林芝市金珠河健康評(píng)價(jià)分析

曾 珂，歐珠多杰，楊 冰，宮鵬杰，彭思涵，蔡素芳

(1.廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣州 510635；2.墨脫縣水利局，西藏 林芝 860700)

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人口、資源、環(huán)境出現(xiàn)失衡的局面，維護(hù)河湖健康成為治水管水的主要任務(wù)。在20世紀(jì)80年代的北美和歐洲，河湖健康概念被率先提出，并應(yīng)用于美國(guó)清潔水法(1972年)、歐盟水框架指令(2000年)等法規(guī)制度中[1]。國(guó)外學(xué)者對(duì)河湖健康展開(kāi)了深入研究，逐步形成多樣的河湖健康評(píng)價(jià)體系，并應(yīng)用于美國(guó)[2]、澳大利亞[3]、南非[4]等國(guó)。自我國(guó)引入河湖健康概念以來(lái)，眾多學(xué)者[5-9]結(jié)合我國(guó)“水資源分布不均、生態(tài)用水與經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)”的河湖實(shí)際情況，對(duì)河湖健康概念、健康評(píng)價(jià)體系與應(yīng)用展開(kāi)了深入的討論與研究，為我國(guó)廣泛開(kāi)展河湖健康評(píng)價(jià)提供了豐厚的科學(xué)基礎(chǔ)。

金珠河屬于高原山區(qū)河流，為雅魯藏布江下游左岸一級(jí)支流。金珠河兩岸山體陡峭，坡陡流急，水體清澈，水資源開(kāi)發(fā)利用程度低；流域內(nèi)氣候濕潤(rùn)，冰川地貌發(fā)育，植被茂盛，人煙稀少，居民以藏族為主。高海拔、大落差的特點(diǎn)使金珠河具有典型的立體氣候特征及多樣的生物基因?qū)殠?kù)。開(kāi)展金珠河健康評(píng)價(jià)工作是健康評(píng)價(jià)體系應(yīng)用于高原山區(qū)河流的重要實(shí)踐，對(duì)完善河流健康理論體系具有重要參考作用；科學(xué)評(píng)價(jià)西藏自治區(qū)河流健康狀態(tài)，也是剖析河流“病因”、提出治理對(duì)策等的重要依據(jù)，對(duì)西藏自治區(qū)建設(shè)幸福河湖具有重要意義，有助于習(xí)近平生態(tài)文明思想在西藏自治區(qū)落地生根。

1 流域概況

金珠河又名金珠藏布或金珠曲，全流域位于林芝市墨脫縣境內(nèi)，流域范圍涉及達(dá)木珞巴民族鄉(xiāng)、幫辛鄉(xiāng)、格當(dāng)鄉(xiāng)，介于95°26′E～96°03′E、29°28′N(xiāo)～29°46′N(xiāo)之間，河道平均坡降為35.9‰，落差為4 226 m。本次研究區(qū)域?yàn)榻鹬楹痈闪鳎鹱詬徣崭虏祭轿髀幢┒耍K至與雅魯藏布江匯合口，全長(zhǎng)為81.62 km，流域面積為2 153 km2。

根據(jù)《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》[10]的分段原則，以最大支流嘎弄曲匯入口為界，自上游至下游將金珠河分為中上游段和下游段(見(jiàn)表1所示)。

表1 金珠河健康評(píng)價(jià)分段 km

中上游段位于金珠曲雅魯藏布大峽谷國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)一級(jí)水功能區(qū)，中游兩岸分布少量人口，筑有部分堤防；下游段位于金珠曲保留區(qū)一級(jí)水功能區(qū)，人煙極少。兩個(gè)評(píng)價(jià)河段均水流湍急、植被茂盛(見(jiàn)圖1)。

圖1 金珠河評(píng)價(jià)河段交界處示意

2 健康評(píng)價(jià)方案

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及分級(jí)

根據(jù)《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》[10]，建立金珠河健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括1個(gè)目標(biāo)層、4個(gè)準(zhǔn)則層、14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中水資源開(kāi)發(fā)利用率和水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率率為根據(jù)《河湖健康評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(SL/T 793—2020)[11]新增的指標(biāo)，以評(píng)估金珠河流域的水資源開(kāi)發(fā)利用程度及水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況；以“必選指標(biāo)權(quán)重應(yīng)高于備選指標(biāo)及自選指標(biāo)權(quán)重”為原則，確定指標(biāo)權(quán)重(見(jiàn)表2)。并按其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)河流綜合得分，判定河流所屬類(lèi)別。

表2 金珠河健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及指標(biāo)權(quán)重

2.2 調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)方案

金珠河健康評(píng)價(jià)的主要調(diào)查方式為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、無(wú)人機(jī)航拍、電子問(wèn)卷、遙感解譯、資料收集等，其中現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、無(wú)人機(jī)航拍、電子問(wèn)卷時(shí)間集中于2021年10月，遙感影像所屬時(shí)間為2020年，資料收集時(shí)間為2021年9月、10月。各指標(biāo)的調(diào)查方案見(jiàn)表3所示。

3 評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 指標(biāo)層評(píng)價(jià)結(jié)果

金珠河作為高原山區(qū)河流，人為干擾強(qiáng)度弱，各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分結(jié)果較好。以得分較低、計(jì)算方法調(diào)整、潛在健康風(fēng)險(xiǎn)為原則，選取岸線(xiàn)自然狀況、河岸帶寬度指數(shù)、生態(tài)流量滿(mǎn)足程度、水質(zhì)優(yōu)劣程度共4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行具體分析。

3.1.1岸線(xiàn)自然狀況

岸線(xiàn)自然狀況指標(biāo)，包括河岸穩(wěn)定性和岸線(xiàn)植被覆蓋率2個(gè)亞指標(biāo)層。

1)評(píng)價(jià)方法

河岸穩(wěn)定性分值表達(dá)式：

BSr=(SAr+SCr+SHr+SMr+STr)/5

(1)

式中：

BSr——河岸穩(wěn)定性賦分；

SAr——岸坡傾角分值；

SCr——岸坡植被覆蓋度分值；

SHr——岸坡高度分值；

SMr——河岸基質(zhì)分值；

STr——坡腳沖刷強(qiáng)度分值;

r——監(jiān)測(cè)斷面序號(hào)。

岸線(xiàn)植被覆蓋率分值表達(dá)式：

(2)

式中：

PCr——岸線(xiàn)植被覆蓋率賦分；

Aci——河岸帶i的植被覆蓋面積，km2，以垂直投影面積計(jì)；

Aai——河岸帶i的岸帶面積，km2；

Lvci——河岸帶i的長(zhǎng)度，km；

L——評(píng)價(jià)河岸帶的總長(zhǎng)度，km。

岸線(xiàn)自然狀況分值表達(dá)式：

BH=0.4×BSr+0.6×PCr

(3)

式中：

BH——岸線(xiàn)狀況賦分；

BSr——河岸穩(wěn)定性賦分；

PCr——岸線(xiàn)植被覆蓋率賦分。

2)調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)表3的調(diào)查監(jiān)測(cè)方案，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表4，金珠河河岸穩(wěn)定性表現(xiàn)為：以自然岸坡為主，基質(zhì)基本為松散土，中游有堤段為巖土，植被覆蓋率較高，有輕度沖刷跡象。

表3 金珠河健康評(píng)價(jià)調(diào)查監(jiān)測(cè)方案

表4 河岸穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)點(diǎn)位特征

岸線(xiàn)植被覆蓋率調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5，中上游段植被覆蓋率略高于下游段，但總體無(wú)較大差異，金珠河整體植被覆蓋情況較好，覆蓋面積為1.58 km2，占比為83.6%。

表5 岸線(xiàn)植被覆蓋情況

3)指標(biāo)賦分

根據(jù)評(píng)價(jià)方法和調(diào)查結(jié)果，計(jì)算得到2個(gè)評(píng)價(jià)河段及金珠河的岸線(xiàn)自然狀況分值見(jiàn)表6所示，可知2個(gè)評(píng)價(jià)河段的岸線(xiàn)自然狀況得分不高主要原因?yàn)楹影斗€(wěn)定性亞指標(biāo)得分低。

表6 岸線(xiàn)自然狀況賦分

3.1.2河岸帶寬度指數(shù)

1)評(píng)價(jià)方法

河岸帶為河流系統(tǒng)的保護(hù)屏障，河岸帶寬度指數(shù)旨在評(píng)價(jià)河流是否具有足夠的抵御人類(lèi)活動(dòng)影響的保護(hù)屏障。考慮到金珠河兩岸僅有少許村落分布，主要為西藏雅魯藏布大峽谷國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的原始森林，因此認(rèn)為：金珠河兩岸為原始森林的河岸帶寬度優(yōu)良，兩岸為村落的河岸帶寬度指數(shù)采用下式計(jì)算：

(4)

式中：

AW——河岸帶寬度指數(shù)；

Lw——滿(mǎn)足河岸帶寬度要求的河岸總長(zhǎng)度,m,其中河岸帶寬度為臨水邊界線(xiàn)和外緣邊界線(xiàn)之間的寬度，河岸帶寬度不小于0.4倍河槽為滿(mǎn)足寬度要求；

L——河岸總長(zhǎng)度m。

2)調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)表3的調(diào)查監(jiān)測(cè)方案，金珠河河岸帶寬度較窄，河槽寬闊，因此，兩岸為村落的河段采用式(4)計(jì)算均不滿(mǎn)足河岸帶寬度要求，總長(zhǎng)為23.69 km。河岸帶寬度指數(shù)調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表7，中上游段和下游段滿(mǎn)足河岸帶寬度要求的岸線(xiàn)分別占比為84.59%和100%，金珠河整體滿(mǎn)足河岸帶寬度要求的岸線(xiàn)占比為85.78%。

表7 河岸帶寬度指數(shù)情況

3)指標(biāo)賦分

根據(jù)評(píng)價(jià)方法和調(diào)查結(jié)果，計(jì)算得到2個(gè)評(píng)價(jià)河段及金珠河的河岸帶寬度指數(shù)分值見(jiàn)表8所示。

表8 河岸帶寬度指數(shù)賦分

3.1.3生態(tài)流量滿(mǎn)足程度

1)評(píng)價(jià)方法

取4—9月和10—3月的生態(tài)流量滿(mǎn)足程度最低賦分值為最終值，生態(tài)流量滿(mǎn)足率采用下式計(jì)算：

生態(tài)流量滿(mǎn)足率(%)=時(shí)段內(nèi)最小日均流量/時(shí)段內(nèi)多年平均流量×100%

2)調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果

金珠河流域與尼洋河流域同屬雅魯藏布江流域，氣候成因基本一致、地理位置相鄰近、下墊面情況相近似，采用更張站為參證站，通過(guò)水文比擬法獲取2個(gè)評(píng)價(jià)河段出口斷面流量數(shù)據(jù)。金珠河河口多年平均流量為112 m3/s，中上游段與下游段出口斷面枯水期多年平均流量分別為49.28 m3/s和48.68 m3/s；參考更張水文站實(shí)測(cè)歷史最小枯季流量，則金珠河中上游段與下游段出口斷面最小枯季流量分別為11.95 m3/s和11.80 m3/s。

3)指標(biāo)賦分

根據(jù)評(píng)價(jià)方法和調(diào)查結(jié)果，計(jì)算得到2個(gè)評(píng)價(jià)河段生態(tài)流量滿(mǎn)足程度指標(biāo)均為24.26%，依據(jù)賦分表，通過(guò)線(xiàn)性插值得到生態(tài)流量滿(mǎn)足程度分值均為88.51分。

3.1.4水質(zhì)優(yōu)劣程度

1)評(píng)價(jià)方案

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[12]，判別水體水質(zhì)類(lèi)別，并按表9進(jìn)行評(píng)分。

表9 水質(zhì)優(yōu)劣程度賦分標(biāo)準(zhǔn)

2)調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果

表10為從2份資料中獲取的金珠河水質(zhì)類(lèi)別。農(nóng)村飲水工程水質(zhì)資料中2020年4月的檢測(cè)結(jié)果為Ⅰ類(lèi)，其檢測(cè)指標(biāo)未囊括24項(xiàng)基本指標(biāo)，結(jié)果具有片面性；《林芝市二級(jí)支流水功能區(qū)劃報(bào)告》[13]的檢測(cè)時(shí)間為2016年、2017年，因金珠河水體流動(dòng)性和自?xún)裟芰?qiáng)，人類(lèi)活動(dòng)影響小，金珠河水質(zhì)近幾年不會(huì)發(fā)生較大變化。因而綜合考慮，以?xún)烧咚|(zhì)的較低類(lèi)別作為金珠河水質(zhì)類(lèi)別，即金珠河兩個(gè)評(píng)價(jià)河段的水質(zhì)類(lèi)別均為Ⅱ類(lèi)。

表10 金珠河水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果

3)指標(biāo)賦分

根據(jù)評(píng)價(jià)方法和調(diào)查結(jié)果，計(jì)算得到2個(gè)評(píng)價(jià)河段及金珠河的水質(zhì)優(yōu)劣程度分值均為90分。

3.2 綜合評(píng)分

中上游段健康綜合分值為95.51分，為一類(lèi)河流，處于非常健康狀態(tài)。“盆”、“水”、生物、社會(huì)服務(wù)功能準(zhǔn)則層得分分別為92.39分、93.55分、97.00分、98.54分；所有指標(biāo)得分均高于80分(見(jiàn)圖2)。

圖2 中上游段指標(biāo)層賦分示意

下游段健康綜合分值為95.16分，為一類(lèi)河流，處于非常健康狀態(tài)。“盆”、“水”、生物、社會(huì)服務(wù)功能準(zhǔn)則層得分分別為90.64分、93.55分、97.00分、98.54分；除岸線(xiàn)自然狀況為68.79分外，其余指標(biāo)得分均高于80分(見(jiàn)圖3)。

圖3 下游段指標(biāo)層賦分示意

金珠河健康總得分95.48分，為一類(lèi)河流，在形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、水生態(tài)完整性與抗擾動(dòng)彈性、生物多樣性、社會(huì)服務(wù)功能可持續(xù)性等方面都保持非常健康狀態(tài)。“盆”、“水”、生物、社會(huì)服務(wù)功能準(zhǔn)則層得分分別為92.26分、93.55分、97.00分、98.54分，均處于非常健康狀態(tài)(見(jiàn)圖4)。

圖4 金珠河準(zhǔn)則層賦分示意

4 問(wèn)題與對(duì)策

金珠河整體處于非常健康狀態(tài)，經(jīng)過(guò)本次調(diào)查評(píng)價(jià)，總結(jié)金珠河存在如下潛在風(fēng)險(xiǎn)，并提出相應(yīng)對(duì)策。

1)金珠河岸線(xiàn)自然狀況得分偏低。據(jù)表6可知，實(shí)為河岸帶穩(wěn)定性分值低，僅略高于60分，原因在于金珠河為山區(qū)河流，兩岸多陡峭山崖，岸坡傾角較大、坡度較高，基質(zhì)主要為不穩(wěn)定的松散土。不穩(wěn)定的岸坡易產(chǎn)生坍塌等自然災(zāi)害，威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全及減小河道行洪空間，因此提出如下建議：① 對(duì)河岸坍塌處及時(shí)疏浚、加固，確保行洪空間；② 積極開(kāi)展自然災(zāi)害調(diào)查，完善防洪減災(zāi)體系，利用公共通訊網(wǎng)絡(luò)建立具有信息采集、通信、決策支持等功能的防洪減災(zāi)預(yù)警、預(yù)案平臺(tái)。

2)人口密集處河岸帶寬度嚴(yán)重不足。根據(jù)河岸帶寬度指數(shù)調(diào)查結(jié)果，不滿(mǎn)足河岸帶寬度的岸線(xiàn)長(zhǎng)為23.69 km，均為村落人口聚集區(qū)。建議加快落實(shí)管理范圍線(xiàn)管控、水域岸線(xiàn)保護(hù)與利用規(guī)劃等舉措。

3)無(wú)水位、流量等常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)施。目前金珠河無(wú)常規(guī)水位、流量監(jiān)測(cè)站點(diǎn), 流量資料依賴(lài)于鄰近流域的更張水文站。為更好掌握其水文條件，以更精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為決策者提供依據(jù)，建議于河口處設(shè)置水文站。

4)居民點(diǎn)污水、垃圾集中處理設(shè)施尚未完善，無(wú)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。金珠河位于墨脫縣水環(huán)境優(yōu)先保護(hù)區(qū)，沿岸居民點(diǎn)的污水和垃圾的收集、處理等基礎(chǔ)設(shè)施尚未完善，為控制點(diǎn)源及面源污染，建議加快2個(gè)鄉(xiāng)級(jí)污水集中收集及處理設(shè)施建設(shè)，同時(shí)開(kāi)展排污管、溝、口的排查登記措施。目前，金珠河上無(wú)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，建議在格當(dāng)鄉(xiāng)人口聚集區(qū)下游增加常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)或水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站以便掌握人類(lèi)活動(dòng)對(duì)金珠河水質(zhì)影響情況，從而及時(shí)開(kāi)展水污染防治工作。做好監(jiān)測(cè)預(yù)警、預(yù)防為先、治理跟上的水污染防治體系。

5 結(jié)語(yǔ)

金珠河是西藏自治區(qū)開(kāi)展健康評(píng)價(jià)試點(diǎn)河流之一，也是健康評(píng)價(jià)體系應(yīng)用于高原山區(qū)河流的重要實(shí)踐。本次基于《河湖健康評(píng)價(jià)指南(試行)》[10]就高原山區(qū)河流健康評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了初探，通過(guò)開(kāi)展金珠河健康評(píng)價(jià)工作，探索了高原山區(qū)河流的健康特點(diǎn)。

1)高原山區(qū)河流通常缺少常規(guī)水文、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，水位、流量、水質(zhì)等基礎(chǔ)資料較為匱乏，再加上高原山區(qū)復(fù)雜多變的氣候條件，使高原山區(qū)河流健康評(píng)價(jià)工作較難開(kāi)展。

2)因高原山區(qū)河流河岸陡峭、水流湍急的特點(diǎn)，河岸穩(wěn)定性較差，對(duì)區(qū)域防洪減災(zāi)提出了更高的要求。

3)因高原山區(qū)河流人煙稀少，其健康狀況通常較好，尤其是易受人類(lèi)活動(dòng)影響的指標(biāo)，如“水”“生物”準(zhǔn)則層指標(biāo)；但同時(shí)需關(guān)注人口聚集區(qū)河段的水質(zhì)變化情況，實(shí)現(xiàn)高原山區(qū)河流水污染防治于防污階段。