袁河樟树段物理结构完整性健康状况评估
2019-01-04杨超
杨 超
(江西省宜春水文局,江西宜春 336000)
河湖水系是水资源的载体,是生态环境的重要组成部分,是经济社会发展的重要支撑,人类发展和文明与河湖水系密不可分。河湖健康状况影响水土资源配置格局与能力,同时对生态环境质量和演变,以及防汛抗旱的能力和风险状况产生重要影响[1]。维系河湖健康生命对我国水资源可持续利用、经济社会可持续发展、国家整体生态系统良性循环等具有重大的意义。全国重要河湖健康评估工作采取先试点后推广的原则,开展了两期试点工作。
在一期试点阶段,长江水利委员会根据重要河湖健康评估工作要求,结合长江流域实际情况,选择丹江水库和汉江中下游作为优先参加健康评估的对象,从河湖保护和水资源可持续利用角度出发,在综合分析评估对象自然环境特征及社会经济发展状况的基础上,建立河湖健康评估技术体系,从河湖生态系统整体出发,开展河湖水文、水质、水生态、物理结构、社会服务等状况的系统分析和综合评估,识别人类活动对河湖生态系统功能的影响[2-3],为长江流域河湖健康评估指标体系的建立奠定基础,为构建基于河湖健康保障的河湖适应性管理体系提供技术支持[4]。全国河湖健康评估一期试点工作已于2014年完成。
按照水利部的进一步要求和工作部署,我省的鄱阳湖已被长江流域委员会选为二期试点。为了解我省的河湖健康状况,同时为推广河湖健康评估工作在全省范围内全面实施,选定袁河流域作为评估试点,结合长江流域重要河湖健康评估的经验,形成适合我省的河湖健康评估指标体系。
根据作者在二期试点(袁河流域健康评估)工作中承担的任务,本文只对袁河樟树段的物理结构健康状况,采用水利部水资源司印发的《河流健康评估指标、标准与方法(试点工作用)》(1.0版)进行赋分评估。
1 河流概况
袁河又称袁水,系赣江下游左岸一级支流,发源于萍乡市麻田乡武功山脉西北麓蛤蟆塘。河源位于东经114°10′,北纬27°27′。自西南向东北流经萍乡、宜春、分宜、新余以及樟树部分地区,在樟树市张家山镇荷湖馆汇入赣江。河口位于东经115°29′,北纬28°04′,主河道长279.0 km[5-8]。
此次调查研究对象选择袁河樟树段(新余市宋家新余宜春交界处至樟树市袁河入赣江处),全长58.5 km。
2 评估标准
2.1 评估指标体系
依据水利部印发的《河流健康评估指标、标准与方法(试点工作用)》(1.0版)的规定,对袁河樟树段物理结构完整性(PF)进行调查,主要从河流带状况(RS)、河流连通阻隔状况(RC)和湿地保留率(NWL)三个方面赋分。因评价对象调查范围内无天然湿地,湿地保留率不作为指标赋分,将河岸带和河流连通阻隔状况权重比例调整为0.67和0.33。指标表达式如下:
式(1)中,PFr为物理结构指标赋分,RSr为河岸带状况分值,RSw为河岸带状况权重,RCr为河岸连通阻隔状况分值,RCw为河流连通阻隔状况权重。
表1 物理结构准则层赋分公式变量说明Tab.1 Description of the variables for the physical structure criterion layer
河岸带状况评估包括河岸稳定性(BKS)、河岸带植被覆盖度(RVS)、河岸带人工干扰程度(RD)3个方面。河岸稳定性指标根据河岸侵蚀现状(包括已经发生的或潜在发生的河岸侵蚀)评估,要素有岸坡倾角、河岸高度、基质特征、岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度等。植被覆盖度是指植被(包括叶、茎、枝)在单位面积内植被的垂直投影面积所占百分比。河岸带人工干扰程度是对河岸带及其邻近陆域存在河岸硬性砌护、采砂等9种典型人类活动进行调查评估,并根据其与河岸带的远近关系区分其影响程度。
河流连通阻隔状况主要是调查评估河段对鱼类等生物物种迁徙及水流与营养物质传递阻断状况,重点调查监测断面以下至河口河段的闸坝阻隔特征,闸坝阻隔分为完全阻隔、严重阻隔、阻隔和轻度阻隔四种情况。
天然湿地重点指国家、地方湿地名录及保护区名录内与评估河流有直接水力连通关系的湿地,其水力联系包括地表水和地下水的联系,既包括现有水力联系,也包括历史(1980年以前)有水力联系的湿地。天然湿地保留率则指上述类型湿地面积与历史(1980年)状况湿地面积的比例[9]。
2.2 评估等级
河流健康分为5级:理想状况、健康、亚健康、不健康、病态,等级赋分范围及说明详见表2[10]。
表2 河流健康评估分级Tab.2 Classification of river health assessment
3 评估成果
经现场调查,根据袁河樟树段河流两岸物理结构变化情况及人为扰动因素等在评估单元设置31个横向监测断面,并对各断面进行GPS定位,断面上下游、横截面进行拍照,填写河流物理结构完整性调查表,再依据技术方法评估赋分,按各指标权重比例,分析调查河段物理结构完整性健康状况。见图1和图2。
图1 调查断面位置Fig.1 Location of survey sections
图2 调查断面照片Fig.2 Example photos of survey sections
3.1 河岸带指标赋分
经现场调查,31个调查断面植被覆盖率较高、斜坡倾角小,但岸坡两侧较高,基质多为黏土和砂土。根据河段岸坡稳定性指标5个分指标的评估及其赋分进行算术平均,指标表达式如下:式(2)中,BKSr为岸坡稳定性指标赋分;SAr为岸坡倾角分值;SCr为岸坡覆盖度分值;SHr为岸坡高度分值;SMr为河岸基质分值;STr为坡脚冲刷强度分值。
左岸岸坡稳定性指标赋分50.6分,右岸岸坡稳定性指标赋分为48.8分,平均分为49.7分(表3)。
表3 岸坡稳定性赋分计算表Tab.3 Calculation results for stability of shore slope
河岸植被覆盖主要以草本植被为主,左右岸覆盖度合计分别为61.2%和57.4%,采用指标直接评估赋分标准(表4)进行河岸植被覆盖度指标评估赋分,监测河段河岸植被覆盖度赋分为63.8分(表5)。
表4 河岸植被覆盖度指标直接评估赋分标准Tab.4 Criteria for direct assessment of riverbank vegetation cover index
表5 河岸植被覆盖指标评价赋分计算表Tab.5 Evaluation score of riverbank vegetation cover index
评估河段左右岸共发现河岸硬性砌护、农业耕种、采砂、沿岸建筑物和垃圾堆放5类人工干扰活动,综合赋分-85分,河岸带人工干扰程度指标赋分为15分(表6)。
表6 河岸带人工干扰程度指标赋分计算表Tab.6 Score for index of artificial disturbance degree of riverbank
按照计算公式和各项目评分权重,计算河岸带状况指标赋分,赋分为48.1分,属于亚健康状况(表7)。
表7 河岸带指标评价赋分计算表Tab.7 Score for the status of riverside belt
3.2 河流连通阻隔状况指标赋分
经现场调查,袁河樟树段无阻隔河流连通的水利工程,但部分调查断面河道中存在阻碍正常行洪能力的沙洲,故评估河流赋分为95分。
3.3 物理结构分数
根据河岸物理结构指标计算式(1),该河段物理结构完整性赋分为63.6分,属于健康状态。
4 结论与建议
4.1 结论
以河岸带状况、河流连通阻隔状况作为研究内容,建立了物理结构完整性准则层,对河岸带状况进行调查计算。选取BKS,RVS,RD作为影响指标。又选取斜坡倾角、植被覆盖率、斜坡高度、基质类别和河岸冲刷状况作为河岸稳定性的特征因子。选取有代表性的调查因子,有利于全面准确地评价河流物理结构完整性。
袁河樟树段河岸带状况从31个监测断面调查结构进行赋分,平均得分48.1分。与河流健康物理结构完整性评估分级表(表2)进行对照,确定袁河樟树段河岸带处于亚健康状态。袁河樟树段河岸带存在一些问题,虽然该段植被覆盖率较高,但河岸基质多为泥沙,抗冲刷能力不强,容易受到水流冲蚀,且河岸带人类活动干扰大,修路、采砂、垃圾堆放等对河流的天然状况造成了一定影响。
袁河樟树段未发现阻隔河流畅通的水闸或水坝,河流连通性良好,能够满足生态基流。中下游河道中存在若干沙洲,枯水期对河流的正常流通有一定影响,河流连通阻隔状况评分为95分,处于理想状况。
综合计算得到河流物理结构完整性评分为63.6分,物理结构完整性处于健康状况,较为完整,其中河流连通阻隔状况指标分值较高,河岸带状况指标分值较低,符合袁河樟树段实际情况。
4.2 建议
建议河湖健康评估指标体系的设置、评价标准、健康指标分级等具体内容可根据不同类型的水体,提出必选的指标,再结合调查区域的实际状况、调查的主要目标、经费状况等,适当地增删部分可选评价指标,尽可能获得能反映调查河流健康状况的各项指标,为河流管理提供依据。
应进一步加强河道管理,打击违法采砂企业,严厉禁止垃圾向河道内倾倒,尽量减少河岸两侧人类活动的干扰,及时修复部分裸露土壤,避免水土流失的产生,修复河流生态完整性。