黃柏河流域水生態現狀及對策

方禎 夏小明

【摘? 要】隨著工業化信息化以及國民經濟的發展，對河道的生態系統健康狀況造成了嚴重影響，河流生態系統的監測評價與修復引起了人們的高度重視。近年來，在黃柏河流域的綜合治理上，各級政府以及職能部門均采取了較有效的措施和手段，取得了較好的效果。隨著治水思路的轉變，提出了生態治水的新理念，尊重河湖系統的自然規律，注重對自然生態和自然環境的修復與保護，強化河湖的自凈能力，是科學治水的新思路。通過對黃柏河流域水生態的周期性監測與評價，在充分了解其生態功能以及生態系統的現狀的基礎上，采取科學有效的修復措施，為促進流域的快速高效治理提供技術支撐。

【關鍵詞】黃柏河，水生態，調查，修復。

1.流域基本概況

黃柏河是宜昌市境內長江中游左岸的一級支流，全長162公里，流域面積1923平方公里，屬典型的峽谷河流。黃柏河分東、西兩支。東支發源于樟村坪鎮黑良山的倉屋埡，長130.4公里，流域面積1164.8平方公里，流入尚家河水庫。西支發源于樟村坪鎮曹家山的武當寨，長77.5公里，流域面積582.8平方公里。東、西兩支在黃花鎮兩河口匯合成干流在小溪塔城區石牌灘匯入葛洲壩庫區消落區，長31.6公里，區間流域面積171.3平方公里。黃柏河流域水利工程多。在夷陵區境內，有東風渠和宜昌運河，還有4座水庫、23座電站。東風渠從黃柏河東支的尚家河水庫引水，年引水量3.39億立方米，為區域200萬人口提供生活用水，為東風渠沿線100多萬畝農田提供灌溉，為5個工業園提供工業用水。黃柏河干流經宜昌運河引水（年引水量約5億立方米），供宜昌市東山寺水電站發電。夷陵區境內的湯渡河、尚家河、西北口和官莊4座水庫，以及西北口、尚家河、蜘蛛洞和杜家河4座電站。

2.流域環境現狀

流域內磷礦資源豐富，礦山開采企業多、環境保護、生態修復、地礦矛盾等遺留問題處理難度大。流域上游部分采礦企業不規范開采，廢水排放不達標和棄渣傾倒隨意化造成源頭河道污染，廢棄的硫鐵礦出口和石材加工企業廢水導致水質污染。二是居民生活污染。流域沿岸部分鄉鎮集鎮的居民點未建污水處理廠和達標的垃圾處理場，由于沒有完全實行雨污分流，導致較多未經處理的生活污水直排入河。三是農業面源污染。在農業生產中，化肥、農藥被大量使用，畜禽糞便直接排放，造成河道污染。

推行天然林保護工程和退耕還林工程，流域內的林地面積雖然大幅增加，森林覆蓋率得到提升，但部分森林涵養水源的功能依然較衰弱。另外，流域內開山炸石現象時有發生，因此加劇了水土的流失。

內部分礦山企業礦權布局不太合理，存在少量存在無序開采、超量開采、亂采濫挖，造成地下水源被破壞的現象，因而造成了河床水位的改善難度較大。中下游主河道雖然采砂采石得到有效控制，但河床遭到了破壞，水位下降，在上游來水減少的情況下，河水會發生斷流，水質自我凈化功能不足，生態補水困難。另一方面，尚家河水庫經東風渠引水發電，湯渡河水庫經宜昌運河引水發電，導致水庫水位下降。再加上眾多小水電站梯級截水發電，保證水生態平衡所需的生態下泄量不足，加劇了下游污染情況。

3.生態監測斷面的布設

3.1布設原則

監測斷面的選擇在充分滿足代表性、連續性、全面性、多功能性原則的基礎上，重點結合黃柏流域水環境監測特點，考慮到水生態分區和不同水生態功能分區交界設置斷面，使監測要素能夠較好地代表不同區域（分區）的水環境特性。

3.2布設方案

通過對黃柏河流域各水功能區進行周期性監測，初步明確了“環境驅動因子”的基本種類和分布規律。結合黃柏河流域的環境特性，將其劃分的礦山開采影響區、水電開發影響區以及綜合影響區。在每個分區內分別選取有代表性的監測斷面共11個：

（1）礦山開采影響區（3個）：楊樹口電站取水壩、夷陵遠安交界處（盤龍陽關橋）、曬旗河入河口。

（2）水電開發影響區（7個）：玄廟觀水庫庫尾、玄廟觀水庫庫首、天福廟水庫庫尾、天福廟水庫庫首、天福廟水庫下游、西北口水庫庫尾、西北口水庫庫首。

（3）綜合影響區斷面（1個）：小溪塔水文站。

3.3生態評價的方法采用

基于黃柏河流域水功能現狀，通過構建水生態功能分區不同“環境驅動因子”的研究，基于水生態功能分區的流域水環境監測與評價理論，應用 “熵權法”計算出斷面不同指標的熵和權重，選用綜合健康指數法對黃柏河流域生態系統健康程度進行評價。

隨著環境條件與管理需求的變化，當原來布控的監測斷面不能夠代表所在水體的水生態狀況時，根據水環境監測網絡動態優化調整，形成例行機制，以確保水環境監測網的監測數據客觀反映地表水環境質量狀況，更科學地指導生態修復和環境管理工作。

3.4監測指標的選擇

依據黃柏河水環境特征及生態環境的主要驅動因子，分別選取如下指標：

（1）水文要素2項：水位、日降雨量

（2）水體物理要素3項：水溫、濁度、電導率

（3）水體化學要素8項：pH值、溶解氧、總磷、總氮、硝酸鹽氮、氨氮、高錳酸鹽指數、生化需氧量（BOD）;

（4）水生態要素2項：葉綠素a濃度、浮游植物種類（定性、定量）、浮游動物種類（定性、定量）;

（5）生物調查1項：底棲生物（定性、定量）。

4.生態評價結論

4.1評價方法

一般認為，健康的河流生態系統應具有結構完整性（即化學、物理、生物三方面的完整性）和功能完整性（生態學進程），具體表現為：河流生態系統具有穩定性和可持續性，即在時間上具有維持其組織結構、自我調節和對脅迫的恢復能力和抗干擾能力，以及維持自身發展和進化的能力。

采用多指標評價法，并引入信息熵理論確定指標權重，選用綜合健康指數法對黃柏河生態系統健康程度進行評價。河流生態系統健康主要表現為物理、化學和生物三者的完整性，鑒于物理完整性指標較難量化，本研究從化學完整性和生物完整性兩方面探討河流生態系統健康狀況，針對水質指標、營養鹽指標分別計算其各自得分值，最后進行綜合評價。本報告選用熵權綜合健康指數法對黃柏河生態系統健康進行評價。

4.2評價結論

（1） 綜合健康指數

為了定量的評價和描述生態系統的健康狀態，需要建立一個綜合健康指數，在0～1之間取值，其值為0時，代表健康狀態最差，為1時，代表健康狀態最好。將CHI值劃分為5個區間以便更清楚的描述健康狀態，詳見下表4.2-1：

綜合健康指數計算公式如下：

5.結論與建議

5.1主要結論

（1）根據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）所列標準限值，采用單因子類別評價法定性評價，2018年度監測水功能區平均達標率75.7%。低于湖北省辦公廳印發的《湖北省實行最嚴格水資源管理制度考核辦法（試行）達標率80%的標準。

（2）2018年度監測，除極個別水庫為輕度營養狀況外，其余均為中營養狀況。

（3）宜昌河流健康整體呈現不穩定狀況。綜合健康指數高于0.8，只有楊樹口電站取水壩1個斷面;綜合健康指數高于0.7，只有天福廟水庫庫尾、曉溪塔2個斷面;綜合健康指數為0.6-0.7的有祥云礦業、玄廟觀水庫庫尾、玄廟觀水庫庫首、天福廟水庫庫首、天福廟二級站下游、西北口水庫庫首6個斷面;綜合健康指數低于0.6的有西北口水庫庫尾1個斷面。

5.2建議

黃柏河是宜昌人民的母親河，全面加強對黃柏河流域的生態環境保護，必須正確處理生態環境保護與經濟社會發展的關系，科學制訂黃柏河流域產業發展規劃，做到既推進黃柏河流域的生態保護工作，又滿足流域所在地的經濟發展需要。在新一輪的流域綜合整治過程中，要在“控源”的同時，注重生態修復，大力實施河流生態系統建設。

（1）提高認識，全面制定黃柏河水生態修復實施規劃。

要全面落實習總書記“保護生態環境就是保護生產力，改善生態環境就是發展生產力”的治理理念，積極對黃柏河流域開展生態治理，有效保護了黃柏河流域的生態環境。要充分認識到實施水生態修復是一項長期而艱巨的任務，要從促進人水和諧、樹立和落實科學的發展觀、生態文明建設的高度來提高對生態修復的認識。要轉變觀念，樹立生態治水的理念，要按照“水清、岸綠、流暢、景美、宜居”的目標，結合黃柏河流域的功能特征和河道現狀，科學地制定水生態修復建設規劃。

（2）統籌部署，將水生態修復工程建設同治理與管護有機結合。

堅持按照“政府統籌、屬地管理、部門聯動、全民參與、注重實效”原則，對黃柏河流域統籌實施“源頭養水、全域治水、科學用水、依法管水、全民護水”綜合治理措施，有效探索河道治理與管護的新模式。積極抓住實施長江大保護的戰略機遇，借鑒國內外現有的水生態修復理論和方法，在已實施和即將實施的水庫和河道治理的工程上同步推進水生態修復建設。

（3）因地制宜，合理采用先進的水生態修復技術和方法。

黃柏河流域集水面積較大，河道長度長，沿程的水利工程分布種類較多，原來在治理上分別采用的模式是“截污、駁坎、浚、引水、綠化、管護”等，在治理理念上僅限于“防洪、排澇、灌溉、養殖”等功能，忽視了河道的生態功能，要因地制宜，有機地結合黃柏河流域的不同的功能區，合理采用修復措施和辦法。目前主要的修復辦法主要有：兩岸造樹林、河坡植草坪（或灌木）、墻上攀綠藤、水邊栽植物、水流多樣化、水中建濕地、水面養萍草、水下種水草、水里養魚蝦、曝氧放細菌、水底爬螺蚌、管理經常化等。

（4）強化責任，全面落實水生態補償制度和經費。

積極建立起“齊抓共管、齊治共享”的有效機制，充分厘清黃柏河流域生態破壞者、保護者與資源受益者之間的責任、權利和義務，形成破壞者出資、受益者付費、保護者得償的運行機制。一是嚴格限制污染物的排放;二是設立飲用水源保護區生態補償基金;三是探索多元化生態補償。

（5）科學監測，適時掌握水生態的動態變化過程。

水生態的變化是一個動態較為復雜的動態過程，要通過長期、周期性的科學監測，適時掌控水生態變化過程和趨勢。在不同功能區監測參數（因子）的選擇上要做到全面、合理、有代表性，在評價體系和評價方法上要有針對性。要通過監測結果，適時進行跟蹤、及時總結經驗、制定科學有效的管理措施，精準施策，確保修復的效果和可持續性。

參考文獻

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