母家樂，盧建江，譚 琴，周志鵬，宋 姿，孫飛云，董文藝

(哈爾濱工業(yè)大學(深圳)土木與環(huán)境工程學院 廣東深圳518055)

江河湖泊作為城市發(fā)展建設的重要資源載體，在城市的發(fā)展中發(fā)揮了十分重要的作用[1]。然而在經濟高速發(fā)展的背后卻以嚴重的環(huán)境污染作為代價，尤其是河流等水資源。目前，針對已經被污染的河流，如何進行水生態(tài)修復已是迫切需要解決的問題。河流的主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面[2]：①洪水的嚴重程度；②排水的頻率；③河流和湖泊中沉積物增加；④水體，特別是地面水和地表水的高度污染；⑤點源及面源污染尤為突出；⑥水生生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化。為了應對河流污染問題，各城市實施了一系列城市河流生態(tài)系統(tǒng)綜合管理項目，旨在恢復河流中的水生態(tài)系統(tǒng)。目前，城市河流生態(tài)環(huán)境綜合治理技術主要可分為點源污染治理技術、面源污染治理技術和內源污染治理技術[3]，而針對雨源型河流的綜合評價指標及修復技術手段還不夠完善。

雨源型河流因具有雨旱季流量、水質波動大，水質成分特殊及采樣代表性差等特點，使得其生態(tài)恢復評價不同于已廣泛開展的常規(guī)城市河流生態(tài)恢復評價[4]。因此，建立對海濱城市雨源型河流特性的評估指標，正確評估城市雨源型河川健康狀況，探索雨源型河川水生態(tài)變化規(guī)律，維護和發(fā)揮現(xiàn)有河川生態(tài)系統(tǒng)的服務功能，修復損傷體系，維護地區(qū)經濟、社會和環(huán)境是當前十分重要的課題。

1 雨源型河流特性及研究現(xiàn)狀

雨源型河流具有雨水補給河流的鮮明生態(tài)特征，即：降雨季節(jié)變化相應造成河流水量的季節(jié)性豐枯變化，大型降雨會造成河道水位的快速漲落，在降雨過程及之后一定時期內形成洪水[5-6]。普遍認為雨源型河流主要有 3個特征：一是徑流量源于降水，無降雨時期河流量極小，降雨時期流量激增至數(shù)十倍；二是以經過城廂的小溝渠居多，河短流急、大河鮮有，沿河聚集在城區(qū)統(tǒng)一排水；三是環(huán)境容量小，自凈能力低，如果排入污水，則很容易變黑并產生異味。呈明顯的雨源型河流特征的河流，雨季是河，旱季成溝，缺乏動態(tài)補充水源，河流污染普遍比較嚴重[7]。所以，構筑適用于雨源型河川的生態(tài)恢復效果的評價系統(tǒng)，識別影響河川生態(tài)恢復的重要因素，探索河川流量季節(jié)性顯著差異對河川生態(tài)恢復帶來的影響，是當前迫在眉睫的任務。

2 雨源型河流生態(tài)評價指標體系構建

目前，許多發(fā)達國家根據其地理條件、水文水質特征及經濟綜合實力，分別制定了適用于自己國家的河流評價體系；國內對河流的生態(tài)恢復評價也主要是從自身結構、生態(tài)功能和服務功能3方面對其生態(tài)恢復現(xiàn)狀進行評價[8]。這些研究對雨源型河流生態(tài)恢復評價研究具有一定的借鑒意義，但以往的研究都是從總體上把握河流生態(tài)恢復程度，對影響河流生態(tài)恢復的因素沒有進行深入考慮和分析。對河流生態(tài)恢復評估的研究不僅應了解河流目前的狀況，還應查明影響河流生態(tài)恢復的主要參數(shù)及其影響程度，并針對主要因素采用科學合理的治理措施，以改善和加快河流的生態(tài)恢復。

2.1 構建原則

為了評估河流的生態(tài)恢復程度和保持其水域的生態(tài)健康發(fā)展，評估指標必須理性地映現(xiàn)河流的生態(tài)恢復狀況，并提供關于變化狀況、趨勢和原因的信息，更便于實現(xiàn)政府決策和科學研究等目的。因此，構建評價指標體系應遵循科學性、綜合性、定量定性相結合、獨立性、可操作性與應用性、層次性與穩(wěn)定性6大原則。

2.2 評價指標的選擇

以健康無污染狀態(tài)下的河川作為生態(tài)修復的最終目標，本研究通過知網進行文獻檢索，得到了105篇有關河流生態(tài)恢復指標體系研究的文獻。以此為依據，按照構建河流生態(tài)恢復效果評價指標體系的原則，采用頻率分析方法初步篩選分類層指標，選擇頻率大于5的分類層指標作為基礎數(shù)據。共有15個指標，各分類層指標出現(xiàn)頻數(shù)情況見圖1。

圖1 生態(tài)恢復評價初選分類層指標出現(xiàn)頻數(shù)Fig.1 Frequency of indicators in primary classification layer of ecological restoration assessment

對已經篩選出來的上列15個基礎數(shù)據進行二次篩選，選擇在文獻中出現(xiàn)次數(shù)高于 30次的基礎數(shù)據作為本論文的分類層指標。分別為河岸帶指標、水體理化指標、水生生物指標、水文指標和社會服務功能5個指標。

完成對分類層指標的篩選后，再對指標層指標進行調研。

根據統(tǒng)計，在這 105篇文獻中，出現(xiàn)次數(shù)大于15次的指標層指標有：溶解氧、氨氮、總磷、總氮、化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、pH、水功能區(qū)水質達標率、流速、流量、彎曲度、生態(tài)需水量保證率、生態(tài)流量滿足率[9]、浮游植物多樣指數(shù)、浮游動物多樣性指數(shù)、底棲動物完整性指數(shù)[10]、底棲動物多樣性指數(shù)、魚類完整性指數(shù)、魚類生物損失指數(shù)[11]、河岸穩(wěn)定性、河岸帶植被覆蓋率、河岸植被結構完整性、河岸植被帶寬度、縱向連通性、河流護岸形式、防洪工程達標率、水資源開發(fā)利用率、公眾滿意度和供水保證率[12]。各分類層出現(xiàn)的指標層指標頻數(shù)情況見圖2。

最終構建了如圖 3所示的雨源型河流生態(tài)恢復評價指標體系，并擬利用該評價體系對深圳現(xiàn)有的雨源型河流進行綜合評價。

圖2 生態(tài)恢復評價初選指標層指標出現(xiàn)頻數(shù)Fig.2 Frequency of indicators in primary index layer of ecological restoration assessment

圖3 雨源型河流生態(tài)恢復評價指標體系Fig.3 Ecological restoration evaluation index system of rain source river

3 雨源型河流生態(tài)評價的應用

3.1 研究區(qū)概況與監(jiān)測點位概述

龍崗河是東江的二級支流——淡水河的上游段。它屬于東江水系，起源于梧桐山北麓。田坑水河口以上流域面積364.4km2，河長35.53km，平均比降2.7‰。

依據布點原則及現(xiàn)場調研，確定的采樣點經緯度如表1所示。

表1 監(jiān)測點位置坐標Tab.1 Location coordinates of monitoring points

3.2 龍崗河綜合評分結果分析

選取 2016年在不同季節(jié)(旱季和雨季)2個時間點(2月和7月)的龍崗河5個斷面(S1、S2、S3、S4和S5)的監(jiān)測情況進行綜合評價。

3.2.1 龍崗河2016年2月(旱季)綜合評分結果分析

如圖 4所示，從綜合評分來看，沿龍崗河上游至下游，呈先升后降的趨勢，其中S3斷面評分最高，S5斷面評分最低。從水文特征來看，S1，S2及 S3斷面評分高，S4和 S5斷面評分低，表明龍崗川上游和中游的流速和水量高于下游的流速和水量；從河流河岸來看，S1和 S2斷面評分低，S3、S4和 S5斷面評分低，即上游河岸的評分低，下游河岸的評分高；從水體理化特征來看，S3斷面取得最高評分，上中下5個斷面均為較高評分且相差不大，表明龍崗河的整體水質較好；從水生物方面來看，上中游斷面的評分高于下游斷面的評分，其中 S3斷面的評分最高，S5斷面的評分最低，即 S5斷面的水生物的情況最不容樂觀，表明 S5斷面水生物的修復效果很弱；從社會服務方面來看，5個斷面的社會服務功能評分相差不大，表明龍崗河整體社會服務功能接近。

圖4 龍崗河2016年2月綜合評分結果Fig.4 Comprehensive score results of Longgang River in February 2016

3.2.2 龍崗河2016年7月(雨季)綜合評分結果分析

如圖5所示，總的來說，除S3斷面評分高于S2斷面評分外，S1斷面～S5斷面評分呈現(xiàn)下降趨勢，其中龍崗河7月S1斷面的綜合評分最高，S5斷面綜合評分最低。從水文特征來看，S1、S2及 S3斷面評分高，S4和 S5斷面評分低，表明龍崗河上中游的流速和水量高于下游流速和水量；從河流河岸來看，S1和S2斷面評分低，S3、S4和S5斷面評分低，即上游的河流河岸狀況評分較低，中游和下游評分較高；從水體理化特征來看，上中游斷面評分高，下游斷面評分低，其中 S5斷面的水體理化指標得分最低，說明龍崗河下游水質較差；從水生生物來看，上游 S1斷面和下游 S5斷面的評分較高，中游 S3斷面的評分最低，即 S3斷面的水生生物狀況最不容樂觀，表明該處水生生物修復效果較弱；從社會服務功能來看，上中下5個斷面的社會服務功能評分相差不大，表明龍崗河整體社會服務功能接近。

圖5 龍崗河2016年7月綜合評分結果Fig.5 Comprehensive score results of Longgang River in July 2016

4 結 論

根據城市雨源型河流特點，構建符合雨源型河道特征的生態(tài)修復效果評價指標體系，利用頻度分析法科學篩選出分類指標?；跇嫿ǖ挠暝葱秃拥郎鷳B(tài)評價指標體系，以深圳市龍崗河(雨源型河流)為研究實例，分析其水體理化指標和水生生物現(xiàn)狀，并進行綜合評價，得到如下結論：

①利用頻度分析法篩選出的5個指標為：河岸帶指標、水體理化指標、水生生物指標、水文指標和社會服務功能。

②旱季條件下，龍崗河的水質與水生態(tài)得到了一定改善；雨季條件下，龍崗河上游河道水文特征較下游好，且上游水體理化特征也優(yōu)于下游。

③龍崗河沿程的社會服務功能接近。