泉河河流健康状态综合评估

李 峰

（界首市水利局，安徽 界首 236500）

0 引言

随着工业化和城市化的快速发展，河流正遭受越来越多的干扰和破坏[1]。许多人类活动，如筑坝、过度耗水、河流断流、河岸固化、不合理利用河床植被等，不仅扰乱了河流的正常流动，而且改变了河流原有的水文循环[2]。此外，点污染源和非点污染源的排放以及水生生物的过度使用也会导致河流水质恶化、生物栖息地脆弱、生态流量缺乏以及河流结构遭到破坏[3]。河流生态系统的恢复和流域河流的可持续管理已成为国际社会共同关切的问题[4]。城市河流普遍面临着水污染、生境破坏等生态问题。由于不同城市河流状态的差异，对城市河流最突出问题的诊断充满了挑战。河流健康评估是确定河流健康问题的有效工具，也是河流保护和修复的前提，并逐渐应用于实践。

泉河流域污染行业较多，部分企业存在直排、超标排放现象，河流污染严重。为了解泉河流域的河流生态健康状态，本文从水文、物理、水质、生物、社会服务完整性五大方面对泉河流域进行健康评估。

1 研究区概况

图1 研究区水系图

泉河源出河南省郾城县邵陵岗，河道全长243 km，流域面积4726 km2。多年平均气温14.5℃～15.0℃多年平均雾日21.7 d。根据泉河杨桥闸水文站1959 年～2015 年共56 a 的实测径流量系列资料分析, 杨桥闸站多年平均实测径流量7.512 亿m3。研究区水系图见图1。

2 研究方法

根据河湖健康评价技术导则，在水文水资源完整性评估方面，选择流量过程变异程度（FD）、生态流量满足程度（EF）、水文水资源准则层赋分（HDr）指标进行评估；物理结构完整性评估方面，采用河岸带状况（BKSr）、河岸植被覆盖度、河岸带人工干扰程度、河岸状况（RS）、河流连通阻隔状况（RC）、天然湿地保留率（NWL）、物理结构准则层赋分（PF）[5-6]。水质指标评估方面，根据 CODMn、COD、BOD5、NH3-N 四项监测结果，按汛期与非汛期求各项平均浓度，对照耗氧有机物赋分标准，以线性内插方式对各项指标赋分，取汛期与非汛期赋分低者作为单项的年度赋分，以4 项耗氧污染物年度赋分算术平均值作为评估水质断面耗氧有机污染物指标赋分[7]，其公式如下：

在生物完整性评估方面，本文选择鱼类生物损失指数、生物准则层赋分方法进行评估[8]。

3 结果分析

3.1 水文水资源完整性评估

根据《安徽省淮河流域主要河道控制断面生态基流试点方案》，生态基流计算采用现有水文资料，采用多年平均实测流量的10%和90%保证率最枯平均流量法。按照月平均流量系列和旬平均流量系列，即年、汛期、非汛期平均流量的10%计算，或年、汛期、非汛期90%保证率最枯平均流量法分析估算。采用非汛期平均流量10%计算值作为生态基流的控制指标，确定的泉河生态基流控制指标为1.44 m3/s。根据评估河段现有水文站进行多年（1956 年～2000 年）水文系列计算得到5 个代表断面多年平均流量分别为 21.4 m3/s、23.6 m3/s、25.1 m3/s、26.3 m3/s、26.9 m3/s。评估河段杨桥闸下受节制闸影响，存在日平均流量为0 的情况。其他河段由于不受闸坝阻隔，均不会出现最小日均径流量为0 的情况，但是当杨桥闸关闸、泉河各段两岸支流无水量汇入时、上游来水较小和颍河水顶托时，各监测点日径流量存在较小可能。项目承担单位对各监测点断面汛期和非汛期流量成果进行了实测。根据各流量监测点实测流量成果，测得S204 泉河桥、杨桥闸、郭湾渡口、盛寨渡口、二环路泉河桥非汛期最小实测流量分别为0.751 m3/s、0 m3/s、1.24 m3/s、1.38 m3/s、1.47 m3/s，汛期最小实测流量分别为 2.65 m3/s、0 m3/s、3.84 m3/s、4.69 m3/s、5.97 m3/s。分别占非汛期多年平均流量和汛期多年平均流量的比为 12.5%、0、15.5%、16.2%、16.9%和17.2%、0、22.5%、26.3%、32.8%。泉河河段流量过程变异程度较大，流量过程变异程度赋分21.1 分；汛期、非汛期均有发生最小日均径流量为零和有径流量但占比小的情况，生态流量满足程度指标赋分为29.5 分。因此，按照流量过程变异程度、生态流量满足程度，得到水文水资源准则层赋分为27.0 分，属于不健康状态。

3.2 物理结构完整性评估

通过对省界至流鞍河入泉河口、流鞍河入泉河口至杨桥闸下段、杨桥闸下段至九龙闸上段、九龙闸下段至坎溜闸上段、坎溜闸下段至入颍河口五个河段的河岸带调查可知：评估河段岸坡稳定性一般，局部河岸有轻度冲刷；植被覆盖率由于品种各不相同，分常绿和落叶植被，所以汛期和非汛期局部河段变化较大；人工干扰程度不大，盛寨渡口段取土对九龙闸下段至坎溜闸上段所处河段影响较大，其余4 处影响不大。评估河段河岸带农业种植状况较为严重，部分河段存在小规模网箱养鱼情况。评估河段共有1 座大型节制闸，为杨桥闸，其对鱼类迁移阻隔特征和水量及物质流通阻隔有一定影响。

3.3 水质状况评估

对2018 年安徽省境内泉河5 个水质监测断面DO 的赋分进行计算，结果显示：泉河豫皖省界断面、杨桥老闸上断面、临泉阜阳县区界断面、泉河026 乡道渡口断面、阜阳市泉河105 国道桥断面在汛期其DO 的平均浓度分别为4.35 mg/L、4.94 mg/L、4.64 mg/L、4.98 mg/L、4.99 mg/L，赋分分别为 100 分、59.1 分、54.5 分、59.7 分、59.9 分；非汛期 DO 平均浓度分别为 9.22 mg/L、7.25 mg/L、7.53 mg/L、7.60 mg/L、7.35 mg/L，赋分分别为 100 分、96.7 分、100 分、100 分、98 分；2018 年各断面的 DOr 分别为50.2 分、59.1 分、54.5 分、59.7 分、59.9 分。通过计算汛期与非汛期CODMn、CODCr、BOD5、氨氮污染物浓度赋分的平均值，获得了各断面2018 年OCPr 的赋分值，分别为79.2 分、77.8 分、80.2 分、82.7 分、84.4 分；泉河豫皖省界断面，汛期砷、汞、镉、铬(六价)、铅平 均浓度分别为：0.00326 mg/L、0.00003 mg/L、0.00025 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L，各项赋分均为 100，非汛期5 项重金属污染物平均浓度分别为：0.00192 mg/L、0.00004 mg/L、0.0003 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L，各项赋分均为 100，取各项污染物汛期与非汛期较小值，得2018 年该断面5 项重金属污染物各项赋分均为100，以5 项重金属污染物年度赋分低者作为评估水质断面重金属污染物年度赋分，得HMPr 为100分。以5 项重金属污染物年度赋分低者作为评估水质断面重金属污染物年度赋分，各断面HMPr 的赋分值均为100 分；可以看出各断面非汛期DO 的DO 和五项重金属的赋分值较高，污染物浓度较大，污染较严重。

3.4 生物完整性评估

本文评估的河段属于淮河流域水系，因此参考了淮河流域底栖动物的调查结果，淮河的底栖动物主要包括19 种。根据阜阳水文水资源局水质监测中心监测成果分析，本河段水质一般为三至四类。仅从定性的角度分析，泉河各底栖动物数量与种类都不多，密度也不大，处于亚健康的生存状况，底栖动物完整性指标为亚健康。即赋分在60 分以下。在实行“河长制”和注重生态保护环境之前，泉河由于受闸坝的阻隔、水质恶化、渔政管理工作跟不上、滥捕现象严重等原因，导致河流目前部分鱼类已经绝迹，其中包括：鳗鱼、银鱼等。现状鱼类种类比上世纪80年代减少大概有40%左右。同时，评估的河段生态系统退化和水土流失都较为严重。由于水资源紧缺，闸门分级控制，很大程度上破坏了水系的连通性，使污染物积聚，生态环境恶化，如生物多样性降低及初级生产力下降；闸坝的存在阻塞了河道鱼类的洄游，使部分鱼类的繁殖受阻，造成鱼类群落结构受到影响；同时，闸坝蓄水后，水文条件变了，但鱼的适应性不同，对适应急流等鱼类比较不利。评估河流的生物完整性为亚健康。

3.5 社会服务完整性评估

泉河流域2018 年参与评估的水功能区有两个，泉河豫皖缓冲区达标率91.7%，泉河临泉颍泉农业用水区达标率100%。根据阜阳市水资源综合规划得当地水资源开发利用率为47%，得知水资源开发利用率指标赋分为82 分。评估河段泉河水功能区水质达标率为100%，水功能区水质达标率指标赋分为100 分；水资源开发利用率为47%，水资源开发利用率指标赋分为82 分；防洪工程完全满足规划要求，防洪指标赋分为100 分；公众对近年来泉河治理的成效给予了充分肯定，尤其是泉河风景带建设，对未来泉河的健康状况给予了很高的期望，总体满意度程度较高，公众满意度指标赋分89 分。河流总社会服务功能赋分93 分。

4 结论

本文对安徽境内泉河河段进行了河流健康评估，其流量过程变异程度较大，汛期、非汛期均有发生最小日均径流量为零和有径流量但占比小的情况，生态流量满足程度指标赋分较低，为不健康状态。岸坡稳定性一般，局部河岸有轻度冲刷；植被覆盖率由于品种各不相同，分常绿和落叶植被，所以汛期和非汛期局部河段变化较大；评估河流水质一般，多为亚健康状态。泉河各底栖动物数量与种类都不多，密度也不大，处于亚健康的生存状况，底栖动物完整性指标为亚健康。鱼类生物损失指标赋分为40 分，为亚健康状态。