趙麗子,石 林,喬 祺,李代軍,胡 娟
(湖南省水利水電科學(xué)研究院,湖南 長沙 410007)
長株潭都市圈是長株潭城市群生態(tài)綠心規(guī)劃所在,區(qū)域地處湘江中下游,區(qū)域內(nèi)水網(wǎng)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(dá)到1 484 萬,城鎮(zhèn)化率達(dá)到80.90%,地區(qū)生產(chǎn)總值1.80 萬億元,占全省地區(qū)生產(chǎn)總值38.80%,是湖南省政治、經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展中心。
淥水發(fā)源于江西省萍鄉(xiāng)市千拉嶺南麓,干流全長166 km,株洲市境內(nèi)81.50 km,株洲市境內(nèi)流域面積2 753 km2,占流域總面積的49%。漣水發(fā)源于湖南省新邵縣,干流全長234 km,湘潭境內(nèi)河長133 km,境內(nèi)流域面積2 652 km2,占流域總面積37%。瀏陽河水系發(fā)源于羅霄山脈的大圍山北麓,全長224 km,流域面積4 244 km2。
文章采用頻次統(tǒng)計分析法,選擇2005-2021年以來針對國內(nèi)城市河流健康評價進(jìn)行過深入探討的學(xué)者觀點作為國內(nèi)文獻(xiàn)樣本,根據(jù)文獻(xiàn)的下載次數(shù)、被引次數(shù)以及刊登期刊的質(zhì)量進(jìn)行了初步篩選,總共摘出16篇具參考意義的典型案例,并結(jié)合蘇州市、天津市城市河流健康評價標(biāo)準(zhǔn),采用同類并項方法,對所采用文獻(xiàn)的評價指標(biāo)體系進(jìn)行歸納與整理。從“水”“盆”、水生生物及服務(wù)功能4個方面進(jìn)行指標(biāo)頻次使用統(tǒng)計分析,提取出21 個具有較高關(guān)注度、能綜合體現(xiàn)城市河流各方面特征的常用河流健康評價指標(biāo),如表1 所示,以此初步構(gòu)建出文章所需河流評價指標(biāo)體系。
表1 初選指標(biāo)體系表
2.2.1 “水”評價指標(biāo)(B1)
水量和水質(zhì)是河流水文水資源的重要因素。在“水量”方面,生態(tài)流量是維持河道生態(tài)功能的重要條件,水資源的開發(fā)利用是影響城市與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素,為防止水資源過度開發(fā)對河流健康造成影響,此次選取河流水資源開發(fā)利用率(C11)、生態(tài)流量(水位)滿足程度(C12)對河流水量進(jìn)行評價。
在“水質(zhì)”方面,由于近年來區(qū)域城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展加快,各類廢污水排放量大,河流污染負(fù)荷重。此次,選取最直接且易監(jiān)測的河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(C13)為評價指標(biāo)。
其次,由于長株潭區(qū)域內(nèi)聚集采礦業(yè)和冶煉業(yè)等金屬冶煉行業(yè),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(tài)對水體生態(tài)環(huán)境具有重要的影響,因此,采用底泥污染狀況(C14)進(jìn)行評價。
2.2.2 “盆”評價指標(biāo)(B2)
受城市防洪、發(fā)電、景觀等需要,長株潭區(qū)域河流受人工干擾強(qiáng)度大。縱向上,河道內(nèi)水閘、水電站等攔河建筑物眾多,河流連續(xù)性變差;橫向上,河岸帶是水域與陸域之間能量物質(zhì)交換及生物活動的重要生態(tài)廊道。此次選用河流縱向連通性(C21)評價河流在縱向上物質(zhì)能量連通交換程度,采用岸坡穩(wěn)定性(C22)及植被覆蓋度(C23)對橫向岸線帶岸坡整體穩(wěn)定性與植被覆蓋情況進(jìn)行評價。
2.2.3 水生生物(B3)
水生生物群落結(jié)構(gòu)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(huán)境、水動力變化反應(yīng)較為敏感??紤]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(biāo)。
2.2.4 社會服務(wù)功能(B4)
長株潭區(qū)域河流主要具有防洪、供水、景觀等功能,結(jié)合“洪澇無虞、飲水放心、用水便捷、親水宜居”的省水安全發(fā)展需求,此次選用防洪達(dá)標(biāo)率(C41)、飲用水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(C42)、城市供水保障率(C43)及景觀滿意度(C44)三項指標(biāo)進(jìn)
根據(jù)初選指標(biāo)體系,結(jié)合長株潭區(qū)域發(fā)展實際情況,共選用12 個指標(biāo)對長株潭區(qū)域河流“水”“盆”、水生生物及社會服務(wù)功能4個方面進(jìn)行綜合評價,指標(biāo)體系見表2。行評價。
表2 長株潭區(qū)域河流健康評價指標(biāo)體系表
根據(jù)長株潭區(qū)域河流健康評價體系,采用層次分析法,針對評價指標(biāo)體系準(zhǔn)則層和指標(biāo)層分別設(shè)計重要性比較調(diào)查表,請水文、水利、生態(tài)、環(huán)境等研究領(lǐng)域的13 名專家對評價指標(biāo)體系準(zhǔn)則層及指標(biāo)層進(jìn)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(diào)查表共計11 份,最后將各專家調(diào)查表得出權(quán)重的平均值作為各指標(biāo)的最終權(quán)重,見表3。
表3 指標(biāo)權(quán)重分配表
3.2.1 數(shù)據(jù)收集
文章選取長株潭區(qū)域內(nèi)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?jǐn)?shù)據(jù)采用2020年)。收集了湖南省統(tǒng)計年鑒,水利、水資源、生態(tài)環(huán)境等統(tǒng)計公報,數(shù)據(jù)內(nèi)容包括2020-2021年度所在區(qū)域國民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù),水文水資源、河流岸線、涉河水利工程、河流水質(zhì)等基本信息,并針對區(qū)域內(nèi)河流(段)開展大型底棲動物、水質(zhì)等專項調(diào)研。此外,設(shè)計景觀滿意度調(diào)查表,通過現(xiàn)場問卷調(diào)查方式,開展景觀公眾滿意度調(diào)查。
3.2.2 計算分析
此次賦分標(biāo)準(zhǔn)參考《河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)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(tài)。
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(tài);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(tài);在服務(wù)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(tài)。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(fēng)險較大。
在評價指標(biāo)方面,區(qū)域內(nèi)評價的三條河流水資源開發(fā)利用情況、生態(tài)流量滿足程度、水質(zhì)狀況、岸坡植被覆蓋情況、飲用水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況、供水保障程度等均處于“非常健康”狀態(tài),景觀公眾滿意度較高,但河流縱向連通性處于“病態(tài)”,底泥污染介于“亞健康-病態(tài)”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(jié)構(gòu)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(xiàn)場取樣監(jiān)測中Pb、Cd、Cr重金屬的質(zhì)量濃度平均值均超過長江流域化學(xué)背景值,Cd平均值均超過《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值。
文章結(jié)合長株潭區(qū)域河流特征及城市一體化發(fā)展需要,構(gòu)建了適應(yīng)長株潭區(qū)域河流健康評價的指標(biāo)體系,并采用層次分析法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重分配,具有一定的科學(xué)性,可供長株潭區(qū)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.