基于層次分析法的城市河流健康綜合評價

趙麗子，石 林，喬 祺，李代軍，胡 娟

（湖南省水利水電科學研究院，湖南 長沙 410007）

1 研究區域及河流概況

長株潭都市圈是長株潭城市群生態綠心規劃所在，區域地處湘江中下游，區域內水網密布，流域面積50 km2以上的河流共計193 條，河流長度共計5 977 km，主要河流包括湘江及其支流淥水、漣水、瀏陽河、溈水等。截至2021年末，長株潭都市圈常住人口達到1 484 萬，城鎮化率達到80.90%，地區生產總值1.80 萬億元，占全省地區生產總值38.80%，是湖南省政治、經濟、文化發展中心。

淥水發源于江西省萍鄉市千拉嶺南麓，干流全長166 km，株洲市境內81.50 km，株洲市境內流域面積2 753 km2，占流域總面積的49%。漣水發源于湖南省新邵縣，干流全長234 km，湘潭境內河長133 km，境內流域面積2 652 km2，占流域總面積37%。瀏陽河水系發源于羅霄山脈的大圍山北麓，全長224 km，流域面積4 244 km2。

2 指標體系篩選與構建

2.1 指標初選

文章采用頻次統計分析法，選擇2005-2021年以來針對國內城市河流健康評價進行過深入探討的學者觀點作為國內文獻樣本，根據文獻的下載次數、被引次數以及刊登期刊的質量進行了初步篩選，總共摘出16篇具參考意義的典型案例，并結合蘇州市、天津市城市河流健康評價標準，采用同類并項方法，對所采用文獻的評價指標體系進行歸納與整理。從“水”“盆”、水生生物及服務功能4個方面進行指標頻次使用統計分析，提取出21 個具有較高關注度、能綜合體現城市河流各方面特征的常用河流健康評價指標，如表1 所示，以此初步構建出文章所需河流評價指標體系。

表1 初選指標體系表

2.2.1 “水”評價指標（B1）

水量和水質是河流水文水資源的重要因素。在“水量”方面，生態流量是維持河道生態功能的重要條件，水資源的開發利用是影響城市與區域可持續發展的關鍵因素，為防止水資源過度開發對河流健康造成影響，此次選取河流水資源開發利用率（C11）、生態流量（水位）滿足程度（C12）對河流水量進行評價。

在“水質”方面，由于近年來區域城鎮化、工業化發展加快，各類廢污水排放量大，河流污染負荷重。此次，選取最直接且易監測的河流水質達標率（C13）為評價指標。

其次，由于長株潭區域內聚集采礦業和冶煉業等金屬冶煉行業，有色金屬冶煉易造成土壤污染，底泥是水體中重金屬的主要富集地，其健康狀態對水體生態環境具有重要的影響，因此，采用底泥污染狀況（C14）進行評價。

2.2.2 “盆”評價指標（B2）

受城市防洪、發電、景觀等需要，長株潭區域河流受人工干擾強度大。縱向上，河道內水閘、水電站等攔河建筑物眾多，河流連續性變差；橫向上，河岸帶是水域與陸域之間能量物質交換及生物活動的重要生態廊道。此次選用河流縱向連通性（C21）評價河流在縱向上物質能量連通交換程度，采用岸坡穩定性（C22）及植被覆蓋度（C23）對橫向岸線帶岸坡整體穩定性與植被覆蓋情況進行評價。

2.2.3 水生生物（B3）

水生生物群落結構變化可用來反映河流健康狀況，魚類、底棲動物是水生生物群落中的重要類群，對水環境、水動力變化反應較為敏感。考慮到淥水、漣水、瀏陽河為湘江二級支流，魚類歷史資料較難獲取，此次評價僅選取大型底棲動物生物完整性（C31）一項評價指標。

2.2.4 社會服務功能（B4）

長株潭區域河流主要具有防洪、供水、景觀等功能，結合“洪澇無虞、飲水放心、用水便捷、親水宜居”的省水安全發展需求，此次選用防洪達標率（C41）、飲用水源地水質達標率（C42）、城市供水保障率（C43）及景觀滿意度（C44）三項指標進

2.2 指標篩選

根據初選指標體系，結合長株潭區域發展實際情況，共選用12 個指標對長株潭區域河流“水”“盆”、水生生物及社會服務功能4個方面進行綜合評價，指標體系見表2。行評價。

表2 長株潭區域河流健康評價指標體系表

3 綜合評價與結果分析

3.1 權重計算

根據長株潭區域河流健康評價體系，采用層次分析法，針對評價指標體系準則層和指標層分別設計重要性比較調查表，請水文、水利、生態、環境等研究領域的13 名專家對評價指標體系準則層及指標層進行對比，然后計算各賦值矩陣的特征值和特征向量，通過各評判矩陣的一致性檢驗，得到有效調查表共計11 份，最后將各專家調查表得出權重的平均值作為各指標的最終權重，見表3。

表3 指標權重分配表

3.2 賦分計算與分析

3.2.1 數據收集

文章選取長株潭區域內淥水株洲段、漣水湘潭段、瀏陽河為河流健康評價對象，評價年為2021 年（部分數據采用2020年）。收集了湖南省統計年鑒，水利、水資源、生態環境等統計公報，數據內容包括2020-2021年度所在區域國民經濟統計數據，水文水資源、河流岸線、涉河水利工程、河流水質等基本信息，并針對區域內河流（段）開展大型底棲動物、水質等專項調研。此外，設計景觀滿意度調查表，通過現場問卷調查方式，開展景觀公眾滿意度調查。

3.2.2 計算分析

此次賦分標準參考《河湖健康評估技術導則》。通過賦分計算，淥水株洲段（65.5）、漣水湘潭段（73.2）、瀏陽河（70.3）均處于“健康”狀態。

在“水”方面，漣水湘潭段（84.2）、瀏陽河（82.9）“非常健康”，淥水（78.0）為“健康”；在“盆”方面，淥水株洲段（43.5）、漣水湘潭段（51.9）、瀏陽河（40.4）均處于“亞健康”狀態；在生物方面，淥水株洲段（60.0）、漣水湘潭段（65.0）、瀏陽河（70.0）均處于“健康”狀態；在服務功能方面，淥水株洲段（77.0）、漣水湘潭段（87.8）、瀏陽河（88.2）均處于“健康”狀態。由此可以看出，淥水株洲段、漣水湘潭段、瀏陽河在“盆”方面健康風險較大。

在評價指標方面，區域內評價的三條河流水資源開發利用情況、生態流量滿足程度、水質狀況、岸坡植被覆蓋情況、飲用水源地水質達標情況、供水保障程度等均處于“非常健康”狀態，景觀公眾滿意度較高，但河流縱向連通性處于“病態”，底泥污染介于“亞健康-病態”之間。河流縱向連通性破壞主要是受攔河閘、水電站等影響，河流結構和功能在縱向上遭到破壞，這對維持水體自凈和生境完整，保障魚類洄游等造成較大影響。其次，河流存在重金屬污染問題突出，河流現場取樣監測中Pb、Cd、Cr重金屬的質量濃度平均值均超過長江流域化學背景值，Cd平均值均超過《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》農用地土壤污染風險篩選值。

4 結語

文章結合長株潭區域河流特征及城市一體化發展需要，構建了適應長株潭區域河流健康評價的指標體系，并采用層次分析法進行指標權重分配，具有一定的科學性，可供長株潭區域其他河流健康評價參考。

參考論文：

［1］王曉剛，王竑，李云，等.我國河湖健康評價實踐與探索［J］.中國水利.2021（23）：25-27.