黄柏河流域水生态现状及对策

方祯 夏小明

【摘  要】随着工业化信息化以及国民经济的发展，对河道的生态系统健康状况造成了严重影响，河流生态系统的监测评价与修复引起了人们的高度重视。近年来，在黄柏河流域的综合治理上，各级政府以及职能部门均采取了较有效的措施和手段，取得了较好的效果。随着治水思路的转变，提出了生态治水的新理念，尊重河湖系统的自然规律，注重对自然生态和自然环境的修复与保护，强化河湖的自净能力，是科学治水的新思路。通过对黄柏河流域水生态的周期性监测与评价，在充分了解其生态功能以及生态系统的现状的基础上，采取科学有效的修复措施，为促进流域的快速高效治理提供技术支撑。

【关键词】黄柏河，水生态，调查，修复。

1.流域基本概况

黄柏河是宜昌市境内长江中游左岸的一级支流，全长162公里，流域面积1923平方公里，属典型的峡谷河流。黄柏河分东、西两支。东支发源于樟村坪镇黑良山的仓屋垭，长130.4公里，流域面积1164.8平方公里，流入尚家河水库。西支发源于樟村坪镇曹家山的武当寨，长77.5公里，流域面积582.8平方公里。东、西两支在黄花镇两河口汇合成干流在小溪塔城区石牌滩汇入葛洲坝库区消落区，长31.6公里，区间流域面积171.3平方公里。黄柏河流域水利工程多。在夷陵区境内，有东风渠和宜昌运河，还有4座水库、23座電站。东风渠从黄柏河东支的尚家河水库引水，年引水量3.39亿立方米，为区域200万人口提供生活用水，为东风渠沿线100多万亩农田提供灌溉，为5个工业园提供工业用水。黄柏河干流经宜昌运河引水（年引水量约5亿立方米），供宜昌市东山寺水电站发电。夷陵区境内的汤渡河、尚家河、西北口和官庄4座水库，以及西北口、尚家河、蜘蛛洞和杜家河4座电站。

2.流域环境现状

流域内磷矿资源丰富，矿山开采企业多、环境保护、生态修复、地矿矛盾等遗留问题处理难度大。流域上游部分采矿企业不规范开采，废水排放不达标和弃渣倾倒随意化造成源头河道污染，废弃的硫铁矿出口和石材加工企业废水导致水质污染。二是居民生活污染。流域沿岸部分乡镇集镇的居民点未建污水处理厂和达标的垃圾处理场，由于没有完全实行雨污分流，导致较多未经处理的生活污水直排入河。三是农业面源污染。在农业生产中，化肥、农药被大量使用，畜禽粪便直接排放，造成河道污染。

推行天然林保护工程和退耕还林工程，流域内的林地面积虽然大幅增加，森林覆盖率得到提升，但部分森林涵养水源的功能依然较衰弱。另外，流域内开山炸石现象时有发生，因此加剧了水土的流失。

内部分矿山企业矿权布局不太合理，存在少量存在无序开采、超量开采、乱采滥挖，造成地下水源被破坏的现象，因而造成了河床水位的改善难度较大。中下游主河道虽然采砂采石得到有效控制，但河床遭到了破坏，水位下降，在上游来水减少的情况下，河水会发生断流，水质自我净化功能不足，生态补水困难。另一方面，尚家河水库经东风渠引水发电，汤渡河水库经宜昌运河引水发电，导致水库水位下降。再加上众多小水电站梯级截水发电，保证水生态平衡所需的生态下泄量不足，加剧了下游污染情况。

3.生态监测断面的布设

3.1布设原则

监测断面的选择在充分满足代表性、连续性、全面性、多功能性原则的基础上，重点结合黄柏流域水环境监测特点，考虑到水生态分区和不同水生态功能分区交界设置断面，使监测要素能够较好地代表不同区域（分区）的水环境特性。

3.2布设方案

通过对黄柏河流域各水功能区进行周期性监测，初步明确了“环境驱动因子”的基本种类和分布规律。结合黄柏河流域的环境特性，将其划分的矿山开采影响区、水电开发影响区以及综合影响区。在每个分区内分别选取有代表性的监测断面共11个：

（1）矿山开采影响区（3个）：杨树口电站取水坝、夷陵远安交界处（盘龙阳关桥）、晒旗河入河口。

（2）水电开发影响区（7个）：玄庙观水库库尾、玄庙观水库库首、天福庙水库库尾、天福庙水库库首、天福庙水库下游、西北口水库库尾、西北口水库库首。

（3）综合影响区断面（1个）：小溪塔水文站。

3.3生态评价的方法采用

基于黄柏河流域水功能现状，通过构建水生态功能分区不同“环境驱动因子”的研究，基于水生态功能分区的流域水环境监测与评价理论，应用 “熵权法”计算出断面不同指标的熵和权重，选用综合健康指数法对黄柏河流域生态系统健康程度进行评价。

随着环境条件与管理需求的变化，当原来布控的监测断面不能够代表所在水体的水生态状况时，根据水环境监测网络动态优化调整，形成例行机制，以确保水环境监测网的监测数据客观反映地表水环境质量状况，更科学地指导生态修复和环境管理工作。

3.4监测指标的选择

依据黄柏河水环境特征及生态环境的主要驱动因子，分别选取如下指标：

（1）水文要素2项：水位、日降雨量

（2）水体物理要素3项：水温、浊度、电导率

（3）水体化学要素8项：pH值、溶解氧、总磷、总氮、硝酸盐氮、氨氮、高锰酸盐指数、生化需氧量（BOD）;

（4）水生态要素2项：叶绿素a浓度、浮游植物种类（定性、定量）、浮游动物种类（定性、定量）;

（5）生物调查1项：底栖生物（定性、定量）。

4.生态评价结论

4.1评价方法

一般认为，健康的河流生态系统应具有结构完整性（即化学、物理、生物三方面的完整性）和功能完整性（生态学进程），具体表现为：河流生态系统具有稳定性和可持续性，即在时间上具有维持其组织结构、自我调节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。

采用多指标评价法，并引入信息熵理论确定指标权重，选用综合健康指数法对黄柏河生态系统健康程度进行评价。河流生态系统健康主要表现为物理、化学和生物三者的完整性，鉴于物理完整性指标较难量化，本研究从化学完整性和生物完整性两方面探讨河流生态系统健康状况，针对水质指标、营养盐指标分别计算其各自得分值，最后进行综合评价。本报告选用熵权综合健康指数法对黄柏河生态系统健康进行评价。

4.2评价结论

（1） 综合健康指数

为了定量的评价和描述生态系统的健康状态，需要建立一个综合健康指数，在0～1之间取值，其值为0时，代表健康状态最差，为1时，代表健康状态最好。将CHI值划分为5个区间以便更清楚的描述健康状态，详见下表4.2-1：

综合健康指数计算公式如下：

5.结论与建议

5.1主要结论

（1）根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）所列标准限值，采用单因子类别评价法定性评价，2018年度监测水功能区平均达标率75.7%。低于湖北省办公厅印发的《湖北省实行最严格水资源管理制度考核办法（试行）达标率80%的标准。

（2）2018年度监测，除极个别水库为轻度营养状况外，其余均为中营养状况。

（3）宜昌河流健康整体呈现不稳定状况。综合健康指数高于0.8，只有杨树口电站取水坝1个断面;综合健康指数高于0.7，只有天福庙水库库尾、晓溪塔2个断面;综合健康指数为0.6-0.7的有祥云矿业、玄庙观水库库尾、玄庙观水库库首、天福庙水库库首、天福庙二级站下游、西北口水库库首6个断面;综合健康指数低于0.6的有西北口水库库尾1个断面。

5.2建议

黄柏河是宜昌人民的母亲河，全面加强对黄柏河流域的生态环境保护，必须正确处理生态环境保护与经济社会发展的关系，科学制订黄柏河流域产业发展规划，做到既推进黄柏河流域的生态保护工作，又满足流域所在地的经济发展需要。在新一轮的流域综合整治过程中，要在“控源”的同时，注重生态修复，大力实施河流生态系统建设。

（1）提高认识，全面制定黄柏河水生态修复实施规划。

要全面落实习总书记“保护生态环境就是保护生产力，改善生态环境就是发展生产力”的治理理念，积极对黄柏河流域开展生态治理，有效保护了黄柏河流域的生态环境。要充分认识到实施水生态修复是一项长期而艰巨的任务，要从促进人水和谐、树立和落实科学的发展观、生态文明建设的高度来提高对生态修复的认识。要转变观念，树立生态治水的理念，要按照“水清、岸绿、流畅、景美、宜居”的目标，结合黄柏河流域的功能特征和河道现状，科学地制定水生态修复建设规划。

（2）统筹部署，将水生态修复工程建设同治理与管护有机结合。

坚持按照“政府统筹、属地管理、部门联动、全民参与、注重实效”原则，对黄柏河流域统筹实施“源头养水、全域治水、科学用水、依法管水、全民护水”综合治理措施，有效探索河道治理与管护的新模式。积极抓住实施长江大保护的战略机遇，借鉴国内外现有的水生态修复理论和方法，在已实施和即将实施的水库和河道治理的工程上同步推進水生态修复建设。

（3）因地制宜，合理采用先进的水生态修复技术和方法。

黄柏河流域集水面积较大，河道长度长，沿程的水利工程分布种类较多，原来在治理上分别采用的模式是“截污、驳坎、浚、引水、绿化、管护”等，在治理理念上仅限于“防洪、排涝、灌溉、养殖”等功能，忽视了河道的生态功能，要因地制宜，有机地结合黄柏河流域的不同的功能区，合理采用修复措施和办法。目前主要的修复办法主要有：两岸造树林、河坡植草坪（或灌木）、墙上攀绿藤、水边栽植物、水流多样化、水中建湿地、水面养萍草、水下种水草、水里养鱼虾、曝氧放细菌、水底爬螺蚌、管理经常化等。

（4）强化责任，全面落实水生态补偿制度和经费。

积极建立起“齐抓共管、齐治共享”的有效机制，充分厘清黄柏河流域生态破坏者、保护者与资源受益者之间的责任、权利和义务，形成破坏者出资、受益者付费、保护者得偿的运行机制。一是严格限制污染物的排放;二是设立饮用水源保护区生态补偿基金;三是探索多元化生态补偿。

（5）科学监测，适时掌握水生态的动态变化过程。

水生态的变化是一个动态较为复杂的动态过程，要通过长期、周期性的科学监测，适时掌控水生态变化过程和趋势。在不同功能区监测参数（因子）的选择上要做到全面、合理、有代表性，在评价体系和评价方法上要有针对性。要通过监测结果，适时进行跟踪、及时总结经验、制定科学有效的管理措施，精准施策，确保修复的效果和可持续性。

参考文献

[1] 刘辉，何争妍.利用水生态修复技术治理杭州河道水质的对策与建议[J].杭州农业与科技，2009：13-15.

[2] 黄柏河流域生态保护专题调研组.夷陵区黄柏河流域生态环境保护情况调研报告[R].2017.

[3]尹炜.长江经济带水生态环境保护现状与对策研究[J].三峡生态环境监测，2018，3（03）：2-7+95.