拒马河生态保护目标的识别和确定

2022-03-29赵建永赵本龙

地下水 2022年1期

赵建永，赵本龙

(河北省保定水文勘测研究中心，河北保定 071000)

1 河流生态保护目标的涵义[1]

河流生态保护是一个生态价值与人类价值相统一的整合性概念，应体现以人为本的理念协调河流生态、文化、经济等功能，既维持生态功能的完整性又保证服务功能的持续性，满足河流不同系统功能的发挥，如生态功能、环境效益、资源作用等。因此，河流保护目标的确定也应综合考虑河流的自然和社会功能。

河流生态保护目标有广义和狭义之分。广义的河流保护目标包括流量及其与之有关的具有重要的或者特殊的保护价值的生态和社会服务功能的河道内、河岸带的生物栖息地、水质、生物多样性等的保护目标，其中流量是基础性的保护目标。这些与流量有关的保护目标，为生物提供生存和发展的基本条件，赋予河流生命的涵义，因此，应该重点加以保护。这些目标是专门为了确定河流需要留多少水，在什么时候留而设定的。在河流生态流量的确定时，往需要建立保护目标与流量之间的关系，通过两者的相互对应关系，确定达到设定的保护目标需要的流量。狭义的河流保护目标一般包括地貌、植被和鱼类3个方面。与地貌相联系的目标包括，维持河道形态、冲刷河床表面的细微沉积物、移动粗糙的河床沉积物、维持河道形态和关键栖息地等。与鱼类有关的目标包括为大型鱼类维持水塘中足够的水深，维持浅滩和河道外淤积栖息地的足够水深，维持底栖栖息地和潜流冲刷，提供栖息地，诱发鱼类产卵并维持半漂浮性鱼卵在水体中的运动、刺激繁殖洄游，维持纵向(河口到上游)的连通性，提供进人泛洪区柄息地的途径，防止低流量期间咸水向上游人侵，维持河口、泥滩和河道的泥沙平衡等。

近年来，随着社会经济的快速发展和人口的不断增加，拒马河流域的生态环境受到了严重的影响，生态流量呈逐年下降趋势，河道范围内受人类活动频繁，水生生物多样性发生了较大改变。作为华北地区内陆水域生物多样性的典范，拒马河极具保护和科研价值。因此对拒马河开展河流生态健康评估，进行河流生态保护目标的识别和确定，对改善拒马河生态系统健康具有重要的意义。

图1 拒马河水系及水文站网分布图

2 河流概况

拒马河是海河流域大清河水系主要河流之一。发源于河北省涞源县西北太行山麓，流经河北省涞源县、易县、涞水县、北京房山区等县区，在涞水县满金峪村分为南北拒马河两支；北拒马河在承接胡良河、琉璃河与小清河河水后称白沟河，南拒马河承接中易水和北易水等河流，南拒马河与白沟河在保定白沟新城汇合后称大清河，最后入天津海河。拒马河全长238 km，流域面积4 938 km2。拒马河有较大支流十余条，大部分在干流左岸。山区河道比降为3.11‰，而支沟坡度均大于4%，故在各支流汇入干流河口处均有冲击区。拒马河石门以上为涞源盆地，石门至紫荆关之间为开阔谷地，紫荆关以下流经山峡，至张坊始出山区拒马河出口下游为冲洪积平原[7]。拒马河上设有3处水文站，从上游至下游分别为紫荆关站、都衙站和张坊站，其流域面积分别为1 760 km2、4 450 km2、4 810 km2。紫荆关站为拒马河上游控制站，都衙水文站作为拒马河出河北、入北京水量控制站，张坊站作为拒马河下游出北京、进河北水量控制站[2]。拒马河水系分布图见图1。

本流域处于温带大陆季风气候区内，山地特点比较明显，季节性差别较大。多年平均降水量为565.4 mm,且降水多集中在 6-9月，占全年总降水量的70%～80%以上。汛期降水集中，洪水暴涨暴落。每次洪水历时3～5 d，枯季径流较少。多年平均径流深为108.2 mm，径流年内分配不均匀，年径流的年际变化也较大。泥沙主要发生在洪水期，多年平均输沙量为112万 t,除洪水期外，全年沙量很小，清澈见底，水质较好[8]。

3 河流生态健康评估

3.1 数据选取

拒马河生态健康评估资料来源主要有：紫荆关、都衙、张坊三站的水文监测数据，包括水位、流量、水质等；拒马河鱼类数据来源于相关参考文献；河道形态结构完整性相关指标数据进行现场监测，对三个河段分别设置监测点位，以4倍河宽为间隔在监测河段范围内设置11个监测断面，现场测量调查获取[3]。

3.2 指标体系的建立

根据《河湖健康评估技术导则》(SL/T793-2020),河湖健康评估指标体系分为目标层、准则层、亚准则层和指标层4级体系。本文采用指标层对拒马河进行河流健康评估，从保持河道生态良好方面评估河流健康情况。其主要分为水文完整性、化学完整性、形态结构完整性和生物完整性4个方面，具体相关指标为水资源开发利用率、流量过程变异程度、生态流量满足程度、水质优劣程度、水功能区达标率、河流纵向连通指数、河岸稳定性、河岸带植被覆盖度、河岸带人工干扰程度、鱼类保有指数10项。河湖健康评估分级标准分为5级，分别为非常健康、健康、亚健康、不健康和病态[4-5]。河湖健康评估分级表见表1。

表1 河湖健康评估分级表

3.3 评估结果

根据选取的10项指标，采用规定的技术方法和计算公式计算各指标值，同时对照各指标值相应赋分表对各指标项进行赋分，对河流进行健康评估，确定河流健康情况[6]。拒马河各河段河流生态健康评估赋分表见表2。

4 生态保护目标的确定

4.1 生态保护目标的优先性排序

4.1.1 拒马河紫荆关段河流生态保护目标优先性排序

拒马河紫荆关段按照指标层赋值分数从低到高排序，其指标值依次为河岸纵向连通指数、水资源开发利用率、流量过程变异程度、河岸带人工干扰程度、生态流量满足程度、河岸带植被覆盖度、生物完整性、河岸稳定性以及满分的水质优劣程度指标和水功能区达标情况指标。

4.1.2 拒马河都衙段河流生态保护目标优先性排序

拒马河都衙段按照指标层赋值分数从低到高排序，其指标值依次为河岸带人工干扰程度、河岸纵向连通指数、河岸带植被覆盖度、流量过程变异程度、生物完整性、生态流量满足程度、河岸稳定性以及满分的水资源开发利用率、水质优劣程度指标和水功能区达标情况指标。

表2 拒马河各河段河流生态健康评估赋分表

4.1.3 拒马河张坊段河流生态保护目标优先性排序

拒马河张坊段河流生态保护其指标值生态流量满足程度、河岸纵向连通指数和河岸带人工干扰程度赋分均为0、其它指标层赋值分数从低到高排序依次为流量过程变异程度、河岸带植被覆盖度、生物完整性、河岸稳定性、水资源开发利用率以及满分的水质优劣程度指标和水功能区达标情况指标。

4.2 生态保护目标的确定

4.2.1 拒马河紫荆关段生态保护目标的确定

根据识别的生态保护目标及其优先性，拒马河紫荆关段河流生态保护目标首先为河流评估处于病态状况下的河岸纵向连通指数、水资源开发利用率、流量过程变异程度和河岸带人工干扰程度4项指标；再次为河流评估为不健康的生态流量满足程度、河岸带植被覆盖度和鱼类保有指数3项指标。

4.2.2 拒马河都衙段生态保护目标的确定

拒马河紫都衙段河流生态保护目标首先为河流评估处于病态状况下的河岸带人工干扰程度；再次为河流评估为不健康的河岸纵向连通指数、河岸带植被覆盖度、流量过程变异程度和鱼类保有指数4项指标。

4.2.3 拒马河张坊段生态保护目标的确定

拒马河张坊段河流生态保护目标首先为河流评估处于病态状况下的生态流量满足程度、河岸纵向连通指数和河岸带人工干扰程度3项指标，且此次评估3项指标得分为0，急需进行修复和保护；再次为河流评估为不健康的流量过程变异程度、河岸带植被覆盖度和鱼类保有指数3项指标。

按照河流健康评估分级情况，从最不利的条件下确定河流保护目标，暨从河流健康评估赋分最少的指标项应该得到优先保护，以确定拒马河生态保护目标，保证河流逐步走向健康。拒马河各河段河流生态保护目标见表3。

表3 拒马河各河段河流生态保护目标

5 结论及建议

5.1 结论

综合拒马河各河段确定的保护目标，河岸带人工干扰程度为拒马河优先生态保护目标，近些年河道采砂和取土现象减少了许多，但河道种植林木和高杆作物、乱堆乱放以及修筑建筑物、构筑物等阻碍河道行洪的现象依然存在；拒马河沿线存在影响河流连通的建筑物和设施，导致鱼类洄游产卵条件不具备，因此保证河流纵向连通也是拒马河生态保护目标；由于拒马河沿线存在着五一渠、官道岭渠及胜天渠等三条大的引水渠道，导致拒马河实测水量减少，甚至部分年月河道出现干枯情况，这就使得水资源开发利用率、流量过程变异程度和生态流量满足程度也是拒马河优先保护目标。

拒马河河岸草本植被覆盖度能达到30%以上，但乔木和灌木覆盖度较低；同时拒马河由于非法捕捞和部分年月河道断流，导致鱼类种类出现大幅减少。增加河岸带植被覆盖度，保持拒马河河道鱼类种群数量也是拒马河生态保护目标。拒马河水质常年处于Ⅰ-Ⅱ类，且水功能区达标率为100%，其化学完整性得分为满分，因此拒马河水质能够满足水生态和农业、景观用水需求。