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扬州市典型河道健康评价研究

2017-05-30余敏黄菁菁邹秋华韩玲��

科技风 2017年24期
关键词:水生态

余敏 黄菁菁 邹秋华 韩玲��

摘要:以位于江淮交汇处的扬州市为研究区,选取在农业面源污染、工业污染,水质等方面较突出的仪扬河作为研究对象,将河流健康评价体系分为目标层、控制层、准则层和指标层四个层次进行研究,从自然及水文状况、水环境状况、生态特征及社会服务功能四个方面调查评价其健康状况。

关键词:典型河道;健康评价;水生态

扬州地处江苏省中部,长江下游北岸,江淮平原南端,是国家南水北调东线工程源头地区。扬州有着2500年的悠久历史,是一座因水而兴的历史文化名城,境内水系发达,是平原水网区的典型代表,生态资源丰富、生态基础条件良好,丘陵、平原、圩区等地貌特征明显,具有十分重要的水源战略地位。近年来,随着工业化、城镇化进程的加快,扬州市经济社会快速发展与水资源、水环境承载能力之间的矛盾逐渐显现,局部地区水污染加重、水生态功能退化,成为影响和制约经济社会可持续发展的突出瓶颈。

根据《中共中央办公厅国务院办公厅印发<关于全面推行河长制的意见>的通知》(厅字〔2016〕42号),2017年全国各级政府正在如火如荼的推行河长制,江苏省和扬州市分别于2017年3月、5月相继出台省市级全面推行河长制的实施意见。为了有效地保护河流水资源,恢复健康河流生态系统,实现水资源可持续利用及人与自然的和谐相处,本研究选取扬州市内具有代表性的仪扬河作为研究对象并对其进行河道健康评价,并在此基础上提出河道健康保护和管理的对策,为全市全面开展健康河湖评价提供参考。

1 评价方法及指标

1.1 评价方法[1]

将河流健康评价体系分为目标层、控制层、准则层和指标层四个层次进行研究,涵盖自然水文、水环境状况、生态特征及社会服务等方面,建立起由14个具体指标构成的河流健康诊断多层次指标体系。对14项指标进行定量分析,并根据各指标权重系数,评价河流的健康状况,得出“优”、“良”、“中”、“差”的综合评价结果,与健康评级对照,确定河流健康程度。健康河流诊断评价等级及阈值见表1所示。

1.2 评价指标

定量指标及其权重见表2所示。

1)河岸稳定性(D1)[2]:河岸稳定性是指河岸线平面位置的稳定程度和保护状况,计算公式为

[JZ(]D1=aL[JZ)][JY](1)

式中:D1为河岸稳定性指数;a为稳定无明显侵蚀的河岸线长度(m);L为河道岸线总长度(m)。

2)河床稳定性(D2):河床稳定性指河流在一定来水来沙条件下,由于河流纵、横向输沙不平衡引起的河床高程变化和主流(或深泓)横向移动的特性,计算公式为

[JZ(]D2=dhJ[JZ)][JY](2)

式中:D2为河床纵向稳定性系数;d为床沙平均粒径(mm);h为河流平滩水深(m);J为河床比降(‰)。

3)河流流动性(D3)[3]:指河流的流动性状况,采用分级赋值的方法,主要考虑评价的河流是否两头通、是否具有一定流速、河流各断面流速是否有变化等特点,设置评价标准。

4)最小生态需水量保证率(D4):该指标是指河流控制断面或特征断面对河流最小生态需水量的满足程度。

5)DO(D5):指河流水体溶解氧(DO)的浓度(mg/L)。

6)COD(D6):指标是指河流水体化学需氧量(COD)的浓度(mg/L)。

7)NH3N(D7) :指标是指河流水体氨氮(NH3N)的浓度(mg/L)。

8)岸坡植被结构完整性(D8)[4]:河岸水陆交错带的植被在保护河岸稳定、维持生物栖息地、提高水体自净能力、调节小气候和景观观赏等方面都起着重要的作用。

9)水生生物多样性指数(D9)[5]:该指标不仅可以反映生物群落结构的健康,而且可以反映生物栖息地、物质资料供给的满足情况,计算公式为

D9=-∑si=1[(niN)ln(niN)](4)

式中:D9为水生生物多样性指数;ni为第i类个体数量(个/L);N为样本中所有个体数量(个/L);s是样本中的种类数。

10)防洪工程达标率(D10):该指标表示河流达标堤防长度与河流堤防总长度的比值,计算公式为

D10=bL(5)

式中:D10是河流防洪工程达标率;b是河流达标堤防长度(m);L是河流堤防总长度(m)。

11)水功能区水质达标率(D11):该指标可以反映河流对饮用水水源地、渔业养殖、工业、农业、景观娱乐等供水功能的水质满足情况,计算公式为

D11=nN(6)

式中:D11为河流水功能区水质达标率;n为河流水功能区水质达到水质目标的水功能区数;N为河流的水功能区数。

12)综合供水保证率(D12):该指标是指河流所有供水工程(包括灌排站,自来水厂,工业用水取水设施等等)各自的平均日供水量与供水保证率的乘积与河流所有供水工程总的供水量的比值,即

D12=∑ni=1(wi×pi)∑ni=1wi(7)

式中:D12为河流综合供水保证率;wi为河流第i个供水工程的平均日供水量(m3/d);pi为第i个供水工程的供水保证率;i为供水工程的序号;n为河流供水工程的总个数。

13)通航保证率(D13): 该指标是指河流一年中航道实际水深达到航道要求水深的天数与统计的通航天数之比,反映了河道维持正常通航的保障程度,计算式为

D13=T3365(8)

式中:D13为河流通航保证率;T3为评价年河流实际水深达到航道要求水深的天数(d)。

2 河道健康评价

2.1 河道概况

仪扬河东起扬州市高旻寺,西至仪征市泗源沟闸,全长24 km,与古运河相通。仪扬河流经邗江区、开发区、仪征市,主要支流自东向西有吕桥河、青龙港等14条。仪扬河的水流是双向的,引邵伯湖水则向西流,引长江水时向东流;排山洪时向西流,抗旱时向东流,是扬州西部地区的一条防洪、灌溉、航运为一体的综合性河道,是西区最大的防洪屏障。仪扬河冻青桥国控断面为扬州主城区西区水系(古运河仪扬河水系)入江断面,冻青桥断面水质直接反映扬州主城区西区水环境状况,也决定着入江水污染负荷。

2.2 存在问题

1)仪扬河仪征段防洪标准设计为20年一遇,城区段设计为20年一遇,校核为 50年一遇,目前仪征市新城镇朴席镇之间8 km尚未整治,沿线岸坡存在部分坍塌现象,沿岸存在多处水土流失。

2)根据江苏省水文水资源勘测局扬州分局的监测成果,近 5 年仪扬河水质为Ⅲ~劣Ⅴ类,水质基本未能达标,主要是氨氮超标。

3)沿岸存在部分建筑垃圾倾倒、堆积现象,个别地段混凝土垃圾凝固,严重阻塞河道,部分堤段存在违章建筑、坟茔乱埋严重。

2.3 评价结果

根据上述评价方法,仪扬河健康评级结果见表3所示。其中自然环境子系统评价结果为中等,社会服务子系统评价结果为中等,总体河流健康评价结果为中等,对应河流健康程度为“亚健康”。但在个别指标上仍存在比较突出问题,主要是水体氨氮(NH3N)的浓度偏高,水功能区达标率较低。

3 建议与对策

目前扬州市正在紧锣密鼓的全面打造“河长制升级版”,仪扬河不仅是江苏省骨干河道,也是全面推行河长制后,扬州首批设立的市领导担任河长的市级河道,扬州市应借着编制《扬州市河长制“一河一策”行动方案》的契机,立足于河湖水资源管理、河湖资源保护、水污染防治、水环境综合治理、生态修复、长效管护、执法监督、综合功能提升等八大任务,针对各河湖實际,梳理河湖现状存在的主要问题与原因,以问题为导向,确定河湖保护与治理目标和主要任务,编制整治实施方案,层层分解,倒排时间,早日将仪扬河打造成一条造福扬州百姓的幸福河。

参考文献:

[1]江苏省水利厅,河海大学.江苏省健康河流诊断指标体系研究,2010.

[2]张可刚,赵翔,邵学强.河流生态系统健康评价研究[J].水资源保护,2005(06):1518.

[3]高永胜.河流健康生命评价与修复技术研究[D].中国水利水电科学研究院,2006.

[4]张建春,彭补拙.河岸带研究及其退化生态系统的回复与重建[J].生态学报,2003(01):5663.

[5]高世荣,潘力军,孙凤英,等.用水生生物评价环境水体的污染和富营养化[J].环境科学与管理,2006(06):174176.

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