健康淮河评价指标体系研究

一、前言

河流的健康状况不仅决定着其自身的演变发育，还影响着人类社会的生存与发展。河流的健康问题不仅是河流自身的问题，同时也是人类社会所面临的问题。要遏制河流的健康状况恶化，就需要了解河流的健康状况以及明确如何判定河流的健康状况，从而进一步为河流的保护提供科学依据，进而有针对性地对河流进行保护或者修复。

二、淮河存在的主要问题

（1）水资源短缺、供需矛盾突出。淮河流域人均水资源量少、来水变化大、拦蓄条件差、水资源短缺的形势比较严峻，水资源自然条件和承载能力与人口、耕地分布极不相适应，干旱缺水问题突出。

（2）水污染严重，水生生境受损。淮河流域水污染问题突出，流域内污染物入河量远超出水体纳污能力。

（3）河道渠化严重，局部河道滩地狭窄。淮河治理过程中，治理河道断面大都设计成规则化的几何形状，河道滩地大多狭窄，两岸洼地人水争地，圈圩造田致使河湖面积萎缩，蓄排功能退化。

三、评价指标体系构建

河流健康应该包括以下三方面的内容:一是自然形态健康，主要是指河流结构形态和水循环的完整以及功能的完备，是河流生机和活力的基础；二是依赖河流的生态环境系统健康，包括人类健康在内，是河流生机和活力的重要表征；三是河流的社会服务功能，是其对流域社会可持续发展的支撑和贡献，是人类开发利用保护河流以及维持河流健康的初衷和意义所在。

根据河流健康的内涵、功能和属性，将整个指标体系分为三个层次:目标层、准则层和指标层。

（1）目标层。河流健康评价的目标在于综合评价河流的健康状况，评价河流在自然条件变化和人类活动的扰动下表现出来的症状，判断河流的健康水平，最终指导河流的开发利用、管理以及保护和维持河流健康。

（2）准则层。准则层即合理进行河流健康评价的三方面准则:自然形态健康子系统、生态环境健康子系统和社会服务良好子系统。

（3）指标层。指标层是对应准则层的具体评价指标，表述各个分类指标的不同要素，通过定量或者定性指标直接反映河流健康状况。

四、指标计算方法

1.自然形态指标

（1）河床稳定性。定性描述河床稳定及河床的侵蚀淤积状况。

（2）河岸稳定性。定性描述河岸的稳定、基质类别及侵蚀状况等。

（3）水系连通性。定性描述鱼类迁移阻隔状况。

（4）流量过程变异程度。采用如下公式计算:

式中:qm为评价年实测月径流量；Qm为评价年天然月径流量为评价年天然月径流量平均值，天然径流量按照水资源调查评价相关技术规划得到的还原量。

（5）植被覆盖率。由植被覆盖面积与河岸带土地总面积比值确定。

（6）滩槽比。由两侧滩地宽度之和与河槽宽度比值确定。

2.生态环境指标

（1）生态流量满足程度。采用如下公式计算:

式中:qd为评估年实测日径流量为多年平均径流量；EF1为4～9月份日径流量占多年平均流量的最低百分比；EF2为10～3月份日径流量占多年平均流量的最低百分比。

（2）水质达标率。监测断面水质达标次数占评次次数的比值。

表1 健康淮河评价指标体系健康刻度表

表2 健康淮河评价指标体系综合权重分配表

（3）生物完整性指数。参照Fausch等修订的12个生物完整性指标方法，根据淮河实际情况，采用鱼类生物完整性指数来表示水生生物的完整性。用鱼类IBI指数来表示，分为3个评分标准。

（4）天然湿地保留率。采用如下公式计算:

式中:NWL为天然湿地保留率；AW为评估基准年天然湿地面积（km2）；AWR为历史（1980年）以前的湿地面积（km2）；NS为与评估河段有水力联系的湿地个数。

3.社会功能指标

（1）水资源开发利用率。由流域水资源开发利用量与流域水资源总量比值确定。

（2）供水保证率。由城镇需水总量与城镇实际供水总量比值确定。

（3）灌溉保证率。由灌溉用水量完全满足的年数与总年数比值确定。

（4）通航水深保证率。由实际水深与换算水深达到航道水深天数与当年通航天数比值确定。

（5）防洪指标。采用如下公式计算:

式中:FLD为河流防洪指标；RIVLn为河段n的长度，评估河流根据防洪规划划分的河段数量；RIVBn根据河段防洪工程是否满足规划要求进行赋值:达标，RIVBn=1，不达标，RIVBn=0；RIVWFn为河段规划防洪标准重现期（如100年）。

五、评价指标模型建立

1.模型评价标准的确定

通过对各种标准、文献、规划、文件等资料中的有关评价标准的综合分析，对评价指标筛选结果，构建淮河河流健康评价指标系统。为了简便又不失一般性，约定河流健康评价标准等级中，1～5级分别为“理想状况”（80～100 分）、“健康”（60～80 分）、“亚健康”（40～60 分）、“不健康”（20～40分）和“病态”（0～20分）。各指标健康刻度分值见表1。

2.评价指标权重的确定

河流健康综合评价指标的权重值用层次分析法确定。层次分析法的本质上是一种决策思维方法，体现了“分解—判断—综合”的基本决策思维过程。依据层次分析法的决策思维，通过MATLAB数学软件分别对各准则层及各指标层的权重进行计算，确定健康淮河评价指标体系中所有评价指标在体系中的权重，见表2。

六、结论及展望

依据淮河流域的相关公报资料及调查数据，对各指标的现状值进行计算，将计算结果和健康刻度进行对比，落在两个刻度之间的数值通过线性内插进行健康刻度计算，各个指标经等权处理后得出最终的健康评价分值，经综合分析计算确定淮河整体的健康状况。本文对健康淮河评价指标体系进行初步探讨，为更加科学准确地评价淮河健康状况做好铺垫，同时也为下一步的研究工作打下基础■