健康淮河評價指標體系研究

一、前言

河流的健康狀況不僅決定著其自身的演變發育，還影響著人類社會的生存與發展。河流的健康問題不僅是河流自身的問題，同時也是人類社會所面臨的問題。要遏制河流的健康狀況惡化，就需要了解河流的健康狀況以及明確如何判定河流的健康狀況，從而進一步為河流的保護提供科學依據，進而有針對性地對河流進行保護或者修復。

二、淮河存在的主要問題

（1）水資源短缺、供需矛盾突出。淮河流域人均水資源量少、來水變化大、攔蓄條件差、水資源短缺的形勢比較嚴峻，水資源自然條件和承載能力與人口、耕地分布極不相適應，干旱缺水問題突出。

（2）水污染嚴重，水生生境受損。淮河流域水污染問題突出，流域內污染物入河量遠超出水體納污能力。

（3）河道渠化嚴重，局部河道灘地狹窄。淮河治理過程中，治理河道斷面大都設計成規則化的幾何形狀，河道灘地大多狹窄，兩岸洼地人水爭地，圈圩造田致使河湖面積萎縮，蓄排功能退化。

三、評價指標體系構建

河流健康應該包括以下三方面的內容:一是自然形態健康，主要是指河流結構形態和水循環的完整以及功能的完備，是河流生機和活力的基礎；二是依賴河流的生態環境系統健康，包括人類健康在內，是河流生機和活力的重要表征；三是河流的社會服務功能，是其對流域社會可持續發展的支撐和貢獻，是人類開發利用保護河流以及維持河流健康的初衷和意義所在。

根據河流健康的內涵、功能和屬性，將整個指標體系分為三個層次:目標層、準則層和指標層。

（1）目標層。河流健康評價的目標在于綜合評價河流的健康狀況，評價河流在自然條件變化和人類活動的擾動下表現出來的癥狀，判斷河流的健康水平，最終指導河流的開發利用、管理以及保護和維持河流健康。

（2）準則層。準則層即合理進行河流健康評價的三方面準則:自然形態健康子系統、生態環境健康子系統和社會服務良好子系統。

（3）指標層。指標層是對應準則層的具體評價指標，表述各個分類指標的不同要素，通過定量或者定性指標直接反映河流健康狀況。

四、指標計算方法

1.自然形態指標

（1）河床穩定性。定性描述河床穩定及河床的侵蝕淤積狀況。

（2）河岸穩定性。定性描述河岸的穩定、基質類別及侵蝕狀況等。

（3）水系連通性。定性描述魚類遷移阻隔狀況。

（4）流量過程變異程度。采用如下公式計算:

式中:qm為評價年實測月徑流量；Qm為評價年天然月徑流量為評價年天然月徑流量平均值，天然徑流量按照水資源調查評價相關技術規劃得到的還原量。

（5）植被覆蓋率。由植被覆蓋面積與河岸帶土地總面積比值確定。

（6）灘槽比。由兩側灘地寬度之和與河槽寬度比值確定。

2.生態環境指標

（1）生態流量滿足程度。采用如下公式計算:

式中:qd為評估年實測日徑流量為多年平均徑流量；EF1為4～9月份日徑流量占多年平均流量的最低百分比；EF2為10～3月份日徑流量占多年平均流量的最低百分比。

（2）水質達標率。監測斷面水質達標次數占評次次數的比值。

表1 健康淮河評價指標體系健康刻度表

表2 健康淮河評價指標體系綜合權重分配表

（3）生物完整性指數。參照Fausch等修訂的12個生物完整性指標方法，根據淮河實際情況，采用魚類生物完整性指數來表示水生生物的完整性。用魚類IBI指數來表示，分為3個評分標準。

（4）天然濕地保留率。采用如下公式計算:

式中:NWL為天然濕地保留率；AW為評估基準年天然濕地面積（km2）；AWR為歷史（1980年）以前的濕地面積（km2）；NS為與評估河段有水力聯系的濕地個數。

3.社會功能指標

（1）水資源開發利用率。由流域水資源開發利用量與流域水資源總量比值確定。

（2）供水保證率。由城鎮需水總量與城鎮實際供水總量比值確定。

（3）灌溉保證率。由灌溉用水量完全滿足的年數與總年數比值確定。

（4）通航水深保證率。由實際水深與換算水深達到航道水深天數與當年通航天數比值確定。

（5）防洪指標。采用如下公式計算:

式中:FLD為河流防洪指標；RIVLn為河段n的長度，評估河流根據防洪規劃劃分的河段數量；RIVBn根據河段防洪工程是否滿足規劃要求進行賦值:達標，RIVBn=1，不達標，RIVBn=0；RIVWFn為河段規劃防洪標準重現期（如100年）。

五、評價指標模型建立

1.模型評價標準的確定

通過對各種標準、文獻、規劃、文件等資料中的有關評價標準的綜合分析，對評價指標篩選結果，構建淮河河流健康評價指標系統。為了簡便又不失一般性，約定河流健康評價標準等級中，1～5級分別為“理想狀況”（80～100 分）、“健康”（60～80 分）、“亞健康”（40～60 分）、“不健康”（20～40分）和“病態”（0～20分）。各指標健康刻度分值見表1。

2.評價指標權重的確定

河流健康綜合評價指標的權重值用層次分析法確定。層次分析法的本質上是一種決策思維方法，體現了“分解—判斷—綜合”的基本決策思維過程。依據層次分析法的決策思維，通過MATLAB數學軟件分別對各準則層及各指標層的權重進行計算，確定健康淮河評價指標體系中所有評價指標在體系中的權重，見表2。

六、結論及展望

依據淮河流域的相關公報資料及調查數據，對各指標的現狀值進行計算，將計算結果和健康刻度進行對比，落在兩個刻度之間的數值通過線性內插進行健康刻度計算，各個指標經等權處理后得出最終的健康評價分值，經綜合分析計算確定淮河整體的健康狀況。本文對健康淮河評價指標體系進行初步探討，為更加科學準確地評價淮河健康狀況做好鋪墊，同時也為下一步的研究工作打下基礎■