貴州省大田河健康評價與分析

黃 瑾，張澤宇，董 俐，常文凱，李朝一

（貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司,貴州 貴陽 550002）

0 引言

水資源是地球系統(tǒng)中聯(lián)系水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈的橋梁,是地表物質(zhì)交換與能量交換的重要載體,支撐著地球生命與非生命系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。河流作為地表水資源的主要載體,通過一系列的水文、化學(xué)、物理、與生物過程,發(fā)揮其特有的服務(wù)功能和生態(tài)效用[1]。在全球社會經(jīng)濟快速發(fā)展下,人類逐漸加強對水資源的開發(fā)和利用,導(dǎo)致河湖系統(tǒng)開始出現(xiàn)污染嚴重、河道斷流、形態(tài)受損、生物多樣性降低等問題,造成河湖功能退化,嚴重威脅到自然環(huán)境和社會經(jīng)濟的發(fā)展。

本文以貴州省黔西南州州管河流——大田河為研究對象,基于《評價指南》要求以及河流管理實際,從“盆”“水”、生物、社會服務(wù)功能等4 個準則層對大田河健康狀況進行評價,通過選取合理的指標及權(quán)重,將評價方法應(yīng)用于貴州省的中小河流,為后續(xù)探索符合貴州山區(qū)特色的河湖健康評價方法提供了參考。

1 研究區(qū)概況

大田河地處貴州省黔西南州,是北盤江一級支流,河流發(fā)源于興仁市真武山街道辦大丫口,主河長132.34 km,其中明流段長110.76 km、伏流段長21.58 km,大田河落差1169 m,平均坡降7.62 ‰,流域面積2307 km2,流經(jīng)興仁市、安龍縣、貞豐縣、冊亨縣。

2 評價指標體系及方法

本次評價參考《評價指南》中的指標體系要求,結(jié)合貴州省山區(qū)河流的特點以及大田河實際情況,將評價指標調(diào)整為14 項（見表3）,對部分指標評價方法進行一定調(diào)整,具體調(diào)整情況如下：

表1 魚類多樣性指數(shù)賦分標準表

表2 浮游植物密度賦分標準表 單位：萬個/L

表3 河流評價指標體系表

（1）因水庫和水電站攔河壩的修建,對于地區(qū)供水、防洪、灌溉、用電等有著積極作用,而大田河干流的水電站均安裝了生態(tài)流量下放設(shè)施,因此不對“河流縱向連通指數(shù)”進行評價。

（2）受山區(qū)河流河谷深切,河流兩岸多為高山峽谷的特性影響,貴州省河流劃定的岸線寬度大多不足0.4 倍河槽寬度,《評價指南》中設(shè)定的評價標準與貴州省實際的河岸帶情況存在較大差異,故本次河流健康評價不評價“河岸帶寬度指數(shù)”。

（3）“底泥污染狀況”指標,污染物濃度標準值參考《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準（試行）》（GB 15618-2018）,標準中污染風(fēng)險篩選值基本項目包括鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅等11 項監(jiān)測指標,根據(jù)河流水質(zhì)監(jiān)測資料,也未發(fā)現(xiàn)存在上述污染物超標現(xiàn)象。因此本次大田河河流健康評價項目中,不對大田河“底泥污染狀況”指標進行評價。

（4）根據(jù)航運相關(guān)規(guī)劃,目前大田河無通航相關(guān)功能,因此不對“通航保證率”指標進行評價。

（5）因水鳥數(shù)量難以在短期內(nèi)進行監(jiān)測或觀測,且無相關(guān)歷史資料,因此不對“水鳥狀況”指標進行評價。

（6）“岸線穩(wěn)定性”指標調(diào)整,貴州山區(qū)河流形態(tài)基本由峽谷+復(fù)式寬谷組成,峽谷及復(fù)式寬谷大多是坡度大于45°的陡坡、陡坎,計算河岸穩(wěn)定性公式中的岸坡傾角分值、岸坡高度分值不適用于評價山丘區(qū)河岸穩(wěn)定性；此外,考慮到岸線自然狀況包括了河岸穩(wěn)定性和岸線植被覆蓋率兩個方面,為降低指標間的相關(guān)性,本次評價不對岸坡傾角、岸坡高度、岸坡植被覆蓋度進行評價,并采用下式計算河岸穩(wěn)定性：

式中：BSr為河岸穩(wěn)定性賦分；SMr為河岸基質(zhì)分值；STr為坡腳沖刷強度分值。

（7）“生態(tài)流量滿足程度”指標調(diào)整,《評價指南》中分別計算4 月～9 月及10 月～3 月最小日均流量占相應(yīng)時段多年平均流量的百分比,取二者的最低賦分值為河流生態(tài)流量滿足程度賦分。考慮到貴州省不同河流徑流豐枯時段變化的特殊性,評價針對每條河流的豐枯時段進行單獨分析確定,不再局限于原評價指南中要求的枯水期10 月～3 月,豐水期4 月～9 月[2]。

（8）“魚類保有指數(shù)”指標調(diào)整,由于貴州省魚類的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)不足,且缺乏相關(guān)魚類物種分布情況的經(jīng)驗,本次評價采用魚類多樣性指數(shù)來反映河流魚類的健康狀況,通過環(huán)境DNA 無損采樣方法,可以對當前及歷史生物的多樣性進行有效評估。采用Shannon-Wiener 生物多樣性指數(shù)[3]反映魚類多樣性（見式2）。同時參考《貴陽市河（湖）考核評價細則》、《生態(tài)河湖狀況評價規(guī)范》（DB32/T 3674-2019）及《水生生物監(jiān)測評價及分級方法》等的規(guī)定,確定指標賦分標準,賦分采用區(qū)間內(nèi)線性插值。

式中：ni為第i 種的總個體數(shù)；N 為所有物種的總個體數(shù)；S為總種類數(shù)。

（9）“水生植物群落狀況”指標調(diào)整,貴州省河流坡降大且流速快,水生植物分布較少；在實際調(diào)查過程中,大田河也未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的水生植物存在。而浮游植物作為水生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者,其生態(tài)功能與水生植物相似,《評價指南》中已明確浮游植物密度的賦分標準,因此本次河湖健康評價工作將根據(jù)《評價指南》規(guī)定的浮游植物密度直接評判賦分法計算。

3 結(jié)果與分析

依據(jù)評價方法及調(diào)查方案,得到大田河“盆”“水”、生物以及社會服務(wù)功能包含的各指標的評價結(jié)果,得出評分情況見表4。大田河健康狀況賦分為84.5 分,河湖評價狀態(tài)為健康,屬于二類河湖,大田河在岸線自然狀況、生態(tài)流量滿足程度等指標上具備較大的提升空間。

表4 大田河河流健康狀況綜合賦分

4 問題分析與對策

基于本次大田河河流健康評價結(jié)果,大田河健康維護的基本定位為：對生態(tài)環(huán)境尚好的河段應(yīng)以生態(tài)保護為主；對流經(jīng)縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及干擾或污染嚴重的河段,以治污控污和生態(tài)修復(fù)為主。

1）生態(tài)系統(tǒng)抗擾動彈性方面

大田河生態(tài)系統(tǒng)受人類活動影響顯著,大型底棲無脊椎動物生物完整性指數(shù)得分87.5 分,魚類多樣性指數(shù)得分66.8 分,浮游植物密度得分79.1 分,當前主要存在的水生態(tài)問題是生物多樣性不足。目前大田河干流已建的梯級電站和水庫的開發(fā)降低了河流的連通性,造成區(qū)域內(nèi)生態(tài)流量難以保障,水生環(huán)境受到破壞；此外,許多河段采用垂直堤防進行治理,改變了河道的水文條件,割裂了水循環(huán)通道,導(dǎo)致生物多樣性下降,影響河流健康良性發(fā)展。

建議繼續(xù)落實長江流域“十年禁漁”計劃,通過增殖放流的方式,在水域投入魚苗或成體,增加魚群數(shù)量和種類,恢復(fù)已衰退的水生生物資源,有效改善水域生態(tài)環(huán)境。嚴格落實生態(tài)流量下放措施,對已安裝生態(tài)流量下放措施的電站加強監(jiān)管,確保電站生態(tài)流量的下放。另一方面,通過建設(shè)泄水閘、魚道、魚閘、升魚機和集運魚設(shè)施等措施,減小攔河建筑物的阻隔影響[4]。

2）水文及化學(xué)穩(wěn)定性方面

大田河生態(tài)流量滿足程度賦分僅42.4 分,流量過程變異程度賦分72.6 分。總體來說,大田河流量變異較大,生態(tài)流量保障度低,水文穩(wěn)定性狀況整體健康度較低。建議在合理配置生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水的前提下,結(jié)合大田河生態(tài)補水需求以及現(xiàn)有水源、規(guī)劃水源的可供水量,開展大田河生態(tài)補水。

3）河湖形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性方面

大田河干流兩岸岸坡較平緩,地形較開闊,河流階地發(fā)育,耕地廣布,河岸整體處于基本穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài)；河道因水庫、水電站擋水壩的修建,河岸修建的堤防,提高了防沖刷能力,河岸基本無沖刷穩(wěn)定問題。大田河的岸線植被覆蓋率較高,屬于高密度植被覆蓋,大田河的岸線自然狀況及水域岸線管理程度總體較好。建議繼續(xù)加強岸帶的保護與治理,依據(jù)大田河岸線利用規(guī)劃方案,嚴格按照功能分區(qū)實施岸線的保護、開發(fā)、利用與管理,持續(xù)開展調(diào)查摸底和定期核查,及時發(fā)現(xiàn)和清理“四亂”現(xiàn)象,推進完成大田河干流有防洪任務(wù)河道的治理任務(wù)。

4）社會服務(wù)功能可持續(xù)性方面

大田河社會服務(wù)功能總體較好,各項指標均能滿足相關(guān)服務(wù)需求。除電站、水庫的開發(fā)河段以外,大部分河段屬于原始天然狀況,岸線保護完好,隨著近年來各級政府在河流保護和治理方面的持續(xù)大力投入,河流生態(tài)環(huán)境得到不斷提升和改善。今后還需加強宣傳教育與公眾參與力度,加強生物多樣性保護相關(guān)法律法規(guī)、科學(xué)知識、典型案例、重大項目成果等宣傳普及,推動新聞媒體和網(wǎng)絡(luò)平臺積極開展生物多樣性保護公益宣傳[4],構(gòu)建全社會自覺保護并管理河流生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性的良好氛圍。

5 結(jié)論

本文以貴州省大田河為研究對象,結(jié)合《評價指南》的要求及山區(qū)河流實際,共選取了14 個指標對河流的健康狀態(tài)進行了評價。結(jié)果顯示,大田河健康狀況賦分為84.5 分,河湖評價狀態(tài)為健康,屬于二類河湖,河流的社會服務(wù)功能總體較好。在后期河流健康維護過程中,對生態(tài)環(huán)境尚好的河段,將以生態(tài)保護為主,而對流經(jīng)城鎮(zhèn)以及受干擾較嚴重的河段,則以治污控污和生態(tài)修復(fù)為主。