渭河干流陕西段河流健康内涵及评价浅析

2018-09-21

地下水 2018年5期

(西北大学附属中学，陕西西安 710075)

1 河流健康内涵

河流生态系统是自然界最重要的生态系统之一。作为一种自然生态系统，河流生态系统具有自我维持、自我调控的功能，对外界的干扰具有一定的恢复能力[1]。近年来，河流的生态问题越发受到人们关注，河流健康被广泛提及与研究，以期使河流沿着可持续的趋势进行生存和演化。健康河流是指在相应一定时期其社会功能与自然功能和谐并能够均衡发挥的河流，其标志是具有良好的水质、水沙流畅的河床与可维系的河流生态系统[2]。河流健康具有“自然—社会”双重属性。河流健康的自然功能主要包括河流本身的合理构造、生态系统的稳定、拥有良好的抵抗力和恢复力、以及具有长期的发展演化能力。其社会经济功能则是能为人类的生存发展提供一定的社会经济价值，如供水、发电、灌溉、养殖、航运、娱乐等需求。

河流健康从思想方面是要求人水和谐，保护、维护、修复河流，使河流良性发展，不为眼前利益，损坏河流健康，也不为上游发展，而不顾下游城市；从技术方面是通过诊断标准、评价理论及指标体系对河流的发展状况和趋势进行评估，保障河流健康发展；从工程方面是通过工程和非工程措施对河流进行保护、维持、修复和管理。河流健康的基本原则包括：(1)河流和河流生态系统的可持续发展。对生态良好的河流进行维护和保持，使河流生态良性发展。对于已经破坏的河流和健康状况较差的河流，进行人为干预和修复，让上中下游的河段都能健康发展。使河流生态系统具有稳定性和完整性，具有自我调节能力、恢复能力和抗干扰能力。(2)社会经济的可以持续发展。水资源和水能的优化配置，不危害河流自身发展的前提西下，使社会、经济、生态最大化发展。进行河流的河流开发和水权管理，河流沿岸城市合理分工，规划管理河流事物。实行政府宏观调控、流域民主协商、市场运作和用水户参与管理的运行模式。

河流健康其内涵主要包括以下三点：(1)河流本身健康。这其中要求：1)河流的河床、河岸、河流阶地稳定，并有着良好的演化发展趋势。2)河流要有充足的水源和流量，保持天然状态下的良好运行，良性的水循环和能量守恒，且河流水质需达到相应的标准；3)河流本身泄洪能力和排水能力能符合人类的需求。(2)河流生态系统健康。河流生态系统具有稳定的抵抗力和恢复力，能较好地应对环境的变化。河流生态系统进行良性运转，河岸带的动植物和河中的藻类、鱼虾类、无脊椎动物等保持合理的种群结构和密度，保持物种的多样性。(3)河流的社会经济价值健康发展。河流和人类的相互发展中保持合理的人地关系、人河关系、人水关系。河流能满足当地和下游社会经济发展需求，对生产和生活提供保障，进行合理开发，高效利用水资源。

图1 渭河陕西段区域图

2 渭河干流陕西段概况

渭河发源于甘肃省渭源县，全长818 km，流域总面积1.35×105km2，是黄河的第一大支流，发源于甘肃省定西市渭源县鸟鼠山，主要流经甘肃天水、陕西省关中平原，至渭南市潼关县汇入黄河。渭河干流陕西段流经宝鸡、咸阳、西安、渭南等地，陕西境内渭河主要支流有横水河、石川河、泾河、北洛河等，河流长度504 km，流域面积约为6.24×104km2，占总面积的46.2%，其气候隶属于大陆性季风气候，年均温7.8℃～13.5℃。年均降水量约500～800 mm，主要集中于6-9月，汛期径流量约占全年径流量的60%左右，多年平均蒸发量为1 000～2 000 mm。其多年平均径流量为100.34×108m3，年均径流为195 m3/s。渭河陕西段整体自然生态环境比较脆弱，河流水质情况较差，水资源利用效率较低(图1)。

渭河流域陕西段仅占陕西省国土面积的1/3，却集中了陕西省64%的人口、52%的耕地、72%的灌溉面积和80%的工业总产值，农林牧副渔业的总产值占到全省的64%，粮食产量占到全省的67%，是陕西省经济社会发展的中心地带[3]。渭河陕西段是我国西部重要的工业、农业、科技、经济、文化、教育基地，是关中-天水经济区的中心，也是西部大开发的重要阵地。

表1 渭河陕西段河流健康评价指标体系

3 渭河陕西段健康评价

河流健康既要河流生态良好，又要满足人类需求，实现河流水资源可持续发展。河流健康也作为一种河流管理的评估工具，通过选取一些评价指标进行渭河陕西段的评价健康评价。本文选取河流结构指数、生态环境指数、社会经济指数对河流健康进行评价，通过专家调查和层次分析法对各个指标的权重系数进行确定(表1)。

河流结构指数选取了河床和河岸带形态结构、河流水文特征、水质理化参数3个二级指标和河床稳定性等12个三级指标。渭河陕西段的降雨量呈减少趋势，其中咸阳、宝鸡减少趋势较大，达30%以上。河流水量是河流健康主要表征指标，渭河陕西段水资源总量大约50.97亿 m3。径流量作为重要的水文参数,不仅是受城市化影响最为突出的指标之一,也是表征河流健康的重要影响因子。年径流量约为97.11亿 m3，2015年67.11亿 m3，比同期下降30.9%，多年径流深132.5 mm，2015年径流深110.6 mm，比同期下降16.7%，多年平均输沙量13 391万 t。河岸稳定与否对于河流生物组成以及河流系统功能的发挥具有重要作用[4]。并且河道的直线化、渠道化，极大地改变了河流的自然状态，破坏了河流的生态系统。因此近年来，通过渭河综合整治工程，堤顶道路硬化绿化214 km。河流水质表征水环境质量状态,是水生动植物生存、工农业及生活供水和生态作用过程完成的功能要求,也是衡量河流健康状况的重要指标[5]。通过大力治理，渭河水质有明显好转，I-III类水质占总长的56.57%、IV类水质占12.47%、V类和劣V类分别占16.31%和14.64%。其中V类和劣V类水质占总量的30.95%，可见渭河水治理工作仍不能有丝毫松懈。陕西省颁布了《陕西省地下水超采区划定与保护方案》，目标到2020年将减少地下水开采量1.98亿 m3。现阶段地下水水位整体成略微上升趋势，但是超采区仍然存在，主要在西安、咸阳、渭南等地。

水环境指标选取了水环境质量、水污染控制、环境建设3个三级指标和水质达标率10个三级指标。渭河水系的水环境安全影响着沿岸居民的生活与经济发展。渭河水系全年平均结果为：Ⅰ～Ⅲ类的水质河长占评价河长的比例为35.0%；Ⅳ～Ⅴ类的水质河长占评价河长的比例为29.4%；劣Ⅴ类水质河长占评价河长的比例为35.6%；主要超标项目为氨氮、化学需氧量、生化需氧量。部分地区有机肥施用量偏低，而超标使用氮磷肥料，土壤被破坏，出现板结状况这也是NH3-N出现污染的主要原因。

生态环境指数选取了河岸植被、水生生物多样性2个二级指标和湿地覆盖率等9个三级指标。河流健康应具有良好的水土资源与水环境状况，进行水土流失治理和水资源合理开发。对资源开发所带来的生态环境和水质的破坏问题进行防止和修复。《陕西省水土保持补偿费征收使用管理实施办法》发布施行，西安、杨凌水生态文明试点建设阶段性完成。保持河流生态系统的完整性，稳定性和可持续性。即在时间上使生态系统具有维持其组织结构的自我调节能力和对胁迫的恢复能力和抗干扰能力；以及维持自身发展和进化的能力[6]。保持水生生物完整性、多样性和稳定性，使水生物不受人为的影响。河岸动植物能延河生存，不受人为干扰和破坏，构建生物栖息地。

社会经济指数选取了水量、水资源开发2个二级指标和农业用水量等6个三级指标。渭河陕西段担负着河流两岸城镇生产生活供水、农业灌溉用水、工业用水和生态环境用水等多方面的需求。水关中地区的地表水源供水量约26.81亿 m3，地下水源供水量约25.68亿 m3。其中，农田灌溉、林牧渔畜、工业、城镇公共、居民生活、生态环境用水量分别为 26.12、5.26、 9.42、2.07、8.91、2.4亿 m3。渭河陕西段修建水库16座，有利于涵养水源，发电供水。水资源的大量需求，影响着城市发展。陕西省政府积极推动水利投资改革，与金融机构签订推进水利改革新发展战略合同框架协议，引汉济渭项目工程被纳入全省PPP项目库。并且省政府启动渭河综合整治二期工程，编制了新一轮渭河水生态区域开发和保护规划，使水资源开发利用率控制在河流能够承受的范围内，保持河流健康, 维持良性的供水、灌溉、发电、航运、水产养殖、旅游等功能。

我国实行“预防为主、防治结合”、“谁污染谁治理”和“强化环境管理”三大环境保护政策，渭河陕西段进行全面整治，工程措施和非工程措施统筹兼顾，合理设防，综合治理，提高治理标准，建立渭河陕西段流域水利现代化管理体制，保障水系生态系统稳定，流域水环境健康，实现流域经济、社会、生态三者和谐可持续发展。主要通过以下一些措施：(1)提高区域水资源保障能力。加大水资源重复使用率，减少水资源对经济发展带来的压力，保障水资源持续发展。(2)改变经济发展方式。推动节水产业与技术的发展，发展高新经济，提高水资源利用率。(3)加强区域协作，共同治理。对渭河陕西段水系进行修复和整治，防止水资源违规开发。协调区域水资源共同发展，加强区域之间水资源共同发开利用，保障水资源良性循环，水环境稳定健康。