渭河健康维持的关键因子分析

2016-05-15辛琛

陕西水利 2016年3期

◎辛琛

渭河健康维持的关键因子分析

◎辛琛

1 引言

渭河流域水资源开发利用历史悠久，对关中地区的经济发展和社会进步具有重要作用。近年来，由于受降水减少、水土保持治理以及工农业用水增加等多方面的影响，渭河出现了河道萎缩、河槽淤积、水污染加剧、生物种类锐减、水资源供需矛盾突出等问题，致使渭河生态系统健康状况严重恶化，已成为地区经济社会可持续发展的主要制约因素[1]。为了缓解这种趋势，改善渭河的河流健康状况，国家和陕西省政府陆续启动了渭河流域重点治理、陕西省渭河流域综合整治工程、引汉济渭工程等大型治渭行动，开展了水利部行业科研专项、科技部重大水专项、国家自然科学基金委重大项目等多个科研计划，旨在解决渭河问题。然而通过调研分析，我们不难发现，在所有治渭或研渭的行动或工作中，涉及渭河健康的问题并不多，虽然很多成果都涉及渭河健康问题[2]，但至今仍没有一套有代表性且简单实用的渭河健康维护的指标体系。

本文拟在河流健康相关理论研究的基础上，结合对渭河治理过程中的诸多认识以及前期研究成果，从河流结构、功能及其与流域环境的显著关系几个方面研究影响渭河健康生命的关键因子。

2 河流健康的定义与研究现状

“河流健康”是一个通俗、易懂的概念，但目前尚没有一个严格的科学定义。对不同的人，河流健康意味着不同的含义。激进环保主义者认为，原生态的河流是健康河流的唯一标准，主张把河流恢复到原始状态。而具有人类中心主义倾向的人认为，只要能满足人类供水、防洪、发电、航运、娱乐等需求，河流就是健康的。结合以上两种认识，我们认为对河流健康的定义应考虑河流生态系统的特征及对人类社会的服务功能[3]。因此本文提出的河流健康的定义可以这样描述：河流健康是指在一定时期内，河流生态系统可保持自身结构的完整性，同时能维持正常的服务功能，满足人类社会发展的合理需求的状态，我们称之为河流健康。

当前，国内外对河流健康的研究大多集中在河流健康的概念及其内涵和标志、河流健康评估方法及指标体系和标准、河流健康修复方法及应用领域等3个方面[3]。关于河流健康概念，多是从生态学、河流地貌学和河流管理的角度来定义的；其内涵较多的涉及河道结构形态功能、河流水文特征、水环境质量、河流生态系统、河流社会功能等5个方面；其标志包括充足的水量和天然的流态、良好的水质、自然畅通且稳定渐变的河道、丰富多样的水生生物及可持续的河流生态系统、满足区域和流域生产生活需要的社会经济价值等。

3 渭河健康维持的理念

渭河地处我国西北地区东部生态环境脆弱带，是我国西北地区重要的粮食产区和工业发展区。流域属典型的大陆性季风气候，多样的地貌类型，特殊的水循环模式以及高强度的人类活动造就了渭河不同于其他河流的特质。因此，要维持渭河健康必须从渭河本身入手。结合以往渭河重点治理、综合整治、示范区建设等诸多成果，笔者认为：健康的渭河就是要以实现渭河水量、水环境、水生态的和谐为目标，以稳定河床的维持、水域功能的实现、良好生态的维系、人水和谐关系的建立为主要标志，保护和改善河流水文循环中的水沙量过程及其搭配关系，保障枯水期基流、河流湿地和水域功能等河流非生物环境，适度控制洪水风险和水沙资源利用，进而采取必要的工程和非工程措施，维护河流的生命维持机制。

要维持一个健康的渭河，需要从软硬两个层面来建设。从软的层面讲，在现状条件下要实现对渭河健康的维持，就必须发挥政策引导、主体推动、设施保障、全社会参与等四方面力量的整体合力。从硬件方面讲，要构筑维持渭河健康的四大体系，即防洪减淤体系、供水保障体系、水污染控制体系、水生态保护体系，这四大体系是保障渭河健康的重要设施基础，也是渭河治理必须始终坚持的目标。在构建渭河健康维持指标体系时，也应充分考虑这些因素的影响。

4 渭河健康维持的关键因子

4.1 渭河河流健康因子选取的基本原则

不同地域，不同河流有不同河流管理目标，因此对河流健康的诠释亦有不同，如何设置最合适于待评价河流的健康指标体系将是河流健康评价工作的一个重要前提。根据对国内外河流健康生命理论与指标体系的分析[4]，认为河流健康关键因子的选择，应要遵循以下几个原则：（1）指标的差异性和阶段性；（2）指标的系统性和层次性；（3）指标的流域尺度性；（4）指标的临界性。另外，当前渭河综合治理中主存在资源性缺水、供需矛盾突出，水质恶化、污染严重，径流量锐减、生态环境不断恶化，下游淤积严重、洪水灾害频繁等一些严重的问题，因此，渭河健康因子的选择应立足于渭河河情，坚持针对性、科学性和可操作性的综合

实现。

4.2 关键因子表征的意义与控制作用

在对国内外已有河流健康成果统计分析的基础上，结合渭河实际，通过依据原则主观筛选+相关分析客观缩减相结合的方式进行了指标筛选，最终确定了渭河健康维持的10个关键因子。具体因子及其表征意义如下：

（1）控制断面水量：体现河流健康与河流水量的宏观要求，控制其可保障河流的基本水量；

（2）控制断面水位：体现健康河流的水深要求，只有有一定的水深，河中的一些生物群体和栖息地环境才有可能存在，控制其可提供河流的水域功能；

（3）控制断面沙量：体现多沙河流的含沙量特征，如果河流含沙量过高，可能对河中生物产生致命的影响，同时造成下游河道淤积，控制其对维持河流健康至关重要；

（4）河段冲淤量：体现健康河流的输沙能力，可间接反映河流的造床、冲淤以及栖息地的产生条件。可通过一些工程手段，调控河段冲淤量，达到冲淤平衡；

（5）傍河挖沙量：体现人类活动对河流水沙关系的影响，控制傍河挖沙量，可极大的缓解上游产沙过程及量级，进而达到控制河段泥沙的目的；

（6）入河废污水排放量：体现人类活动对河流水环境的影响，控制入河废污水排放量，可减少点、面源污染物对河流水体的污染，解决渭河长期以来存在的“有水不能用”的问题；

（7）跨（拦）河建筑物布局：体现人类活动对河流水流情势的影响；

（8）湿地覆盖率：湿地是一个水域生态系统良好与否的重要指针型指标，控制湿地覆盖对保护河流生态系统的完整性至关重要；

（9）河道内生态用水量：体现对河流生态系统基本生存或适宜生境的重要指标，也是人类活动参与河流水量分配的制约因子，控制生态用水量是保障河流生态系统良性运行和规范人类可持续开发水资源的关键；

（10）生物多样性指标：生态系统健全的关键性参数。反映了一个河流或流域对不同等级生态系统（群落）的支撑能力。控制该指标对保护河流系统的生态支撑功能将起到重要作用。

其中，控制断面沙量和河段冲淤量可实现稳定河床的维持，控制断面水量、控制断面水位和入河废污水排放量可为水域功能的实现奠定基础，生物多样性指数、湿地生境覆盖率和河道内生态用水量可实现良好生态的维系，而傍河挖沙量和跨（拦）河建筑物布局可体现人水和谐关系。

4.3 与黄河健康生命的指标体系对比

渭河是黄河的第一大支流，其与黄河同样存在旱涝频繁、多沙善淤、径流衰减、生态恶化等多方面的问题，严重威胁河流健康生命。为了从侧面验证本文提出的渭河河流健康维持关键因子的合理性，我们将两者做以对比，结果如表1所示。

由上表不难看出，本文所提出的基于渭河健康维持关键因子的控制指标体系对黄委会提出的黄河健康生命指标体系有较为全面的响应，其提出的各类指标均可在控制指标体系中找到相应的关键因子与之对应，可见其较为全面地包括黄河健康生命指标体系中所反映的内容。同时，表1中除了响应黄河健康生命指标体系外，还有两个指标，即控制断面沙量和傍河挖沙量被列入了渭河健康维持指标体系中，这两个指标主要反映了渭河的泥沙和断面形态的变化。由于渭河泥沙淤积严重，且沿岸挖沙偷采十分严重，两者相互影响造就了渭河非常态化的的断面形态和结构，严重影响了河道行洪和生态系统安全。因此，增加这两个指标全面准确反映渭河实际健康状态是大有裨益的。