綿河壽陽縣段河流健康評價(jià)

范 萌

（晉中市水利勘測設(shè)計(jì)院有限公司，山西晉中 030600）

0 引言

河流水系是地表水資源的重要載體， 是維系生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因子， 也是哺育人類歷史文明的搖籃。 河流健康評價(jià)是對河流生態(tài)系統(tǒng)狀況與社會服務(wù)功能以及二者相互協(xié)調(diào)性的評價(jià)，是判定河流健康狀態(tài)、辨識河流存在問題、剖析根本原因的重要技術(shù)手段，是提出河流治理對策、落實(shí)保護(hù)工作、 遏制河流健康狀況惡化趨勢的前提與基礎(chǔ)，是維護(hù)河流健康生命、實(shí)現(xiàn)河流功能永續(xù)利用的重要保障[1]。 在大規(guī)模經(jīng)濟(jì)開發(fā)和全球氣候變化的雙重因素下， 河流出現(xiàn)了不同程度的水質(zhì)惡化、水文條件變化、生境退化以及重要或敏感水生生物消失等問題[2]， 對河流開展健康評價(jià)至關(guān)重要。

綿河屬于海河流域子牙河水系， 是滹沱河的一級支流[3]，發(fā)源于壽陽縣尹靈芝鎮(zhèn)界石村，山西境內(nèi)流經(jīng)晉中、陽泉兩市，于河北省井陘縣匯入冶河，河道全長128km，流域面積2 766km2。 綿河壽陽縣段河長22.4km，流域面積210km2。為摸清綿河壽陽縣段河流健康狀態(tài)， 使后續(xù)的河流管理工作有的放矢， 結(jié)合 《晉中市河長制辦公室關(guān)于編制“一河（湖）一策”和開展河湖健康評價(jià)工作的通知》，對綿河壽陽縣段進(jìn)行了河流健康評價(jià)。 本次評價(jià)河段長22.4km，長度低于50km，且河流上下游差異性不明顯，根據(jù)《河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則》[4]與《河湖健康評價(jià)指南（試行）》[2，5]（以下簡稱“指南”）只設(shè)置1 個(gè)評價(jià)河段，對綿河壽陽縣段進(jìn)行整體評價(jià)。

1 研究方法

1.1 構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)“指南”，確定綿河壽陽縣段河流健康評價(jià)指標(biāo)體系為1 個(gè)目標(biāo)層（河流健康）、4 個(gè)準(zhǔn)則層（河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、 水文完整性與化學(xué)完整性、生物、社會服務(wù)功能）和11 個(gè)指標(biāo)層。 其中，在河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性（簡稱“盆”）準(zhǔn)則層下設(shè)置河流縱向連通指數(shù)、岸線自然狀況、違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度3 項(xiàng)指標(biāo)層； 在水文完整性與化學(xué)完整性（簡稱“水”）準(zhǔn)則層下設(shè)置生態(tài)流量滿足程度、水質(zhì)優(yōu)劣程度、水體自凈能力3 項(xiàng)指標(biāo)層；在生物準(zhǔn)則層下設(shè)置魚類保有指數(shù)、水鳥狀況、水生植物群落狀況3 項(xiàng)指標(biāo)層； 在社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層下設(shè)置防洪達(dá)標(biāo)率、公眾滿意度2 項(xiàng)指標(biāo)層。

1.2 河流健康綜合評價(jià)方法

評價(jià)通過對各項(xiàng)指標(biāo)層進(jìn)行評價(jià)賦分， 進(jìn)而對“盆”、“水”、生物、社會服務(wù)功能4 個(gè)準(zhǔn)則層進(jìn)行整體賦分。 根據(jù)“指南”中“河流健康準(zhǔn)則層賦分權(quán)重表”得出各段河流健康評價(jià)賦分。 河流健康綜合賦分采用河段長度作為權(quán)重參考， 按照公式（Ⅰ）進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)“指南”中河湖健康評價(jià)分類表，確定河流健康類別。

式中：RHI 為河湖健康綜合賦分；RHIi 為第i個(gè)評價(jià)河段河湖健康綜合賦分；Wi 為第i 個(gè)評價(jià)河段的長度，km；Rs 為評價(jià)河段數(shù)量，個(gè)。

1.3 各指標(biāo)層評價(jià)方法

根據(jù)“指南”，各指標(biāo)層的評價(jià)方法如下：

（1）河流縱向連通指數(shù)

河流縱向連通指數(shù)為單位河長內(nèi)影響河流連通性的建筑物或設(shè)施數(shù)量，單位為：個(gè)/100km，根據(jù)“指南”中河流縱向連通指數(shù)賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

（2）岸線自然狀況

岸線自然狀況指標(biāo)評價(jià)河流岸線健康狀況，包括河岸穩(wěn)定性和岸線植被覆蓋率兩方面， 采用兩指標(biāo)的加權(quán)平均值賦分，指標(biāo)權(quán)重分別為0.4 與0.6。

河岸穩(wěn)定性賦分采用公式（Ⅱ）計(jì)算：

式中：BSr 為河岸穩(wěn)定性賦分；SAr 為岸坡傾角分值；SCr 為岸坡植被覆蓋度分值；SHr 為岸坡高度分值；SMr 為河岸基質(zhì)分值；STr 為坡腳沖刷強(qiáng)度分值。

根據(jù)現(xiàn)狀斷面實(shí)測與“指南”中河（湖）岸穩(wěn)定性指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)表，分別對SAr、SCr、SHr、SMr、STr進(jìn)行賦分。

岸線植被覆蓋率采用公式（Ⅲ）計(jì)算，根據(jù)“指南”中岸線植被覆蓋率指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

式中：PCr 為岸線植被覆蓋率賦分；ACi 為岸段i 的植被覆蓋面積，km2；Aai 為岸段i 的岸帶面積，km2；Lvci 為岸段i 的長度，km；L 為評價(jià)岸段的總長度，km。

（3）違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度

違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度綜合考慮了入河排污口規(guī)范化建設(shè)率、入河排污口布局合理程度、河道亂占亂采亂堆亂建（簡稱“四亂”）狀況，3 項(xiàng)指標(biāo)分別根據(jù)“指南”中入河湖排污口規(guī)范化建設(shè)率評價(jià)賦分標(biāo)準(zhǔn)、 入河湖排污口布局合理程度賦分標(biāo)準(zhǔn)表、河湖“四亂”狀況賦分標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行賦分，采用三項(xiàng)指標(biāo)的加權(quán)平均值對違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度賦分，各指標(biāo)權(quán)重分別為0.2、0.2、0.6。

（4）生態(tài)流量滿足程度

綿河為季節(jié)性河流，根據(jù)豐水年、平水年、枯水年分別計(jì)算滿足生態(tài)流量的天數(shù)占各水期天數(shù)的百分比，按計(jì)算結(jié)果百分比數(shù)值賦分。

（5）水質(zhì)優(yōu)劣程度

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[6]水質(zhì)類別標(biāo)準(zhǔn)值， 由評價(jià)時(shí)段內(nèi)最差水質(zhì)項(xiàng)目的水質(zhì)類別代表該河流的水質(zhì)類別，根據(jù)“指南”中水質(zhì)優(yōu)劣程度賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

（6）水體自凈能力

選擇水中溶解氧濃度衡量水體自凈能力，根據(jù)“指南”中水體自凈能力賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

（7）魚類保有指數(shù)

評價(jià)現(xiàn)狀魚類種數(shù)與歷史參考點(diǎn)魚類種數(shù)的差異狀況，按照公式（Ⅳ）計(jì)算魚類保有指數(shù)，根據(jù)“指南”中魚類保有指數(shù)賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

式中：FOEI 為魚類保有指數(shù)，%；FO 為評價(jià)河湖調(diào)查獲得的魚類種類數(shù)量（剔除外來物種），種；FE 為1980s 以前評價(jià)河湖的魚類種類數(shù)量，種。

（8）水鳥狀況

調(diào)查評價(jià)河流內(nèi)鳥類的種類、數(shù)量，結(jié)合現(xiàn)場觀測記錄作為賦分依據(jù)，根據(jù)“指南”中鳥類棲息地狀況賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

（9）水生植物群落狀況

評價(jià)河道每5km 選取1 個(gè)評價(jià)斷面， 對斷面區(qū)域水生植物種類、數(shù)量、外來物種入侵狀況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合現(xiàn)場驗(yàn)證，分析水生植物群落狀況，根據(jù)“指南”中水生植物群落狀況賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

（10）防洪達(dá)標(biāo)率

河流防洪達(dá)標(biāo)率統(tǒng)計(jì)達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的堤防長度占堤防總長度的比例，有堤防交叉建筑物的，須考慮堤防交叉建設(shè)物防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)比例， 按照公式（Ⅴ）計(jì)算。 根據(jù)“指南”中防洪達(dá)標(biāo)率賦分標(biāo)準(zhǔn)表賦分。

式中：FDRI 為河流防洪工程達(dá)標(biāo)率，%；RDA為河流達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的堤防長度，m；RD 為河流堤防總長度，m；SL 為河流堤防交叉建筑物達(dá)標(biāo)個(gè)數(shù)；SSL 為河流堤防交叉建筑物總個(gè)數(shù)。

（11）公眾滿意度

評價(jià)公眾對綿河壽陽縣段環(huán)境、水質(zhì)水量、涉水景觀等的滿意程度，采用公眾調(diào)查方法評價(jià)，其賦分取評價(jià)流域內(nèi)參與調(diào)查的公眾賦分的平均值。 本次通過在岸線周邊隨機(jī)發(fā)放130 份問卷方式獲得該項(xiàng)賦分。

1.4 資料收集

通過查詢《綿河壽陽段河道治導(dǎo)線規(guī)劃報(bào)告》獲取河流縱向連通指數(shù)、 違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度以及防洪達(dá)標(biāo)率指標(biāo)數(shù)據(jù)。 通過現(xiàn)場調(diào)查獲取岸線自然狀況、水鳥狀況、水生植物群落狀況各指標(biāo)數(shù)據(jù)。 通過調(diào)查河流水位監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取生態(tài)流量滿足程度指標(biāo)數(shù)據(jù)。 通過查詢《晉中市水污染防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于晉中市2021 年1月至2021 年9 月地表水環(huán)境質(zhì)量狀況的通報(bào)》獲取水質(zhì)優(yōu)劣程度指標(biāo)數(shù)據(jù)。 通過查詢2021 年1 月至2021 年9 月山西省晉中生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取水體自凈能力指標(biāo)數(shù)據(jù)。 通過咨詢當(dāng)?shù)厮a(chǎn)研究所獲取魚類保有指數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)。通過現(xiàn)場問卷調(diào)查，獲取公眾滿意度指標(biāo)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 “盆”

（1）河流縱向連通指數(shù)

綿河壽陽縣段干流河道上建有2 座攔河壩，分別位于樁號1+750 與樁號4+100 處， 兩座攔河壩均為漿砌石結(jié)構(gòu)， 其中龍?zhí)洞鍞r河壩（樁號1+750）高3.3m、長22.8m，界石村攔河壩（樁號4+100）高2.5m、長31m。 兩座攔河壩高度不高，對河流連通性影響不大，因此不考慮其影響因素。 單位河長內(nèi)不存在影響河流連通性的建筑物或設(shè)施，河流縱向聯(lián)通指數(shù)為0， 河流縱向聯(lián)通指數(shù)賦分100 分。

（2）岸線自然狀況

綿河壽陽縣段河道大部分位于山區(qū)段， 僅在沿河受洪水威脅比較嚴(yán)重的村莊段以及沿線公路段修建了堤防護(hù)岸工程，但也很少。 該段岸坡傾角小于30°，SAr 賦分75 分； 高度2m 左右，SHr 賦分75 分；兩岸大部分為土石山，植被覆蓋較好，岸坡植被覆蓋度大于75%，SCr 賦分100 分； 河道蜿蜒曲折，主槽明顯。 岸坡基質(zhì)為卵石、砂礫石混合，河道縱坡較緩， 現(xiàn)狀輕度沖刷， 基本穩(wěn)定，SMr 賦分75 分，STr 賦分75 分；BSr=（75+100+75+75+75）/5=80，河岸基本穩(wěn)定。 綿河壽陽縣段岸線植被覆蓋率在50%—75%之間，高密度覆蓋，賦分75 分。 BH=80×0.4+75×0.6=77。

（3）違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度

目前綿河壽陽縣段無入河排污口， 此段內(nèi)僅設(shè)有13 個(gè)排洪口，主要退排雨洪水，不會對河流產(chǎn)生水質(zhì)污染。 入河排污口規(guī)范化建設(shè)率默認(rèn)為優(yōu)， 入河排污口規(guī)范化建設(shè)率與入河排污口布局合理程度賦分均為100 分。

綿河壽陽縣段進(jìn)行了河湖“四亂”的整治，且完成了河道劃界工作，對河道侵占物進(jìn)行了清理，目前河道內(nèi)無“四亂”現(xiàn)象。 但是考慮到“四亂”整治效果容易反復(fù)，極易出現(xiàn)垃圾堆放等問題，對河湖“四亂”狀況賦分90 分。

河道違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度賦分為：100×0.2+100×0.2+90×0.6=94。

（4）“盆”準(zhǔn)則層賦分

綿河主要為北方季節(jié)性河流， 河流縱向連通指數(shù)、岸線自然狀況、違規(guī)開發(fā)利用水域岸線程度3 項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分別確定為0.3、0.4、0.3，“盆”準(zhǔn)則層賦分為：100×0.3+77×0.4+94×0.3=89。

2.2 “水”

（1）生態(tài)流量滿足程度

根據(jù)最新的 《山西省清泉水流量調(diào)查成果》，2009 年3 月23 日太平河西豐頭村附近流量為0.0152m3/s[7]。 綿河為季節(jié)性河流，豐水年、平水年、枯水年滿足生態(tài)流量的天數(shù)占各水期天數(shù)的百分比為32.8%， 按計(jì)算結(jié)果百分比數(shù)值賦分為32.8分。

（2）水質(zhì)優(yōu)劣程度

根據(jù)《山西省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》，綿河壽陽縣段為一般源頭水保護(hù)區(qū)，水質(zhì)要求為Ⅲ類，監(jiān)控?cái)嗝鏋闀郧f[8]。 根據(jù)《晉中市水污染防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于晉中市2021 年1 月至2021 年9 月地表水環(huán)境質(zhì)量狀況的通報(bào)》，2021 年1 月至2021 年9 月綿河壽陽縣段內(nèi)的曉莊監(jiān)測斷面水質(zhì)類別為Ⅱ類，滿足水環(huán)境功能區(qū)劃要求，河道水體感官良好，賦分90 分。

（3）水體自凈能力

根據(jù)2021 年1 月至2021 年9 月山西省晉中生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)， 確定曉莊監(jiān)測斷面溶解氧濃度為9.7mg/L， 溶解氧濃度≥7.5mg/L，賦分100 分。

（4）“水”準(zhǔn)則層賦分

“水”準(zhǔn)則層中生態(tài)流量滿足程度、水質(zhì)優(yōu)劣程度、 水體自凈能力3 項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分別確定為0.4、0.3、0.3，“水”準(zhǔn)則層賦分為：

32.8×0.4+90×0.3+100×0.3=70.1。

2.3 生物

（1）魚類保有指數(shù)

通過調(diào)查得知， 綿河壽陽縣段河道內(nèi)的魚類種類數(shù)量為4 種，分別為鯉魚、草魚、鯽魚以及泥鰍，均屬于鯉形目，其中泥鰍屬于鰍科，其余3 種魚類屬于鯉科。 與20 世紀(jì)80 年代以前評價(jià)河段的魚類種類數(shù)量進(jìn)行對比， 發(fā)現(xiàn)河道內(nèi)魚類種類數(shù)量未發(fā)生變化，按照公式（Ⅳ）計(jì)算得出魚類保有指數(shù)為100%，賦分100 分。

（2）水鳥狀況

本次共記錄到鳥類15 種，隸屬于7 目10 科。其中，國家二級保護(hù)動物有3 種，分別為鴛鴦、鴻雁、鶚。 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，河道內(nèi)水鳥種類、數(shù)量多，且有珍稀鳥類，水鳥棲息地狀況分級為好，賦分為90 分。

（3）水生植物群落狀況

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，水生植物共12 科17 種，水生植物種類多，配置較合理，植株數(shù)量多，水生植物群落狀況分級為較豐富，賦分80 分。

（4）生物準(zhǔn)則層賦分

綿河生物準(zhǔn)則層中魚類保有指數(shù)、水鳥狀況、水生植物群落狀況3 項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分別為：0.4、0.3、0.3， 生物準(zhǔn)則層賦分為：100×0.4+90×0.3+80×0.3=91。

2.4 社會服務(wù)功能

（1）防洪達(dá)標(biāo)率

綿河壽陽縣段為山區(qū)段，現(xiàn)狀堤防為521m，均為村民自建，未進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)，防洪標(biāo)準(zhǔn)無法確定，因此，不參與此次防洪達(dá)標(biāo)率計(jì)算。 該段河道內(nèi)共有13 座跨河橋梁（未考慮漫水路）， 其中10座橋梁滿足10 年一遇防洪要求，3 座橋梁不滿足10 年一遇防洪要求。防洪達(dá)標(biāo)率為：（10÷13）×100=76.9%，賦分36.5 分。

（2）公眾滿意度

在隨機(jī)發(fā)放的130 份問卷中， 有效問卷110份，去掉5 個(gè)最高分，去掉5 個(gè)最低分后，取問卷賦分平均值，得分為88 分。

（3）社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層賦分

綿河社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層包括防洪達(dá)標(biāo)率和公眾滿意度2 項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)權(quán)重分別為0.3、0.7，加權(quán)計(jì)算得出社會服務(wù)功能準(zhǔn)則層賦分為：

36.5×0.3+88×0.7=72.6。

2.5 河流健康綜合結(jié)果

評價(jià)河段河流健康賦分情況詳見表1，賦分為78.8 分。

表1 評價(jià)河段河流健康賦分情況

本文對綿河壽陽縣段進(jìn)行整體評價(jià)， 只設(shè)置了1 個(gè)評價(jià)河段，評價(jià)河段長22.4km。則綿河壽陽縣 段 河 流 健 康 綜 合 賦 分 為：RHI=（78.8×22.4）÷22.4=78.8 分。

綿河壽陽縣段評定為二類河道， 河流在形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、水生態(tài)完整性與抗擾動彈性、生物多樣性、社會服務(wù)功能可持續(xù)等方面保持健康狀態(tài)，但是還存在缺陷，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管理，持續(xù)對河流健康提檔升級。

3 討論

3.1 岸線自然狀況

本次評價(jià)河段兩岸主要為自然山體，《綿河壽陽縣段河流岸線保護(hù)與利用規(guī)劃報(bào)告》 中將其劃分為岸線保留區(qū)，為生態(tài)保護(hù)預(yù)留岸段，未經(jīng)開發(fā)利用， 岸線基本保持天然狀態(tài)， 岸線健康狀態(tài)良好。

3.2 水量

降水量是地表徑流的直接影響因素。 根據(jù)《綿河壽陽縣段河流岸線保護(hù)與利用規(guī)劃報(bào)告》，壽陽縣多年平均降水量為537mm， 其中7 月和8 月的降水總量占年降水量的50%—60%， 降水集中，但年際降水量偏少。 同時(shí)近年來氣溫的升高致使地表蒸散和植被蒸騰作用增強(qiáng)， 進(jìn)一步導(dǎo)致地表徑流降低，生態(tài)流量滿足程度欠佳。

3.3 水質(zhì)

評價(jià)河段內(nèi)沒有污水排放口， 河流水質(zhì)未受污染，水體自凈能力強(qiáng)，水質(zhì)優(yōu)，優(yōu)質(zhì)的水體環(huán)境為水生動植物提供了良好的生存繁殖條件， 有利于生物多樣性的形成， 促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的永續(xù)發(fā)展。

3.4 生物

綿河生物水平整體較好， 呈現(xiàn)特征為：（1）河道整體生物多樣性水平較高，魚類、鳥類以及水生植物生物多樣性指標(biāo)均達(dá)到較豐富水平， 河岸帶植被喬木樹種種類較少，以灌木和草本植物為主，植被生物多樣性水平中等；（2）河道魚類和水生植物整體豐富度較高，但分布極不均勻，這與河道內(nèi)水量密切相關(guān)；（3）河道區(qū)域鳥類的豐富度和生物多樣性水平較高，且存在國家二級保護(hù)鳥類，一方面是因?yàn)榫d河兩岸整體環(huán)境較好， 為鳥類棲息提供了必要的食物和隱蔽地， 另一方面是因?yàn)檎w氣候條件變暖，候鳥的遷徙線北移。

3.5 社會服務(wù)功能

評價(jià)河段日常管理工作到位， 河道內(nèi)無 “四亂”現(xiàn)象，公眾滿意度較高。 但是部分河段存在橋梁阻水情況，干擾較為嚴(yán)重。 建議對治理段河道進(jìn)行防洪能力提升， 對不滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)的跨河建筑物進(jìn)行改造或拆除；對村民自建堤防復(fù)核堤高，不達(dá)防洪標(biāo)準(zhǔn)段采取生態(tài)治理等方式使其達(dá)到防洪能力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

本文從河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性、 水文完整性與化學(xué)完整性、生物、社會服務(wù)功能4 個(gè)準(zhǔn)則層面對綿河壽陽縣段河流健康狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)， 摸清了評價(jià)河段的健康狀況，診斷出河流存在的主要問題，剖析了問題產(chǎn)生的根本原因， 提出了解決問題的有效建議， 可作為各級河長組織河流治理保護(hù)工作的重要參考， 為強(qiáng)化落實(shí)河長制提供了有效保障。 □