劉陽 董衛(wèi) 黃強

摘 要：為科學掌握衛(wèi)河生態(tài)流域健康水平，根據(jù)河流健康定義、生態(tài)流域框架及衛(wèi)河流域現(xiàn)狀，在融入流域管理思想基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于水資源、水安全、水生態(tài)、水經(jīng)濟４ 個一級指標，包括１６ 個二級指標的衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標體系。參考《河湖健康評價指南（試行）》和專家咨詢，確定了各評價指標的評價標準，運用層次分析法確定權(quán)重，評價了現(xiàn)狀衛(wèi)河生態(tài)流域健康狀況。結(jié)果表明：衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價得分為６２．０ 分，屬于四級生態(tài)流域、不健康狀態(tài)；水安全、水經(jīng)濟處于健康狀態(tài)，水資源、水生態(tài)處于劣態(tài)，水資源失衡誘發(fā)水生態(tài)紊亂進而影響整個衛(wèi)河生態(tài)系統(tǒng)；從４ 個一級指標得分排序看，水經(jīng)濟＞水安全＞水生態(tài)＞水資源，水資源和水生態(tài)是制約衛(wèi)河健康發(fā)展的根本因素，應(yīng)制定科學合理調(diào)度水資源方案。

關(guān)鍵詞：流域健康；水資源；水安全；水生態(tài)；水經(jīng)濟；衛(wèi)河

中圖分類號：ＴＶ２１２．４ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．１０．０１７

引用格式：劉陽，董衛(wèi)，黃強．衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（１０）：９６－１００．

河流健康直接關(guān)系人類生存與發(fā)展［１］ ，河流健康概念最早由Ｓｃｒｉｍｇｅｏｕｒ 等［２］ 于１９９６ 年提出，旨在科學管理河流。河流健康評價先后經(jīng)歷了水質(zhì)評價、水量評價、環(huán)境評價和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價，在此過程中，河流健康及河流健康評價概念不斷完善。本文采用高凡等［３］ 給出的河流健康定義，即特定時期一定社會公眾價值體系下，在保障河流自身基本生存需求的前提下，持續(xù)地為人類社會提供高效、合理的生態(tài)服務(wù)，并實現(xiàn)生態(tài)服務(wù)功能綜合價值最大化。目前，關(guān)于河流健康評價的成果較多，但關(guān)于流域健康評價的成果較少。

因此，本文將河流健康理念融入流域管理，基于生態(tài)流域框架［４］ 進行衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價。

衛(wèi)河是漳衛(wèi)南運河的源頭之一，屬于海河流域。過去幾十年衛(wèi)河流域徑流量下降顯著［５］ ，特別是２０２１年以前，多數(shù)年份衛(wèi)河超半年時間處于幾乎斷流狀態(tài)，水資源極度緊缺，生產(chǎn)用水、生活用水、生態(tài)用水矛盾突出。衛(wèi)河發(fā)源于太行山脈，地勢陡峭、源短流急，同時衛(wèi)河干流具有槽小坡緩、泄洪能力弱等特性，因此極易形成洪水災(zāi)害［６］ 。中華人民共和國成立以來，衛(wèi)河共發(fā)生較大洪水１２ 次，其中５ 次造成嚴重災(zāi)害，水安全問題不容小覷。衛(wèi)河流域水生態(tài)問題突出［７］ ，一方面衛(wèi)河流域為重要糧食種植區(qū)，面源污染難以控制；另一方面衛(wèi)河在過去很長一段時間間歇性處于斷流狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境遭到毀滅性打擊。因此，需要建立長效機制進行衛(wèi)河流域水環(huán)境綜合治理與生態(tài)修復(fù)。

本文在全國河湖健康評估體系［８－９］ 基礎(chǔ)上，依據(jù)黃強等［４］ 提出的生態(tài)流域框架，根據(jù)河流健康的定義，結(jié)合河流健康與流域一體化管理理念［１０］ ，以及《黃河保護法》中對流域管理機構(gòu)明確的法定管理地位，構(gòu)建以河流為核心，以流域管理為落腳點，包括水資源、水安全、水生態(tài)與水經(jīng)濟４ 個一級指標的衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標體系，運用層次分析法進行衛(wèi)河生態(tài)流域健康等級與狀態(tài)評價，并提出提升衛(wèi)河生態(tài)流域健康等級的建議。

１ 衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標體系構(gòu)建

１．１ 概念解析

河流健康定義強調(diào)保障河流自身基本生存需求，也就是保障河流所在流域內(nèi)水資源、水安全、水生態(tài)處于向好狀態(tài)，并能夠持續(xù)地為人類社會提供高效、合理的生態(tài)服務(wù)，也就是實現(xiàn)水經(jīng)濟的良性發(fā)展。生態(tài)流域健康各維度內(nèi)涵［１１－１２］ 如下：水資源既包括水量也包括水文過程，是構(gòu)成河流生物群落生境的重要條件，在水資源充裕的前提下，可適度考慮水景觀融合，將濱水區(qū)域打造成“城市櫥窗”和城市景區(qū)；水安全即合理發(fā)揮河道內(nèi)各種水利工程設(shè)施作用，采取各種水管理措施，發(fā)揮流域管理機構(gòu)的水行政管理職能，做到防汛抗旱，保障人民生命財產(chǎn)安全；確保水環(huán)境長期穩(wěn)定健康是有序恢復(fù)水生態(tài)的重要前提，而穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)也是維護水環(huán)境持續(xù)健康發(fā)展的重要保障；在保障河流健康的前提下，科學合理發(fā)展水經(jīng)濟是人類依水而居的初衷，同時推動先進水文化建設(shè)，更好地滿足人民日益增長的文化生活需要。

１．２ 指標體系構(gòu)建

根據(jù)衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標體系的內(nèi)涵，基于科學性、實用性、可操作性等指標選取原則，在查閱國內(nèi)外河流、流域健康評價研究成果基礎(chǔ)上，構(gòu)建了水資源、水安全、水生態(tài)與水經(jīng)濟４ 個一級指標，包括１６ 個二級指標的衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標體系，見表１（其中月均流量Ｑ 在０～１００ ｍ３ ／ ｓ 內(nèi)屬性為正向）。參考水利部《河湖健康評價指南（試行）》和專家咨詢確定各評價指標計算公式及賦分標準。

式中：Ｑｂ為流量過程變異程度；ｑｎ為評價年第ｎ 月徑流量，ｎ ＝ １～１２；Ｑｎ 為參考年第ｎ 月徑流量；Ｑ 為參考年月徑流量年均值。

２）水安全。防洪工程措施達標率為完成的達標防洪工程數(shù)量／ 應(yīng)完成的防洪工程數(shù)量×１００％，防洪非工程措施達標率為完成的達標非防洪工程數(shù)量／ 應(yīng)完成的非防洪工程數(shù)量×１００％，達標率ｄ≤５０％、５０％ ＜ｄ≤７０％、７０％＜ｄ≤８５％、８５％＜ｄ≤９０％、９０％＜ｄ＜９５％、ｄ≥９５％分別賦分０、２５、５０、７５、９０、１００ 分。過洪能力變化率為治理后流量變化值／ 治理前相同條件（同一斷面同一水位）流量×１００％，采用專家打分法賦分。洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)能力直接采用專家打分法賦分。

３）水生態(tài)。采用評價年內(nèi)平均最差水質(zhì)斷面的水質(zhì)表征河流的水質(zhì)類型，水質(zhì)為劣Ⅴ類、Ⅴ類、Ⅳ類、Ⅲ類、Ⅱ類、Ⅰ類分別賦分１０、４０、７０、８０、９０、１００ 分。魚類保有指數(shù)為評價年河流魚類種數(shù)占河流歷史記錄存在魚類種數(shù)的百分比， 魚類保有指數(shù)為０、（０，２５％］、（２５％，５０％］、（５０％，７５％］、（７５％，１００％］分別賦分０、２０、４０、８０、１００ 分。根據(jù)平均百千米河長內(nèi)，對河流縱向連通性有影響的水工設(shè)施或建筑物數(shù)量確定縱向連通性指數(shù)得分，其中有生態(tài)水量或生態(tài)流量保證、可正常運行過魚設(shè)施的水工設(shè)施或建筑物不予統(tǒng)計，縱向連通性指數(shù)為＞１．５０、（０．５０，１．５０］、（０．２５，０．５０］、（０，０．２５］、０ 分別賦分０、２０、４０、８０、１００ 分。河岸寬度指數(shù)指評價河流長度內(nèi)滿足河岸寬度要求的長度占比，河岸寬度指數(shù)為＜０．５、［０．５，０．６）、［０．６，０．７）、［０．７，０．８］、＞０．８ 分別賦分０、２０、５０、７０、１００ 分。

４）水經(jīng)濟。供水水量保證程度指評價年內(nèi)河流日尺度流量達到可供水保證流量天數(shù)占當年天數(shù)的百分比，衛(wèi)河供水保證流量基準值為２０ ｍ３ ／ ｓ，供水水量保證程度為［０，２０％）、［２０％，６０％）、［６０％，８０％）、［８０％，９５％）、［９５％，１００％］ 分別賦分１０、４０、６０、８０、１００ 分。單位ＧＤＰ 用水量將河南省單位ＧＤＰ 用水量平均值３７．９ｍ３ ／ 萬元作為基準值，采用模糊數(shù)學法賦分。統(tǒng)籌考量河流清“四亂”開展情況、入河排污口建設(shè)規(guī)范化比例、入河排污口合理化布局程度，并分別賦權(quán)重為０．６、０．２、０．２，采用這三項指標的加權(quán)平均值確定違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度。入河排污口建設(shè)規(guī)范化比例指入河排污口中按照標準規(guī)范化建設(shè)的數(shù)量占入河排污口總數(shù)的百分比，入河排污口建設(shè)規(guī)范化比例為［０，２５％）、［２５％，５０％）、［５０％，７５％）、［７５％，１００％）、１００％分別賦分０、１０、３０、６０、１００ 分。入河排污口合理化布局程度賦分標準：入河排污口設(shè)置于一級飲用水源保護區(qū)內(nèi)或取水口上游０．５ ｋｍ 內(nèi)，賦分０分；入河排污口設(shè)置于二級飲用水源保護區(qū)內(nèi)或取水口上游１ ｋｍ 內(nèi)，賦分２０ 分；入河排污口均未設(shè)置于一、二級飲用水源保護區(qū)內(nèi)，且未設(shè)置于取水口上游１ ｋｍ內(nèi)，賦分６０ 分；入河排污口均未設(shè)置于一、二級飲用水源保護區(qū)內(nèi)，僅在排污控制區(qū)內(nèi)設(shè)置，賦分８０ 分；入河排污口未設(shè)置于評價河流水域內(nèi)賦分１００ 分。河流清“四亂”開展情況賦分標準見表２，每發(fā)現(xiàn)１ 處扣除相應(yīng)分值，分數(shù)扣完為止。公眾水文化滿意度指數(shù)采用專家打分法賦分。

１．３ 評價方法

研究采用層次分析法確定評價指標權(quán)重，并將指標得分與對應(yīng)權(quán)重乘積相加得到衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價得分。以２０２２ 年為現(xiàn)狀年，評估衛(wèi)河生態(tài)流域健康水平。借鑒水利部《河湖健康評價指南（試行）》中的河流健康劃分標準，將生態(tài)流域健康情況劃分為５ 個等級，見表３。

首先，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，確定各評價指標最終得分，其中部分評價指標與基準值（國家、地區(qū)、行業(yè)標準等）對比，并無量綱化處理后，得到最終指標得分。然后，統(tǒng)籌考量流域現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，采用專家咨詢法與層次分析法計算各評價指標權(quán)重。對專家打分的判斷矩陣進行一致性檢驗后，運用Ｍａｔｌａｂ 計算得到判斷矩陣的最大特征值和與之對應(yīng)的特征向量，對特征向量歸一化處理得到各指標權(quán)重。最后，各評價指標得分與其對應(yīng)權(quán)重乘積累加，得到評價年生態(tài)流域健康綜合評價得分，并確定生態(tài)流域健康等級。

１．４ 數(shù)據(jù)來源

衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于衛(wèi)河流域管理機構(gòu)、地方統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報及實地考察資料等，主要包括：漳衛(wèi)南運河水文查詢系統(tǒng)、衛(wèi)河河務(wù)局水文中心水質(zhì)檢測報告、流域內(nèi)各市統(tǒng)計年鑒、公眾問卷調(diào)查等。

２ 研究區(qū)概況

衛(wèi)河干流河長３４４．５ ｋｍ，流域面積１５ ２２９ ｋｍ２。衛(wèi)河發(fā)源于山西省陵川縣奪火鎮(zhèn)，在河北省館陶縣徐萬倉與漳河相匯流入衛(wèi)運河，主要支流有峪河、淇河、湯河、安陽河等。衛(wèi)河流域?qū)贉貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)，春季風速大、蒸發(fā)能力強，極易形成干旱天氣；夏季降水多、氣溫高，旱澇災(zāi)害頻發(fā)；秋季降水少；冬季寒冷且少雪。衛(wèi)河流域內(nèi)有焦作、新鄉(xiāng)、鶴壁、安陽、濮陽５ 個地級市，流域內(nèi)總?cè)丝冢?０４２ 萬人，ＧＤＰ 為１１ ６５６ 億元，其中農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在河南省國民經(jīng)濟發(fā)展中占有重要地位。

３ 結(jié)果與討論

３．１ 結(jié)果分析

衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價的水資源、水安全、水生態(tài)、水經(jīng)濟４ 個一級指標，１６ 個二級指標權(quán)重見表１。

１）水資源得分為４８．１ 分，處于劣態(tài)。月均流量處于健康狀態(tài)，得分為８０ 分，“２１·７”洪水后，衛(wèi)河水資源得到充分補給，地下水位大幅回升。水景觀保護利用指數(shù)處于亞健康狀態(tài)，得分為７０ 分，依衛(wèi)河而建的水景觀包括百泉風景區(qū)、云臺山風景區(qū)，衛(wèi)河有湯河濕地公園，但是水景觀建設(shè)數(shù)量占衛(wèi)河整體河流比例較小。生態(tài)流量滿足程度與流量過程變異程度均處于劣態(tài)，得分分別為２０ 分和１０ 分。從年內(nèi)看，衛(wèi)河２０２２年平均流量為７１ ｍ３ ／ ｓ，而最小日均流量僅為１．５ ｍ３ ／ ｓ，流量變化顯著，無法持續(xù)滿足河流生態(tài)流量需求；從年際看，衛(wèi)河流量過程變異程度十分顯著，與２０２０ 年（“２１·７”洪水前）相比，２０２２ 年流量過程變異程度為２０。可以看出，衛(wèi)河經(jīng)過“２１·７”洪水，河道水資源得到充分補給，但是對于水資源的調(diào)控，特別是保障生態(tài)流量與維持年際流量變異程度方面，還需要制定科學有效的調(diào)控措施。

２）水安全得分８０．３ 分，總體達到健康狀態(tài)。其中，洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)能力與防洪非工程措施達標率均處于非常健康狀態(tài)，得分分別為１００ 分和９０ 分。防洪工程措施達標率處于亞健康狀態(tài)，得分為７５ 分，以提高流域防洪能力、增強水安全為出發(fā)點的衛(wèi)河流域綜合治理項目還在進行中，預(yù)計２０２３ 年底衛(wèi)河防洪工程措施達標率可達到非常健康狀態(tài)。過洪能力變化率處于劣態(tài)，得分為５０ 分，根據(jù)衛(wèi)河流域綜合治理項目初設(shè)報告，衛(wèi)河與共產(chǎn)主義渠交匯口至老觀嘴行洪流量由３５０ ｍ３ ／ ｓ 增大至４００ ｍ３ ／ ｓ，從衛(wèi)河流域整體防洪規(guī)劃來看，衛(wèi)河流域防洪能力得到大幅度提升。

３）水生態(tài)得分５９．３ 分，處于劣態(tài)。其中，河岸寬度指數(shù)處于非常健康狀態(tài)，得分為１００ 分。水質(zhì)類型處于亞健康狀態(tài)，得分為７０ 分，衛(wèi)河水質(zhì)斷面大部分時間可達Ⅲ類水標準，最差為Ⅳ類水，因此判定衛(wèi)河水質(zhì)為Ⅳ類水，其主要為面源污染。魚類保有指數(shù)和縱向連通性指數(shù)均處于劣態(tài)，得分均為２０ 分。根據(jù)資料顯示，衛(wèi)河曾有魚類８ 種，包括茴魚、鳙魚、旗魚、草魚、泥鰍、鯉魚、鯽魚和中華鱘，而２０２２ 年衛(wèi)河僅存在鯽魚和泥鰍，以及極少數(shù)的草魚。衛(wèi)河滑縣和?？h段有兩處橡膠壩，影響了衛(wèi)河連通性。重建衛(wèi)河生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮全流域水資源調(diào)控以及水工程建設(shè)的生態(tài)屬性。

４）水經(jīng)濟得分８１．２ 分，總體達到健康狀態(tài)。其中，供水水量保證程度處于非常健康狀態(tài)，得分為１００分。違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度處于亞健康狀態(tài)，得分為７８ 分，衛(wèi)河河長制實施以來，取得了顯著成效，但還存在河道管理范圍內(nèi)有違章建筑等歷史遺留問題。單位ＧＤＰ 用水量處于亞健康狀態(tài)，衛(wèi)河沿線新鄉(xiāng)市、鶴壁市、濮陽市和安陽市平均單位ＧＤＰ 用水量高于河南省平均值。公眾水文化滿意度指數(shù)處于不健康狀態(tài)，得分為６０ 分，衛(wèi)河沿線浚縣古城、滑縣道口大運河遺址是寶貴的文化遺產(chǎn)，應(yīng)以點帶面，帶動整個衛(wèi)河文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。衛(wèi)河水經(jīng)濟發(fā)展整體向好，應(yīng)從流域角度出發(fā)，整體規(guī)劃，科學發(fā)展衛(wèi)河流域水經(jīng)濟。綜合生態(tài)流域健康４ 個一級指標的得分情況，衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價得分為６２．０ 分，為四級生態(tài)流域，此結(jié)果比較符合現(xiàn)狀。

３．２ 討論

２０２１ 年衛(wèi)河干流治理工程開始實施，為期４ ａ，要從根本上解決衛(wèi)河水安全問題。同時，“２１·７”洪水后，河道內(nèi)水資源得到充分補給，水生態(tài)得到逐步恢復(fù)。在此過程中，河長制持續(xù)發(fā)力，衛(wèi)河正有序剜除各種“頑疾”，為穩(wěn)定發(fā)展水經(jīng)濟提供了有力支撐。但是，在本次生態(tài)流域健康綜合評價中，衛(wèi)河仍處于不健康狀態(tài)，為了使衛(wèi)河達到健康狀態(tài)，還需要在以下方面開展工作：衛(wèi)河干流缺乏控制性調(diào)水工程，河道內(nèi)存在生態(tài)用水不足與水資源調(diào)節(jié)紊亂等問題，急需構(gòu)建生態(tài)調(diào)度模型，并制定生態(tài)調(diào)度方案；衛(wèi)河缺乏現(xiàn)代化預(yù)警機制，水資源管理與保護、水生態(tài)監(jiān)測與預(yù)警、水工程運行與調(diào)度難以滿足水利現(xiàn)代化要求，急需提升治理能力現(xiàn)代化水平；衛(wèi)河長久以來水資源極度短缺，局部地區(qū)地下水超采嚴重，水生態(tài)急劇惡化，急需制定階段性生態(tài)修復(fù)規(guī)劃。同時，狠抓河長制工作，從根本上解決衛(wèi)河各項歷史遺留問題，嚴格控制水污染，保護水環(huán)境，杜絕各類影響水安全的事故發(fā)生，充分發(fā)揮流域管理機構(gòu)職能；完善水景觀、水文化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造或提升水景觀、水文化產(chǎn)業(yè)，增強衛(wèi)河沿線人民群眾滿意度，為衛(wèi)河水經(jīng)濟發(fā)展提供新的增長點。

４ 結(jié)論

以２０２２ 年為現(xiàn)狀年，在河流健康定義及生態(tài)流域框架基礎(chǔ)上，融入流域管理思想，構(gòu)建了衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價指標體系，共包括水資源、水安全、水生態(tài)、水經(jīng)濟４ 個一級指標的１６ 個二級指標，在確定生態(tài)流域健康綜合評價標準的基礎(chǔ)上，進行了衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價，結(jié)果表明：衛(wèi)河生態(tài)流域健康綜合評價得分為６２．０ 分，為四級生態(tài)流域，處于不健康狀態(tài)；衛(wèi)河水安全、水經(jīng)濟達到健康狀態(tài)，水資源、水生態(tài)處于劣態(tài)，水資源失衡誘發(fā)水生態(tài)紊亂進而影響整個衛(wèi)河生態(tài)系統(tǒng)；從４ 個一級指標得分排序看，水經(jīng)濟＞水安全＞水生態(tài)＞水資源，水資源和水生態(tài)是制約衛(wèi)河健康發(fā)展的根本因素，應(yīng)制定科學合理調(diào)度水資源方案。

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【責任編輯 呂艷梅】