及改善生態(tài)環(huán)境等眾多功能[3]。近年來(lái),隨著人類(lèi)活動(dòng)與對(duì)水資源開(kāi)發(fā)程度的加劇,危害河流水生態(tài)健康的行為時(shí)有發(fā)生,對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不利影響,也威脅了人類(lèi)的生存環(huán)境[4]。因此,河流健康評(píng)價(jià)成為了審視人河關(guān)系的重要方式和關(guān)注熱點(diǎn)[5]。

目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已從不同角度對(duì)河流健康開(kāi)展了研究,提出了諸多方法并應(yīng)用于河流健康評(píng)價(jià)。Azarnivand等[6]采用有序加權(quán)平均和折衷規(guī)劃兩種基于風(fēng)險(xiǎn)的多準(zhǔn)則決策方法進(jìn)行了Taleghan河的健康評(píng)價(jià)。Shan等[7]通過(guò)調(diào)查河流形態(tài)、流量、水質(zhì)、生境等8個(gè)特征,建立了灤河健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。左新宇等[8]構(gòu)建了基于浮游植物完整性指數(shù)的河流健康評(píng)價(jià)體系并應(yīng)用于大寧河。劉聚濤等[9]以撫河為研究對(duì)象,通過(guò)水環(huán)境監(jiān)測(cè)構(gòu)建了河流健康評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐值臉?biāo)準(zhǔn)與方法。耿思敏等[10]從水文、物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)、生物、社會(huì)功能5個(gè)方面,全面評(píng)價(jià)了龍江河健康狀況并分析了現(xiàn)存問(wèn)題。綜上,目前國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的河湖健康評(píng)價(jià)大多關(guān)注水文水質(zhì)、物理及生物結(jié)構(gòu)等自然生態(tài)狀況,管理、監(jiān)測(cè)與管護(hù)手段等也逐漸納入河流健康評(píng)價(jià)體系,以體現(xiàn)流域管理對(duì)河流健康的作用[11]。

河流健康評(píng)價(jià)的實(shí)踐工作要求遵循科學(xué)性、目的性、實(shí)用性的原則,客觀、可靠地描述河湖健康狀況,為河流管理及水生態(tài)保護(hù)工作提供支撐,調(diào)查監(jiān)測(cè)方法應(yīng)具備可行性與可操作性。然而,太湖作為環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)“三湖”之一,其流域以平原河網(wǎng)密布為主要特征[12],目前對(duì)太湖流域河流健康的研究尚處于起步階段[13],評(píng)價(jià)多以水文水質(zhì)、生物生境等準(zhǔn)則為主,如通過(guò)Z-IBI[14]、P-IBI[15]或水質(zhì)指數(shù)[16]等進(jìn)行表征?，F(xiàn)有的多準(zhǔn)則綜合評(píng)價(jià)體系則存在著部分指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取難度大,數(shù)據(jù)計(jì)算及綜合評(píng)價(jià)流程繁瑣等問(wèn)題,難以適應(yīng)政府管理的實(shí)際需求[17]。此外,目前涉及人水關(guān)系及社會(huì)服務(wù)功能的河流健康研究也較少[18],不能體現(xiàn)公眾認(rèn)知、參與和反饋情況。因此,為滿足太湖流域綜合管理的需求,貫徹人與自然是生命共同體的理念,本研究構(gòu)建了太湖流域河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并開(kāi)展了案例研究,旨在為流域河流水資源保護(hù)及生態(tài)修復(fù)等工作提供決策參考,助力流域河流健康未來(lái)的研究和保護(hù)工作。

1 材料與方法

1.1 河流評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

建立科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是河流健康研究的前提。一般認(rèn)為,河流健康的內(nèi)涵包括兩個(gè)方面:一是河流的自然屬性,即河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的完整,關(guān)注河流生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)的相互關(guān)系[19];二是河流服務(wù)人類(lèi)社會(huì)的功能,即河流應(yīng)具有為人類(lèi)持續(xù)提供水資源、防洪、灌溉、航運(yùn)、漁業(yè)等服務(wù)的能力[20-21]。2016年,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《全面推行河長(zhǎng)制的意見(jiàn)》強(qiáng)調(diào)了水資源保護(hù)、河湖水域岸線管理保護(hù)、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、執(zhí)法監(jiān)管六項(xiàng)任務(wù)[22]。2020年,水利部印發(fā)了《河湖健康評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(SL/T 793-2020)》(下稱(chēng)《導(dǎo)則》),主要從水文水質(zhì)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生物完整性和社會(huì)服務(wù)功能4項(xiàng)來(lái)構(gòu)建河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[23]。就太湖流域涉及的4省(市)而言,浙江省河長(zhǎng)辦等單位于2021年發(fā)布了《浙江省河湖健康及水生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南(試行)》(下稱(chēng)《指南》),是結(jié)合浙江省內(nèi)河流實(shí)際情況,進(jìn)一步優(yōu)化指標(biāo)后形成的地方性文件,主要從水文、水質(zhì)、形態(tài)、生物、社會(huì)服務(wù)和河流管理6個(gè)類(lèi)別來(lái)構(gòu)建河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[24]。

為全面、客觀地評(píng)價(jià)太湖流域河流健康狀態(tài),研究以河流健康為目標(biāo)層,結(jié)合《導(dǎo)則》與《指南》的相關(guān)要求確定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,具體如下:《導(dǎo)則》中的“水文水質(zhì)”項(xiàng)與《指南》中“水文”“水質(zhì)”類(lèi)別的內(nèi)涵類(lèi)似,且后者所包含的基本指標(biāo)均僅有一項(xiàng),故本研究結(jié)合工作實(shí)際,并參考《導(dǎo)則》分類(lèi)方法,采用“水文水質(zhì)”作為準(zhǔn)則之一;《導(dǎo)則》中“形態(tài)結(jié)構(gòu)”項(xiàng)及《指南》中“形態(tài)”類(lèi)別主要用于評(píng)價(jià)生物生境的形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性,故研究結(jié)合兩者,采用“生境結(jié)構(gòu)”作為準(zhǔn)則之一;針對(duì)河流健康評(píng)價(jià),《導(dǎo)則》中“生物完整性”項(xiàng)及《指南》中“生物”類(lèi)別均用于評(píng)價(jià)水生生物多樣性,故研究確定“水生生物”作為準(zhǔn)則之一;《導(dǎo)則》中“社會(huì)服務(wù)功能”項(xiàng)及《指南》中“社會(huì)服務(wù)”類(lèi)別均用于評(píng)價(jià)河流社會(huì)服務(wù)能力,故研究采用“社會(huì)服務(wù)”作為準(zhǔn)則之一;相比《導(dǎo)則》,《指南》中新增“河流管理”類(lèi)別,用于評(píng)價(jià)河流管理情況,故研究采用“河流管理”作為準(zhǔn)則之一。綜上,最終確定了水文水質(zhì)、生境結(jié)構(gòu)、水生生物、社會(huì)服務(wù)及河流管理5個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

考慮到《指南》中的指標(biāo)基于《導(dǎo)則》且更適用于太湖流域所在區(qū)域河流,故本研究主要基于《指南》選取評(píng)價(jià)指標(biāo)?！吨改稀诽岢隽嘶旧鷳B(tài)流量滿足度、水質(zhì)優(yōu)劣度、河流縱向連通性等11項(xiàng)基本指標(biāo)(必選)及流量過(guò)程變異度、富營(yíng)養(yǎng)化硅藻指數(shù)、水鳥(niǎo)狀況指數(shù)等6項(xiàng)備選指標(biāo);因此本研究遵循《指南》要求,選取了11項(xiàng)基本指標(biāo);并考慮《全面推行河長(zhǎng)制的意見(jiàn)》,根據(jù)評(píng)價(jià)河流特點(diǎn)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況,選取了監(jiān)測(cè)體系完備性、管護(hù)手段先進(jìn)性兩項(xiàng)備選指標(biāo),最終確定了13項(xiàng)具體指標(biāo),從而構(gòu)建了河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

就評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重而言,水文水質(zhì)、生境結(jié)構(gòu)、水生生物3個(gè)準(zhǔn)則參考《指南》中“水文、水質(zhì)、形態(tài)、生物合計(jì)權(quán)重0.6,可采用Delphi法因地制宜進(jìn)行權(quán)重設(shè)置”的要求,將權(quán)重之和設(shè)置為0.6,并進(jìn)一步采用Delphi法,邀請(qǐng)從事河流健康評(píng)價(jià)及管理的專(zhuān)家進(jìn)行具體確定;社會(huì)服務(wù)與河流管理準(zhǔn)則可參考《指南》中“權(quán)重均為0.2”的規(guī)定進(jìn)行設(shè)置。另外,指標(biāo)權(quán)重亦可依據(jù)《指南》要求,采用Delphi法進(jìn)行確定。

1.2 各準(zhǔn)則及其賦分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1水文水質(zhì)準(zhǔn)則

水文水質(zhì)準(zhǔn)則能夠說(shuō)明河流的水質(zhì)情況和水量豐沛程度,代表了河流自然環(huán)境現(xiàn)狀,包含基本生態(tài)流量滿足度、水質(zhì)優(yōu)劣度兩項(xiàng)指標(biāo)。其中,生態(tài)流量是能夠維持河流基本生態(tài)功能和河道基本形態(tài)的最小流量,對(duì)河流健康維持具有重要意義[25-26];水質(zhì)優(yōu)劣度體現(xiàn)了河流水體的理化性質(zhì),對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)能夠說(shuō)明水污染現(xiàn)狀并促進(jìn)河流健康[27]。各指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 基本生態(tài)流量滿足度、水質(zhì)優(yōu)劣度指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The grading standard of the basic ecological flow satisfaction index and the quality of water index

1.2.2生境結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則

河流生境是河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,連接著水生生物與自然環(huán)境,因此,生境結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則能夠?yàn)楹恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)提供基礎(chǔ)支撐[28],包含河流縱向連通性、岸線生態(tài)性及生態(tài)緩沖帶寬度3項(xiàng)指標(biāo)。其中,河流縱向連通性對(duì)于物質(zhì)、能量及生物流動(dòng)意義重大,其變化對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)及河流健康有顯著影響[29];岸線是河流與陸地的生態(tài)連接區(qū),是河流生境的重要組成,評(píng)價(jià)其生態(tài)性符合“河長(zhǎng)制”的需求[30];生態(tài)緩沖帶可以作為保護(hù)水體的屏障,減少進(jìn)入水體的污染物質(zhì),其寬度代表了生態(tài)緩沖帶的保護(hù)水平[31]。各指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 縱向連通性指數(shù)、岸線生態(tài)性指數(shù)和生態(tài)緩沖帶寬度指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 The grading standard of the vertical connectivity index,the shoreline ecology index and the ecological buffer zone index

1.2.3水生生物準(zhǔn)則

水生生物準(zhǔn)則能夠說(shuō)明水生生物的生存現(xiàn)狀及完整度,代表了河流生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,包含土著魚(yú)類(lèi)保有指數(shù)及大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性兩項(xiàng)指標(biāo)。其中,土著魚(yú)類(lèi)保有指數(shù)能夠代表河流群落結(jié)構(gòu)及組成等,評(píng)價(jià)該指標(biāo)有利于魚(yú)類(lèi)生物多樣性恢復(fù)及資源保護(hù)[3];大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物是河流生態(tài)系統(tǒng)中最主要的生物類(lèi)群,參與營(yíng)養(yǎng)供給、物質(zhì)循環(huán)等重要生態(tài)過(guò)程,其多樣性能體現(xiàn)河流水環(huán)境的諸多情況[32]。各指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 土著魚(yú)類(lèi)保有指數(shù)指標(biāo)和大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 The grading standard of the indigenous fish conservation index and the microbenthic invertebrate diversity index

1.2.4社會(huì)服務(wù)準(zhǔn)則

河流的社會(huì)服務(wù)功能由人類(lèi)賦予并能夠?qū)恿魃鷳B(tài)功能產(chǎn)生影響,因此社會(huì)服務(wù)準(zhǔn)則體現(xiàn)了河流的社會(huì)屬性及構(gòu)建新型人水關(guān)系的要求[33],包含防洪工程達(dá)標(biāo)率、水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率、公眾滿意度3項(xiàng)指標(biāo)。防洪工程是水利建設(shè)的重點(diǎn),對(duì)保障河流周邊居民生命財(cái)產(chǎn)安全及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義[34];水功能區(qū)是水資源管理的基本單元,能夠?qū)崿F(xiàn)水域的分類(lèi)管理和保護(hù),并能促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水體承載力協(xié)調(diào)發(fā)展[35];公眾滿意度指標(biāo)能夠說(shuō)明公眾對(duì)河流健康的認(rèn)知程度及河流管理的不足[10]。各指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4～5。

表4 防洪工程和水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.4 The grading standard of the flood control project′s compliancerate and the water functional area′s compliance rate

表5 公眾評(píng)價(jià)各選項(xiàng)得分賦值Tab.5 The score assignment of public evaluation of each option

1.2.5河流管理準(zhǔn)則

河流管理準(zhǔn)則為浙江省河長(zhǎng)辦根據(jù)本省的河流管理特點(diǎn)提出的針對(duì)性準(zhǔn)則。良好的河流管理是保障河流健康實(shí)現(xiàn)的先決條件,因此評(píng)價(jià)該準(zhǔn)則有助于推動(dòng)提高河流健康目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[36]。根據(jù)《指南》,該準(zhǔn)則包含管控能力適應(yīng)性、監(jiān)測(cè)體系完備性、管護(hù)手段先進(jìn)性3項(xiàng)指標(biāo)。其中管控能力適應(yīng)性關(guān)注河流保護(hù)與利用規(guī)劃、項(xiàng)目審批等情況的管理現(xiàn)狀;監(jiān)測(cè)體系完備性能夠評(píng)價(jià)河湖管理范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的完整程度;管護(hù)手段先進(jìn)性則體現(xiàn)了河流空間管控手段的先進(jìn)性和問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、處置的及時(shí)性[24]。該準(zhǔn)則不涉及定量計(jì)算,而是根據(jù)相關(guān)管理措施的有無(wú)及落實(shí)情況進(jìn)行主觀打分,故該準(zhǔn)則層指標(biāo)采用Delphi法獲取相應(yīng)賦分,其賦分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表6～7。河流管控的要求如下:① 完成河道岸線利用管理規(guī)劃或一河一策編制;② 涉河涉堤項(xiàng)目審批規(guī)范;③ 岸帶無(wú)“四亂”現(xiàn)象;④ 無(wú)電魚(yú)、毒魚(yú)等破壞生態(tài)行為。

表6 河流管控能力適應(yīng)性賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.6 The grading standard of the adaptability ofriver control capabilities

表7 監(jiān)測(cè)體系完備性及管護(hù)手段先進(jìn)性賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.7 The grading standard of the monitoring system completeness and the advanced of management and protection

1.3 綜合等級(jí)劃分

河流健康綜合等級(jí)可采用《導(dǎo)則》及《指南》規(guī)定的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),按河流健康評(píng)價(jià)指數(shù)區(qū)間分為病態(tài)、不健康、亞健康、健康、非常健康5個(gè)等級(jí),分別可用紅、橙、黃、綠、藍(lán)5種顏色表示,見(jiàn)表8。

表8 河流健康綜合等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.8 The river health classification standard scale

其中,河流健康評(píng)價(jià)指數(shù)(A1)具體計(jì)算公式如下:

(1)

式中:A1為河流健康評(píng)價(jià)指數(shù),Bi為i準(zhǔn)則得分,αi為i準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)的權(quán)重,i=1,2,3,4,5。

1.4 研究區(qū)域概況

太湖流域(30°05′N(xiāo)～32°08′N(xiāo),119°08′E～121°55′E)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,其地處長(zhǎng)江三角洲南翼,涉及江浙皖滬三省一市。流域河網(wǎng)縱橫、湖泊棋布,總面積36 895 km2,河道總長(zhǎng)約12萬(wàn)km,河道密度達(dá)3.3 km/km2,是全國(guó)河道密度最高的地區(qū)。河流為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)提供了巨大的生態(tài)服務(wù)價(jià)值,因此研究和保障河流健康對(duì)區(qū)域高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展意義重大[37]。

長(zhǎng)興港是太湖流域的重要城市河流,位于浙江省湖州市長(zhǎng)興縣北部,全長(zhǎng)31.58 km,隸屬于泗安水系。其發(fā)源于長(zhǎng)興縣西部山區(qū),由西向東穿過(guò)長(zhǎng)興主城區(qū),與城區(qū)水系相通,最終匯入太湖,水位與太湖基本相平。長(zhǎng)興港與相關(guān)水庫(kù)、閘壩的位置關(guān)系如圖1所示。綜上,長(zhǎng)興港兼有平原河網(wǎng)、城市河流、入湖河流等多重特征,可選作太湖流域河流健康評(píng)價(jià)的典型河流,故研究選用該河流開(kāi)展太湖流域河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的案例研究。

圖1 長(zhǎng)興港及相關(guān)水庫(kù)、閘壩位置示意Fig.1 Location of Changxinggang River and related reservoir,sluices and dams

2 結(jié)果與分析

2.1 各準(zhǔn)則及指標(biāo)權(quán)重

研究在遵循《導(dǎo)則》及《指南》的基礎(chǔ)上,邀請(qǐng)了5位多年從事河流健康評(píng)價(jià)、河流管理工作的專(zhuān)家,確定各準(zhǔn)則及指標(biāo)的權(quán)重。最終得到的長(zhǎng)興港健康評(píng)價(jià)各準(zhǔn)則及指標(biāo)的權(quán)重如表9所示。

表9 長(zhǎng)興港河流健康評(píng)價(jià)準(zhǔn)則及指標(biāo)權(quán)重Tab.9 The weights of river′s health assessment criteria and indexes for Changxinggang River

2.2 各準(zhǔn)則及其指標(biāo)得分

2.2.1水文水質(zhì)準(zhǔn)則

水文水質(zhì)準(zhǔn)則的得分需基于基本生態(tài)流量滿足度指標(biāo)與水質(zhì)優(yōu)劣度指標(biāo)的得分,并結(jié)合二者的權(quán)重進(jìn)一步計(jì)算得到。

基本生態(tài)流量滿足度指標(biāo)按照滿足基本生態(tài)流量的天數(shù)占比進(jìn)行計(jì)算,其具體計(jì)算公式如下:

C′1=(Dm/D)×100%

(2)

式中:C′1為基本生態(tài)流量滿足度;Dm為評(píng)價(jià)年基本生態(tài)流量滿足天數(shù);D為評(píng)價(jià)年總天數(shù)。

根據(jù)長(zhǎng)興港10 a水文數(shù)據(jù),將其90%保證率下最枯月平均流量作為長(zhǎng)興港的基本生態(tài)流量,為0.71 m3/s,2020年長(zhǎng)興港生態(tài)流量滿足度為94.1%,借助線性插值法可得出該指標(biāo)(C1)得分為99.1分。

水質(zhì)優(yōu)劣度指標(biāo)以河流水質(zhì)等級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賦分。對(duì)照GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,長(zhǎng)興港2020年水質(zhì)為Ⅲ類(lèi),結(jié)合表1的賦分標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)優(yōu)劣度指標(biāo)(C2)得分60.0分。

在兩項(xiàng)指標(biāo)得分結(jié)果的基礎(chǔ)上,根據(jù)表9中各指標(biāo)的權(quán)重,計(jì)算出水文水質(zhì)準(zhǔn)則(B1)的得分為85.41分。

2.2.2生境結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則

生境結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則的得分需基于河流縱向連通性、岸線生態(tài)性和生態(tài)緩沖帶指數(shù)3項(xiàng)指標(biāo)的得分及權(quán)重計(jì)算得到。

河流縱向連通性指標(biāo)根據(jù)每10 km河長(zhǎng)內(nèi)影響河流連通性的設(shè)施數(shù)量對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià),具體計(jì)算公式為

C′3=(N/M)

(3)

式中:C′3為單位河長(zhǎng)內(nèi)影響河流連通性的建筑物或設(shè)施數(shù)量,個(gè)/10 km;N為影響河流連通性的建筑物或設(shè)施數(shù)量,個(gè);M為評(píng)價(jià)河流河長(zhǎng),10 km。

根據(jù)長(zhǎng)興港閘壩、河長(zhǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù),C′3為0.95,結(jié)合表2的賦分標(biāo)準(zhǔn),采用線性插值法,計(jì)算河流縱向連通性指標(biāo)(C3)最終得分為2.0分。

岸線生態(tài)性指數(shù)指標(biāo)根據(jù)各類(lèi)型岸線長(zhǎng)度占比計(jì)算,具體計(jì)算公式為

C′4=∑(PbiLbi)/L

(4)

式中:C′4為河流岸線生態(tài)性指數(shù)得分;Pbi為i類(lèi)型岸線分值;Lbi為i類(lèi)型岸線長(zhǎng)度,km;L為評(píng)價(jià)河段岸線總長(zhǎng)度,km。

依據(jù)長(zhǎng)興縣政府河流岸線相關(guān)河道規(guī)劃文件,結(jié)合表2的賦分標(biāo)準(zhǔn),采用線性插值法,計(jì)算得到岸線生態(tài)性指標(biāo)(C4)得分為70.0分。

生態(tài)緩沖帶指數(shù)指標(biāo)由河流生態(tài)緩沖帶寬度及其植被覆蓋度綜合確定,其具體公式為

Ibz=∑(PwiLwiCvi)/L

(5)

式中:Ibz為生態(tài)緩沖帶指數(shù);Pwi為i寬度類(lèi)型生態(tài)緩沖帶平均寬度得分;Lwi為i寬度類(lèi)型生態(tài)緩沖帶長(zhǎng)度,km;Cvi為i寬度類(lèi)型生態(tài)緩沖帶植被覆蓋度,%;L為評(píng)價(jià)河段岸線總長(zhǎng)度,km。

根據(jù)長(zhǎng)興港生態(tài)緩沖帶相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)合表2的賦分標(biāo)準(zhǔn),采用線性插值法,計(jì)算得到的生態(tài)緩沖帶指數(shù)(C5)得分為74.8分。

在上述兩項(xiàng)指標(biāo)得分結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合表9中的權(quán)重,計(jì)算出的生境結(jié)構(gòu)指標(biāo)層(B2)得分為65.36分。

2.2.3水生生物準(zhǔn)則

水生生物準(zhǔn)則的得分需基于土著魚(yú)類(lèi)保有指數(shù)指標(biāo)、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性指標(biāo)的得分,并結(jié)合二者的權(quán)重,進(jìn)一步計(jì)算得到。

土著魚(yú)類(lèi)保有指數(shù)指標(biāo)通過(guò)將現(xiàn)有魚(yú)類(lèi)與有歷史記錄的土著魚(yú)種類(lèi)進(jìn)行對(duì)比,其具體計(jì)算公式為

C′6=(Sfo/Sfe)×100%

(6)

式中:C′6為河流土著魚(yú)保有比例;Sfo為評(píng)價(jià)期間河流土著魚(yú)保有數(shù)量,種;Sfe為歷史時(shí)期河流土著魚(yú)保有數(shù)量,種。

根據(jù)長(zhǎng)興港現(xiàn)有及80年代相關(guān)魚(yú)類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),土著魚(yú)類(lèi)保有比例為66.7%,結(jié)合表3的賦分標(biāo)準(zhǔn),采用線性插值法,得到該指標(biāo)(C6)賦分為66.7分。

根據(jù)長(zhǎng)興縣關(guān)于大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其多樣性指數(shù)為0.845,結(jié)合表3的賦分標(biāo)準(zhǔn),采用線性插值法賦分,得到大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性指標(biāo)(C7)得分為33.8分。

在兩項(xiàng)指標(biāo)得分結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合表9中兩項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重,可計(jì)算得到水生生物準(zhǔn)則層(B3)得分為50.25分。

2.2.4社會(huì)服務(wù)準(zhǔn)則

社會(huì)服務(wù)準(zhǔn)則的得分需基于防洪工程達(dá)標(biāo)率、水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率和公眾滿意度3項(xiàng)指標(biāo)的得分及權(quán)重進(jìn)一步計(jì)算得到。

防洪工程達(dá)標(biāo)率指標(biāo)按照達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的堤防長(zhǎng)度占評(píng)價(jià)河段總長(zhǎng)度的比例計(jì)算,其具體計(jì)算公式為

C′8=(RLA/RL)×100%

(7)

式中:C′8為防洪工程達(dá)標(biāo)率;RLA為達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的堤防長(zhǎng)度,km;RL為評(píng)價(jià)河段總長(zhǎng)度,km。

根據(jù)長(zhǎng)興港防洪標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,防洪工程達(dá)標(biāo)率為100%,結(jié)合表4的賦分標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)(C8)得分為100.0分。

水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率按照達(dá)標(biāo)功能區(qū)個(gè)數(shù)占評(píng)價(jià)功能區(qū)總數(shù)的比例計(jì)算,具體計(jì)算公式為

C′9=(FG/FN)×100%

(8)

式中:C′9為水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率;FG為功能區(qū)達(dá)標(biāo)個(gè)數(shù),個(gè);FN為評(píng)價(jià)功能區(qū)總數(shù),個(gè)。

根據(jù)長(zhǎng)興港水質(zhì)、水功能區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算得到水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為66.7%,結(jié)合表4的賦分標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)(C9)得分為53.2分。

公眾滿意度調(diào)查共發(fā)放正式問(wèn)卷150份,得到有效樣本123份。受訪人群包含學(xué)生、服務(wù)業(yè)從業(yè)者、自由職業(yè)者、事業(yè)單位人員及工人等,并且過(guò)半數(shù)受訪者已定居長(zhǎng)興縣10 a以上,可認(rèn)為受訪人群具有代表性。最終得到問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表10所列。

表10 公眾滿意度問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果Tab.10 The results of public satisfaction questionnaire %

公眾滿意度賦分計(jì)算公式見(jiàn)式(9)～(10)。

(9)

C10=N/4

(10)

式中:N為受訪者回答的4個(gè)問(wèn)題的總得分;A,B,C,D分別為表5中各選項(xiàng)賦分值;aai,bbi,cci,ddi分別為第i個(gè)問(wèn)題中選A,B,C,D的受訪者所占比例,i=1,2,3,4;C10為公眾滿意度賦分。最終計(jì)算公眾滿意度指標(biāo)(C10)指標(biāo)得分為71.8分。

在上述3項(xiàng)指標(biāo)得分結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合表9中的權(quán)重,可計(jì)算得到社會(huì)服務(wù)準(zhǔn)則(B4)得分為74.67分。

2.2.5河流管理準(zhǔn)則

河流管理準(zhǔn)則的得分需基于管控能力適應(yīng)性、監(jiān)測(cè)體系完備性、管控手段先進(jìn)性3項(xiàng)指標(biāo)的得分及權(quán)重計(jì)算得到。

根據(jù)長(zhǎng)興縣相關(guān)河流規(guī)劃文件和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,結(jié)合表6中所述管控能力的四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),管控能力適應(yīng)性(C11)得分為100.0分。根據(jù)長(zhǎng)興縣政府對(duì)長(zhǎng)興港水文、水質(zhì)監(jiān)測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù),依據(jù)表7的賦分標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)測(cè)體系完備性指標(biāo)(C12)、管護(hù)手段先進(jìn)性指標(biāo)(C13)均為100.0分。

在上述3項(xiàng)指標(biāo)得分結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合表9中的權(quán)重,得到河流管理準(zhǔn)則(B5)得分為100.00分。

2.3 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)上述計(jì)算過(guò)程,得到13項(xiàng)指標(biāo)得分見(jiàn)圖2,并得出5項(xiàng)準(zhǔn)則得分,分別為85.41分、65.36分、33.80分、74.67分和100.00分。結(jié)合表9中各準(zhǔn)則的權(quán)重,利用式(1),對(duì)長(zhǎng)興港健康狀況進(jìn)行總評(píng)價(jià),總得分為73.38分。將該得分與表8對(duì)照可知,長(zhǎng)興港屬于健康狀態(tài),可用“綠色”表示,各準(zhǔn)則得分見(jiàn)表11。

圖2 長(zhǎng)興港評(píng)價(jià)指標(biāo)賦分雷達(dá)圖Fig.2 Evaluation index scoring radar map of Changxinggang River

表11 長(zhǎng)興港健康評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.11 The results of Changxinggang River′s health assessment

3 討 論

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系合理性分析

首先,從指標(biāo)體系的構(gòu)建過(guò)程來(lái)看,在國(guó)家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,考慮了河長(zhǎng)制要求及評(píng)價(jià)河流特征,采用專(zhuān)家咨詢等方法,體現(xiàn)了因地制宜的原則,在構(gòu)建基礎(chǔ)、思路方法等方面均具備科學(xué)性和合理性。

其次,從權(quán)重確定方法來(lái)看,參考了《導(dǎo)則》及《指南》,符合行業(yè)政策,可保障權(quán)重的權(quán)威性、適用性;且研究建議參與Delphi法的打分專(zhuān)家應(yīng)常年從事太湖流域河流管理、河流健康評(píng)價(jià)等相關(guān)工作,可使確定的權(quán)重具有準(zhǔn)確性、有效性;同時(shí),Delphi法是《指南》首推的權(quán)重確定方法,有較強(qiáng)的可操作性,便于河流管理實(shí)踐。

此外,相關(guān)部門(mén)、專(zhuān)家及公眾對(duì)長(zhǎng)興港河流健康狀況定性評(píng)價(jià)的結(jié)論與本指標(biāo)體系所得到的長(zhǎng)興港河流健康水平基本一致。鑒于此,研究所構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系能夠較為客觀地反映太湖流域河流健康情況,可為流域水資源保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)及河長(zhǎng)制的進(jìn)一步落實(shí)提供科學(xué)依據(jù)。

3.2 長(zhǎng)興港河流健康評(píng)價(jià)結(jié)果

長(zhǎng)興港河流健康評(píng)價(jià)得分為73.38分,處于“綠色”健康水平,說(shuō)明長(zhǎng)興港在維護(hù)河流健康方面取得了一定成效。從準(zhǔn)則層面來(lái)看,水文水質(zhì)、生境結(jié)構(gòu)、社會(huì)服務(wù)和河流管理準(zhǔn)則得分相對(duì)較高,說(shuō)明長(zhǎng)興港在河流流量保障、水質(zhì)保護(hù)、河流管理能力方面取得了顯著成效,生境結(jié)構(gòu)趨于完整,社會(huì)服務(wù)功能不斷提升。但水生生物準(zhǔn)則得分低于60.0分,說(shuō)明長(zhǎng)興港生物多樣性較多年前有一定程度的退化,需進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

從指標(biāo)層面來(lái)看,基本生態(tài)流量滿足度、管控能力適應(yīng)性、監(jiān)測(cè)體系完備性、管護(hù)手段先進(jìn)性、公眾滿意度、防洪工程達(dá)標(biāo)率、土著魚(yú)類(lèi)保有數(shù)、生態(tài)緩沖帶指數(shù)、岸線生態(tài)性以及水質(zhì)優(yōu)劣度10項(xiàng)指標(biāo)得分較高。長(zhǎng)興縣是浙江省率先創(chuàng)立“河長(zhǎng)制+檢查”聯(lián)動(dòng)監(jiān)督機(jī)制的縣,因此在河流管理準(zhǔn)則成果顯著,三項(xiàng)指標(biāo)均為100.0分。公眾滿意度指標(biāo)賦分71.8分,說(shuō)明在相關(guān)管理部門(mén)的努力下,公眾能夠感受到近年來(lái)長(zhǎng)興港水生態(tài)環(huán)境及健康狀況的改善,對(duì)長(zhǎng)興港成為“幸福河”充滿期待。但河流縱向連通性、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性、水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率3項(xiàng)指標(biāo)得分相對(duì)較低,說(shuō)明長(zhǎng)興港健康水平仍有提升空間。

因此,建議可從以下方面開(kāi)展工作:① 研究長(zhǎng)興港河流連通對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的影響,對(duì)河道上的閘壩進(jìn)行改進(jìn),為魚(yú)類(lèi)和其他生物提供適宜通道;② 加強(qiáng)對(duì)大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物種群及相關(guān)水生動(dòng)物群落的監(jiān)測(cè),研究其群落特征及時(shí)空分布并應(yīng)用于河流管理;③ 對(duì)硬化岸線進(jìn)行綠化并對(duì)生態(tài)緩沖帶進(jìn)行生態(tài)修復(fù);④ 控制農(nóng)業(yè)用水區(qū)面源污染,對(duì)長(zhǎng)興城區(qū)污水處理及再生水利用設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化配置。

4 結(jié) 論

對(duì)太湖流域河流進(jìn)行健康評(píng)價(jià)有利于管理部門(mén)開(kāi)展水資源保護(hù)工作,促進(jìn)水生態(tài)修復(fù)。研究參考了國(guó)家及太湖流域相關(guān)的河流健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),綜合考慮河流管理的實(shí)際需求與建立新型人水關(guān)系的需要,構(gòu)建了以河流健康為目標(biāo)層,水文水質(zhì)、生境結(jié)構(gòu)、水生生物、社會(huì)服務(wù)及河流管理為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,包含基本生態(tài)流量滿足度、水質(zhì)優(yōu)劣度、河流縱向連通性等13項(xiàng)具體指標(biāo)的河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;并建議結(jié)合Delphi法確定各準(zhǔn)則及指標(biāo)的權(quán)重。

以流域典型河流長(zhǎng)興港為例,該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可客觀、科學(xué)地反映河流健康水平,具體如下:長(zhǎng)興港河流健康評(píng)價(jià)得分為73.38分,整體屬于“綠色”健康等級(jí),但部分準(zhǔn)則及指標(biāo)仍需改善。今后可在此體系的實(shí)踐基礎(chǔ)上,結(jié)合“一市一考”、“一河一策”等工作的實(shí)際情況,因地制宜,將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系逐漸擴(kuò)展應(yīng)用于太湖流域河流健康評(píng)價(jià)工作;同時(shí),根據(jù)河流實(shí)際情況,因地制宜確定權(quán)重、進(jìn)一步細(xì)化選取河流健康評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則和指標(biāo),以更加科學(xué)地評(píng)估太湖流域河流健康。