新形勢下黃河健康評估指標體系研究

周子俊 單凱 婁廣艷 黃玉芳 葛雷 馬紅亮 閆莉

摘 要：黃河健康評估指標體系構建是科學開展黃河健康評估的前提，但現有河流健康評估指標體系不能反映黃河特性，在黃河健康評估實踐中存在一定不適宜性。在全國河流健康評估指標體系基礎上，結合黃河特征、戰略功能定位和新形勢下黃河健康需求，對全國河湖健康評估指標體系框架適應性進行調整，構建了新形勢下黃河健康評估指標體系，并以黃河干流源頭至利津河段為對象，結合各河段生態環境特征和社會經濟狀況，梳理分析不同河段適宜評價指標，并確定其權重。

關鍵詞：健康評估;指標體系;新形勢;黃河

中圖分類號：TV211;TV882.1 文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.08.015

引用格式：周子俊，單凱，婁廣艷，等.新形勢下黃河健康評估指標體系研究[J].人民黃河，2021，43（8）：79-83，129.

Abstract： The establishment of Yellow River health assessment index system is prerequisite for its scientific health assessment. However， the available index system of river health assessment has hardly featured the characteristics of the Yellow River， thus in the practice of health assessment of the Yellow River， there are some inappropriateness. Based on the adaptability adjustment of the national river health assessment index system framework， this research proposed the index system of health assessment of the Yellow River combined with the characteristics， strategic positioning and health requirement of the Yellow River in a new situation. In addition， the appropriate health assessment indexes of different reaches from headwater to Lijin of the Yellow River were chose and their evaluation weights were determined according to the ecological environment characteristics and social-economic conditions of them.

Key words： health assessment; index system; new situation; Yellow River

河湖水系是地表水資源的重要載體，對生物多樣性維持和人類社會發展具有重要作用。20世紀80年代以來經濟社會快速發展，我國大量河湖受到水資源短缺、水生態退化、水環境污染和水域岸線被侵占等脅迫，造成水體惡化以及生態功能退化甚至喪失[1]，河流生態系統服務功能受損，嚴重影響河流對人類社會支撐作用的發揮。維護及恢復河湖健康是我國河湖管理的重要任務，并被納入河湖管理與保護實踐[2]。河湖健康評估是20世紀90年代興起的流域綜合管理手段，可對河湖健康狀況及存在的問題進行診斷評價，同時跟蹤監測河湖生態修復效果，從而為河湖健康的適應性管理提供反饋信息。河湖健康評估指標體系構建是科學評估河湖健康狀況的關鍵。經過長期研究與實踐，在世界范圍內形成了一系列各具特色的指標體系和評估方法，包括美國快速生物評估協議、歐盟水框架指令等。我國也開展了大量河湖健康評估指標體系研究[3-7]。2010年，水利部研究制定了《全國河流健康評估指標、標準與方法》《全國湖泊健康評估指標、標準與方法》，指導全國重要河湖健康評估試點工作。經過10 a的實踐，對指標體系進行調整，2020年6月水利部正式發布《河湖健康評估技術導則》（SL/T 793—2020）。同時，為貫徹落實《關于全面推行河長制的意見》《關于在湖泊實施湖長制的指導意見》等，從河湖管理需求出發，2020年8月制定并發布了《河湖健康評價指南（試行）》。然而，我國各流域氣候、地貌類型多樣，水資源時空分布不均，經濟發展不均衡，河湖生態結構與功能特征差異顯著，河湖健康評估指標也不同。此外，社會發展的不同階段對河湖健康的需求不同，健康評估指標體系也應有所不同。目前，各大流域尚未建立能反映各自流域特征、功能定位以及新形勢需求的河湖健康評估指標體系，不利于指導流域層面的河湖健康管理與保護工作。

黃河跨越青藏高原、內蒙古高原、黃土高原和黃淮海平原4個地貌單元，橫跨多個氣候區，自然條件復雜，水少沙多，水沙關系不協調，形成了獨特的水文水資源特點、豐富多樣的河流形態、生態類型和社會經濟格局，這些決定了黃河健康評估工作的復雜性。2019年黃河流域生態保護和高質量發展上升為重大國家戰略，為新時代加強黃河治理保護提供了根本遵循和方向指引，同時對黃河健康生命提出了新的要求。本研究在《河湖健康評估技術導則》（SL/T 793—2020）、《河湖健康評價指南（試行）》的基礎上，結合黃河特征、戰略功能定位和新形勢下黃河健康需求，開展新形勢下黃河健康評估指標體系研究工作。以黃河干流源頭至利津（不含干流水庫湖泊）為研究對象，結合各河段生態環境特征和社會經濟狀況，梳理分析不同河段適宜指標，并確定其權重。

1 黃河健康評估指標的確定

黃河是連接青藏高原、黃土高原、華北平原的生態廊道，是峽谷、荒漠、戈壁等生態系統穩定和生物多樣性保護的基礎，是高寒冷水、峽谷激流等洄游保護魚類重要棲息地[8]。流域大部分位于我國生態環境中度脆弱、重度脆弱、極度脆弱區。黃河流域屬資源性缺水流域，競爭性用水沖突持續發展，生態環境承載能力低[8]，河源區水源涵養功能低、黃土高原水土流失嚴重、河流廊道生態功能下降等生態問題凸顯。

基于《河湖健康評估技術導則》（SL/T 793—2020）、《河湖健康評價指南（試行）》，結合健康河流的一般特點和黃河基本特征，針對新形勢下黃河健康需求，黃河健康評估包含“水”“盆”、生物、功能四個準則，其中“水”包括水的“量”和“質”，對應亞準則層中的水文完整性和化學完整性;“盆”指河流的物理結構，對應形態結構完整性;“生物”對應生物完整性;“功能”對應社會服務功能可持續性。該評估指標體系包含10個全國河流基本特征指標和11個黃河特征指標，見表1。

全國河流基本特征指標中，水資源開發利用率指評估河流流域內供水量占流域水資源量的百分比;生態流量滿足程度指為維持河流不同生態系統結構、功能而必須維持的流量過程，根據黃河健康評估指標構建原則，將生態流量滿足程度指標設定為關鍵指標，即當評估年內某斷面流量不滿足生態基流要求時，該評估年健康評估結果為病態;河岸帶自然狀況包括河岸穩定性、河岸帶植被覆蓋度;河流縱向連通指數指調查評估河流對魚類等生物物種遷徙及水流與營養物質的傳遞、阻斷狀況;違規開發利用水域岸線程度指調查評估河流岸線“亂采”“亂占”“亂堆”“亂建”情況;水質優劣程度反映河湖水質類別比例，根據黃河健康評估指標構建原則，將水質優劣程度指標設定為關鍵指標，即當評估年內水質為劣Ⅴ類水時，該評估年健康評估結果為病態;飲用水源地水質達標狀況反映集中式飲用水源地水質達標比例，根據不同河段實際情況，該指標僅在分布有全國重要飲用水源地河段使用;大型底棲無脊椎動物生物完整性指數體現各生物群落和種群的完整性，如魚類、底棲動物、藻類和浮游動物完整性等，底棲動物目前已被廣泛應用于生態監測評估中，通過構建底棲動物完整性指數可以對河湖的水生態現狀進行較為全面和科學的評估;魚類保有指數可以評估現狀魚類種數與歷史魚類種數的差異情況;公眾滿意度反映公眾對評估河流水質、水量、魚類、河岸帶等整體狀況的滿意程度。

黃河特征指標中，流量過程變異程度指現狀開發狀態下，評估河段評估年內實測月徑流過程與天然徑流過程的差異，反映河段監測斷面以上流域水資源開發利用對河流水文情勢的影響程度;水土流失狀況用河流所在流域水土流失率表征，即某一區域內的水土流失面積占國土面積的比例;水源涵養功能表征河流所在流域水源涵養能力，特別是河流源頭區;主槽過流能力反映主槽橫斷面形態、大小和邊壁糙度、河道輸沙行洪能力，通過計算水位與灘面平齊時的流量和河槽形態比較良好時的平灘流量的比值，評估河槽健康狀況;天然濕地保留率可以反映河流生態環境狀態的優劣程度，濕地面積越大，意味著可以為河流生物提供更多的生存空間，河流受干擾程度越小，相應的自然化程度越高，河流的生態系統越健康;水功能區達標率指評估河流達標水功能區占比;入河排污口布局合理程度用于評估入河湖（庫）排污口合規性及其混合區規模;水溫變異狀況用于評估河流水庫低溫水下泄對下游河段水溫的影響;棲息地狀況，通過生態水文情勢變化指標對河流棲息地狀況進行評估;防洪指標即達到防洪標準的堤防長度占堤防總長度的比例;供水指標用于評估河段所有供水工程的供水保證率。

2 黃河不同河段健康評估指標體系構建

黃河貫穿不同地理和氣候單元，不同河段生態環境特征和經濟社會狀況差異顯著，治理開發與保護需求不同，河流健康評估重點也不盡相同。黃河健康評估指標體系的構建應基于河流的分區分類，體現河段特征。因此，在黃河已建立的指標框架內，依據河段生態系統特征、主導生態特點及社會服務功能，選擇各河段適宜的指標，并確定各評估指標的權重。

2.1 評估河段劃分

河段劃分主要基于河流生態系統類型。黃河的一級生態分區按照地形地貌因子來劃分，可分為黃河上游青藏高原生態區、黃河上中游黃土高原生態區、內蒙古高原生態區和黃河下游黃淮海平原生態區。結合黃河水文水資源特征和生態環境特征，進一步分為6個生態亞區，即黃河河源生態亞區、高原河谷生態亞區、河套平原生態亞區、黃土高原生態亞區、小北干流生態亞區和下游沖積平原區生態亞區。依據生態系統類型的生態亞區將黃河劃分為6個評估河段，分別為黃河源區河段、龍羊峽至下河沿河段、寧蒙河段、北干流河段、小北干流河段和下游河段。

2.2 黃河不同河段健康評估指標體系及權重確定

黃河不同河段健康評估指標包含10個全國河流基本特征指標，進一步根據生態環境特征和社會經濟狀況選擇符合河段實際的特征指標及權重。

2.2.1 評價指標選取

（1）黃河源區河段。黃河源區是黃河水源涵養區[9]，以水源涵養功能保護為主。氣候變化以及高寒草甸退化對區域水源涵養功能產生了較大影響[10]，習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出“黃河上游要以三江源、祁連山、甘南黃河上游水源涵養區等為重點，推進實施一批重大生態保護修復和建設工程，提升水源涵養能力”。該河段水功能區水質保護有利于水體功能的良性維持。此外，黃河源區是國家珍稀瀕危高原冷水魚類極邊扁咽齒魚等的重要棲息地[11]。因此，黃河源區健康評估在基本特征指標基礎上增加水源涵養功能、水功能區達標率和魚類棲息地狀況等特征指標。由于該河段內沒有全國重要飲用水源地分布，因此不采用基本特征指標中飲用水源地水質達標狀況。

（2）黃河龍羊峽至下河沿河段。黃河龍羊峽至下河沿河段水電梯級開發強度較高，對河段天然水文情勢影響較大。此外，龍羊峽和劉家峽水庫存在低溫水下泄現象[12]，不利于魚類繁殖。該河段水功能區水質保護有利于水體功能的良性維持，滿足水資源合理開發和有效保護的需求。河段分布有黃河上游重要土著魚類，河段梯級水電站建設對原本適應流水性環境的土著魚類影響顯著[13]。該河段內貴德、尖扎、甘循、官亭等盆地居住人口集中，是青海省東部重點開發區和甘肅省中北部經濟的精華地區，防洪保安意義重大。因此，黃河龍羊峽至下河沿河段健康評估在基本特征指標基礎上增加流量過程變異程度、水功能區達標率、棲息地狀況和防洪指標等特征指標。由于該河段內沒有全國重要飲用水源地分布，因此不采用基本特征指標中飲用水源地水質達標狀況。

（3）黃河寧蒙河段。龍羊峽和劉家峽水庫運行后，受“蓄豐補枯”作用影響，黃河寧蒙河段流量過程變異顯著增大[14]。寧蒙河段是黃河四大洪泛濕地集中分布區之一，屬于典型的生態環境脆弱地區，加上人類活動影響程度不斷加劇，洪泛濕地生態環境惡化[15]，河道淤積嚴重，游蕩多變，威脅河段防洪防凌安全，塑造良好的水沙通道以保證防洪防凌安全是黃河寧蒙河段十分重要的功能需求。河段飲用水源地和排污口交互布局，飲水安全得不到保障。黃河寧蒙河段是區域重要水源，承擔著區域能源重化工基地、寧蒙平原引黃灌區等供水任務。此外，黃河寧蒙河段洪水災害頻繁、凌汛災害嚴重，嚴重制約了區域經濟社會發展。因此，黃河寧蒙河段健康評估在基本特征指標基礎上增加流量過程變異程度、水功能區達標率、入河排污口布局合理程度、天然濕地保留率、主槽過流能力、供水指標和防洪指標等特征指標。

（4）黃河北干流河段。黃河北干流河段位于黃河中游，地處黃土高原，水土流失嚴重，是黃河下游泥沙特別是粗泥沙的主要來源區。習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出“中游要突出抓好水土保持”。水功能區水質的保護有利于水體功能的良性維持，滿足水資源合理開發和有效保護的需求。因此，黃河北干流河段健康評估指標在基本特征指標基礎上增加水土流失狀況和水功能區達標率等特征指標。

（5）黃河小北干流河段。黃河小北干流河段河道寬淺、水流散亂，黃河左右擺動頻繁，形成了大面積的沿河洪漫濕地[16]。黃河是該河段兩岸城市、工業和灌區重要水源，河勢擺動頻繁，塌岸、塌村現場頻發，嚴重影響當地經濟發展和社會穩定。因此，黃河小北干流河段健康評估指標在基本特征指標基礎上增加水功能區達標率、天然濕地保留率、供水指標和防洪指標等特征指標。

（6）黃河下游河段。由于黃河來水量減少，因此該河段水資源高度開發利用，水文情勢變化顯著[17]。受小浪底水庫低溫水下泄影響，河道內水溫較自然狀況偏低[18]，對魚類產卵和發育產生一定不利影響。黃河下游河床屬典型的沖積性復式河床，其形態與來水來沙條件密切相關，河道沖淤變化劇烈，淤積量大于沖刷量，“二級懸河”態勢不斷加劇，威脅防洪安全[19]，塑造良好的水沙通道以保證防洪安全是黃河下游河段十分重要的功能需求。黃河下游河段分布有多泥沙河流特有的河流及河漫灘濕地，具有重要的生態服務功能與生態價值[20]，伴隨形成了重要土著魚類棲息地等特殊生境條件，分布有黃河鯉等土著魚類重要棲息生境[21]。黃河下游是黃河流域社會經濟比較發達的區域，也是取用黃河水量較多的區域，分布有眾多重要飲用水源地。該河段是黃河“水少沙多”問題影響最為劇烈的區域，洪水災害威脅極嚴重，是黃河防洪重中之重。習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出“減緩黃河下游淤積，確保黃河沿岸安全”。因此，黃河下游河段健康評估指標在基本特征指標基礎上增加流量過程變異程度、水功能區達標率、天然濕地保留率、主槽過流能力、供水指標和防洪指標等特征指標。

2.2.2 評價指標權重確定

在《河湖健康評估技術導則》（SL/T 793—2020）、《河湖健康評價指南（試行）》建議權重基礎上，根據不同河段評估指標和評估重點綜合確定指標權重，見表2。

黃河源區生態地位極為重要，且生態環境極為脆弱。黃河源區地域遼闊，人口稀少，社會經濟活動相對較少，對河流的社會服務功能需求相對較小。因此，該河段健康主要體現為生態狀況的維護與修復，目標層生態狀況和功能狀況權重分別為0.8、0.2。龍羊峽至下河沿河段、寧蒙河段、北干流河段、小北干流河段、下游河段健康主要體現為生態完整性和社會服務功能完整性相協調，目標層生態狀況和功能狀況權重分別確定為0.7、0.3。

黃河源區河段亞準則層水文完整性和生物完整性為評估重點，該河段是國家珍稀瀕危高原冷水魚類極邊扁咽齒魚等的重要棲息地，生物完整性極為重要，因此水文完整性、化學完整性、形態結構完整性和生物完整性權重分別確定為0.3、0.1、0.2、0.4。龍羊峽至下河沿河段水生生物較為貧乏，但特有種具有重要保護意義，因此龍羊峽至下河沿河段亞準則層生物完整性為評估重點，水文完整性、化學完整性、形態結構完整性和生物完整性權重分別確定為0.2、0.2、0.2、0.4。北干流河段、小北干流河段亞準則層水文完整性、化學完整性、形態結構完整性和生物完整性權重采用《河湖健康評估技術導則》（SL/T 793—2020）建議權重，分別為0.2、0.2、0.2、0.4。寧蒙河段、下游河段水文完整性和生物完整性為評估重點，是黃河水資源開發利用最為集中的河段，供需矛盾突出，魚類種類與數量較20世紀80年代急劇減少，濕地萎縮。下游河段水資源供需矛盾突出，黃河來水量不斷減少，而人類取用水量增加迅速，擠占河流生態用水。水文完整性、化學完整性、形態結構完整性和生物完整性權重分別為0.3、0.2、0.2、0.3。

3 結 語

黃河流域復雜的自然生態環境與社會經濟背景決定了黃河健康評估工作的復雜性。本研究基于《河湖健康評估技術導則》（SL/T 793—2020）、《河湖健康評價指南（試行）》，結合健康河流的一般特點和黃河基本特征，針對新形勢下黃河健康需求，提出了黃河健康評估指標體系。

根據黃河生態環境特征和社會經濟狀況、戰略功能定位以及新形勢下黃河健康需求，構建了涵蓋1個目標層、4個準則層、5個亞準則層和21個指標的評價指標體系，其中評價指標包括表征全國河流健康評估基本特征的10個基本指標和表征黃河特征的11個流域特征指標。黃河源頭、上中下游及不同河段自然生態特征、生態環境問題以及經濟社會狀況差異顯著，決定了開展黃河不同河段健康評估工作的差異性極大。根據黃河不同河段生態環境特征和社會經濟狀況，分析各河段評估重點，在確定的黃河健康評估指標中選擇適宜不同河段的評估指標，并確定具有河段特征的各河段目標層、亞準則層和指標層權重，構建了黃河不同河段健康評估指標體系。

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【責任編輯 呂艷梅】