滏阳河东武仕水库以上河段健康评估
2023-08-01吕树峰连秋岩
荆 华,吕树峰,连秋岩,徐 丹
(1.邯郸市漳滏河灌溉供水管理处,河北 邯郸 056001;2.河北工程大学,河北 邯郸 056038)
滏阳河是邯郸市的母亲河,源于太行山东麓邯郸峰峰矿区滏山南麓和村镇西白龙池,属海河流域南系子牙河系。自2015年12月以来,南水北调中线陆续向滏阳河供水;2018年9月13日,滏阳河被正式纳入南水北调中线生态补水示范区。2018年,滏阳河开展了源头生态治理;2020年初,邯郸市启动滏阳河全域生态修复工程,下定决心把滏阳河保护好、利用好、开发好。东武仕水库位于滏阳河干流上,是一座以防洪和供水为主、兼顾浇灌和发电等多种利用的大型水利枢纽工程,对邯郸市的生活和工业用水供应有重要作用,是滏阳河上最主要的供水水源。河流源头具有涵养水源、保持水土的作用,滏阳河源头及东武仕水库入库水源的水生态健康状况对库区及中下游河段的健康起着决定性作用。
开展邯郸市滏阳河东武仕水库以上河段健康评价工作,是落实《关于全面推行河长制的意见》的工作要求,是客观掌握滏阳河健康状况、精准识别河流健康问题的必要手段,也是反映南水北调中线补水生态效果、评价滏阳河源头生态治理和全域生态修复工程成果的必要举措。评价结果可为持续加强滏阳河管理与保护及其后续综合治理修复提出建议,为全市深入全面推行河长制夯实基础。
1 研究区域概况及河段划分
峰峰矿区在邯郸市区的西南方向,距邯郸市中心34.5 km,地理位置优越,北临武安市磁山镇,东、南、西三面与磁县接壤,区域范围在北纬36°20′~36°34′、东经114°3′~114°16′,南北方向长约22 km,东西方向宽约18 km,面积约353 km²。区域内地貌类型多样,包括低山、岗坡、丘陵、盆地,地形起伏较大,整体地势北高南低,属于半山区地形。滏阳河属海河流域子牙河水系,发源于峰峰矿区和村盆地的西部九山地区和鼓山段的元宝山,由大气降水、矿井排水以及黑龙洞泉群汇流而成,其间有索井沟、九山沟等3 条较大支流汇入。研究区域及河段划分情况,如图1所示。
图1 研究区域位置及河段划分
2 评价方案
2.1 研究方法
以滏阳河东武仕水库以上河段作为观察设计对象,基于层次分析法,按照目标层、准则层及指标层逐层加权的方法对评价指标进行赋分,从“盆”完整性、“水”完整性、生物完整性和社会服务功能可持续性等角度出发来反映河湖生态健康状况。根据实地调查和资料收集,构建滏阳河东武仕水库以上河段健康评价指标体系,对滏阳河东武仕水库以上河段13 个指标进行评价,并对存在的问题进行分析,同时提出合理的河湖生态修复的方案措施。
2.2 评价指标体系的构建
按照科学性、简明性、代表性以及可获取和可操作等原则,参照《河湖健康评估技术导则》[1]及《河北省河湖健康评价技术大纲(试行)》(以下简称《技术大纲》)[2],考虑河流的物理、化学、生物及社会等功能,确立包含“盆”“水”、生物及社会服务功能的4个准则层、17 个指标层的原始指标体系,结合滏阳河东武仕水库以上河段实际情况,从原始指标体系的4个准则层中选取13个指标构成滏阳河东武仕水库以上河段健康评价体系,具体情况详见表1。
表1 评价指标体系
2.3 权重的确定
准则层权重按照《技术大纲》确定的赋分权重进行设置,指标层权重采用AHP 层次分析法[3],通过综合分析和专家打分,将定量和定性分析相结合、专家打分和矩阵判断相结合。其中,在“盆”“水”、生物和社会服务功能准则层内,针对不同指标的重要程度,对指标两两进行比较,判断各指标之间能否实现的相对重要程度,之后分别构建判断矩阵,依图2所示公式及流程,最终计算得到各指标的权重。
图2 基于AHP层次分析法的权重计算流程
对评价河段进行综合评价时,按照式(1)对目标层、准则层及指标层逐层加权计算得到评价结果后采用河段长度为权重按照式(2)进行河湖健康赋分计算[3-5]:
式中:RHIi为第i评价河段健康综合赋分;ZBnw为指标层第n个指标的权重;ZBnr为指标层第n个指标的赋分;YMBmw为准则层第m个准则层的权重。
式中:RHI为河湖健康综合赋分;RHIi为第i个评价河段河湖健康综合赋分;Wi为第i个评价河段的长度(km);Rs为评价河段数量(个)。
3 结果分析
3.1 赋分结果
通过层次分析法以及《技术大纲》中各指标计算步骤,得出2个河段不同指标的权重以及分值,赋分结果详见表2—3。
表2 河段I健康状况综合赋分
表3 河段Ⅱ健康状况综合赋分
按照河段长度占评价河段比值作为加权系数以获得滏阳河东武仕水库以上河段健康得分,加权系数为0.86 和0.14,滏阳河东武仕水库以上河段健康评分为91.48 分,处于“非常健康”的状态,评价分类为一类。赋分结果,详见表4。
表4 整体健康状况评价赋分
3.2 问题分析
由表4 整体健康状况评价赋分结果可知,滏阳河东武仕水库以上河段整体健康得分为91.48分,根据表5 各河段健康整体特征分析可知,滏阳河东武仕水库以上河段整体处于“非常健康”的状态,评价分类为一类河流。
表5 各河段健康整体特征
通过滏阳河东武仕水库以上河段河流健康不同准则层雷达图分布和赋分表来进一步解析滏阳河东武仕水库以上河段健康评价的准则层特征。可知,滏阳河东武仕水库以上河段“水”完整性健康指数最高,为98 分;社会服务功能次之,为96.54分。上述2 个准则层评分同属于“非常健康”状态。“盆”完整性健康指数和生物准则层的健康指数评分较低,分别为86.91和78.70分,为“健康”状态。不同准则层赋分结果详见表6,不同准则层雷达图如图3所示。
表6 准则层赋分
图3 河流健康评价准则层雷达图
为了更精细化解析诊断滏阳河东武仕水库以上河段健康状态的原因,计算各指标赋分结果并绘制指标层雷达图,结果详见表7、如图4 所示。由表7可知,在13 个指标体系中,11 个指标的赋分超过90分,为“非常健康”状态,占比为84.6%;岸线自然指数73.82 分,为“亚健康”状态;鱼类保有指数67.34分,也为“亚健康”状态。
表7 各指标层赋分
图4 河流健康评价指标层雷达图
在11 个非常健康的指标中,违规开发利用水域岸线程度、生态流量(水量)满足程度、河流断流程度、底泥污染指数、水体自净能力和防洪达标率这6个指标的赋分为满分;岸线利用管理指数、供水水量保证程度、大型底栖无脊椎动物生物完整性指数、公众满意度、水质优劣程度这5个指标赋分由高到低,均在90~100分。
通过进一步解析准则层雷达图及准则层赋分表可知,生物准则层赋分较低,因此生物准则层的状态是制约滏阳河整体健康能否提升的首要因素。“盆”的完整性评分为“健康”状态,而剩余的2 个准则层评分为“非常健康”状态,相比较而言,“盆”的完整性评分对滏阳河的健康也有制约作用。
由图4及表7可知,滏阳河东武仕水库以上河段各指标中仅鱼类保有指数和岸线自然指数没有达到“健康”及以上状态,仅达到“亚健康”状态,不健康指标的个数占比为15.4%。其中,鱼类保有指数分数最低仅67.34分,岸线自然指数的赋分为73.82分,因此鱼类保有指数和岸线自然指数是制约滏阳河健康状态的关键指标。
3.3 压力分析及修复对策
3.3.1 压力分析
滏阳河是邯郸市的母亲河,是子牙河水系的重要河流,是一条集防洪、供水、灌溉、航运、生态等综合利用为一体的多功能性河道。经过滏阳河源头治理和全域生态修复综合治理,滏阳河水面由原来的3.7 km2提升至16 km2,各种鸟类云集,生态环境发生了质的飞跃,人民幸福感倍增,河流整体呈现出非常健康状态。然而,由本次针对滏阳河东武仕水库以上河段展开的健康评估可知,个别指标仍为“亚健康”状态,并未达到健康标准。针对不同指标,就影响滏阳河东武仕水库以上河段健康的主要压力展开具体分析如下。
在所有指标的整体评分中,鱼类保有指数最低仅67.34分,呈现“亚健康”状态。本次监测调查是在2022年5—8月之间开展的,当时河段仍在施工,施工过程中,河道清淤等难免会对河流生境造成一定影响,使得本次监测所获种类较少;而鱼类保有指数是现有鱼类种类与历史种类的对比,本次监测是选择整个河流不同监测断面的鱼类进行汇总,评分代表了整个河流的鱼类保有的状态,使得整个河段的鱼类保有指数较低。此外,由于拆迁等历史原因,南留旺大桥附近岸线尚未清理,使得这一河段的岸线管理仍存有压力,导致岸线自然指数评分仅为73.82分,同样为“亚健康”状态。
综上,鱼类保有指数和岸线自然指数是影响滏阳河东武仕水库以上河段健康的直接压力指标。
3.3.2 修复对策
实施河长制是实现绿色发展理念,推进生态文明建设,实现人与自然的协调发展的必然需要。河湖治理与保护涉及上下游、左右岸、不同行政区域、不同产业,因此,对河湖健康进行健康评价,对河湖健康进行诊断,是河湖健康问题的根本和先决条件。针对滏阳河东武仕水库以上河段健康评价及诊断结果,建议从水域岸线管控、水资源管理、水环境治理及水生态修复4个方面优化河湖管理。
(1)水域岸线管控。由不健康表征及压力分析可知,岸线自然指数偏低是形成滏阳河不健康的压力之一,对标“病灶”及“病因”,给出具体建议。其中,应尽快处理南留旺桥左岸拆迁等历史遗留问题,进而降低岸坡高度、优化岸坡环境和生态,提高岸坡和岸线植被覆盖度,提高岸线自然指数及岸线利用管理指数2个指标评分。经过全域生态修复综合治理后,大部分岸坡变生态护坡,基地多为黏土,岸坡稳定性有一定风险压力。针对岸坡时有冲刷的问题,建议根据防洪标准及水力情势,在岸坡坡脚增加抛石石笼护岸,提高岸坡稳定性评分。
河湖“四乱”是水域岸线管理的重点,因其偶发性,也是管理的难点所在。建议加密视频设备布点,调动各级河长办充分利用河道视频监控系统,进一步推动河湖监管由“人防为主”向“人防+技防结合”并逐步向“技防为主”转变,为智慧河湖管理建设夯实基础。
水清河畅、岸绿景美是广大人民群众的普遍心声,也是广大人民群众的普遍诉求。建议河长办进一步加强河长制的宣传和科普工作,充分利用人民群众的热心和热情,发展民间河长,在解放各级河长管理人员的同时又能提高巡河的频次,推动管理机构“人防”到普通民众“人防”的转换,进一步提高“四乱”发现清理的及时性。
(2)水资源管理。近年来,滏阳河逐渐由供水、灌溉为主转变到供水、灌溉、生态、景观和航运综合利用的一条河流。在此背景下,确保滏阳河生态流量的重要性愈发显著。因此,一定要坚持节水优先,进一步提高生产用水效益和生活用水效率,避免行业竞争性缺水,使得滏阳河生态流量的保障落到实处,确保滏阳河不断流,维持河流基本生态功能,保证滏阳河健康的持续改善和不断提升。
借着国家水网建设的东风,在邯郸东部水网建设的基础上,借滏阳河生态修复综合治理的契机,以滏阳河水系为主体,优化东武仕水库、引漳、引江、引黄等多水源工程联调联动机制,统筹河流上下游、左右岸,构建空间更加均衡的邯郸市水网工程。
随着全球气候变化,洪涝和干旱等极端天气频发、广发。针对洪涝和干旱等极端天气,应建立水量调配的应急预案。特别是,应针对持续干旱或连续干旱年份,进一步优化应急调度方案,保证连续特枯年份的生态水量。针对水污染等不同类型、不同风险等级的突发事件,开展预警及响应机制、响应预案的制定。
(3)水环境治理。结合岸线城镇和居民分布情况,应重点加强非点源污染治理,亟需加强河流的水体自净能力。首先,进一步持续加大黑臭水体的治理力度。针对河道内管理措施,严格实施雨污管道分流,严禁雨水管道排污;河道内工程措施,除了增设橡胶坝、水跌等水利措施增加河流水动力、提高河流净化能力外,可通过水生植物浮岛等生态措施进一步增加河流消纳、消解污染物的能力。针对河岸,在新改建小区或设施方面,考虑增加非点源污染的海绵消纳措施,争取先行先试,进一步降低雨水入河污染来源;广泛开展水环境保护的科普宣传和倡议,进一步提升市民素质,避免垃圾入河、宠物粪便排放,进一步降低岸上非点源污染风险。其次,进一步推进农村生活污水处理的普及和整改,进一步提升农村污水处理的能力和质量,进一步提高农村生活污水的处理率、降低污水的入河排放率;另外,建议在河岸两侧大力推进保护耕作、绿色防控和机械化施肥以及精细施肥等减重、增效技术;大力发展农家肥、畜禽粪便等有机化肥,并进行合理布局,建议以低需肥和低环境效益为主,建立高效率、洁净的耕地。
(4)水生态修复。由于历史原因,外加2022年施工影响,本次鱼类保有指数的评分一般,仅为“亚健康”状态。未来在水环境治理的基础上,结合滏阳河全域生态治理改造,打造不同的湿地或景观节点,进一步加强生境的修复,构建不同的生态廊道,让滏阳河休养生息使得物种逐渐丰富,恢复鱼类的种类和数量。
随着滏阳河生态的逐渐修复,水生生物也将会持续改善,特别是水生植物的生长改善。根据北京市生态修复的经验,一年生水生植物的生长繁殖较快,但由于其生长节律其死亡也快,极易造成枝条的腐烂,反而会影响河流水体并影响其他底栖生物的生长,因此应建立相应的应急打捞等响应机制。
大型底栖动物对水体的耐受能力变化范围较大,是水生态健康评价的常用指标,其大部分种类生活史较长,对水生态环境质量的变化反应较慢。随着综合治理工程的完成和沿河生境的重建和重组,大型底栖动物多样性和完整性将会逐渐改善。因此,基于代表性、延续性等调查监测的基本原则,建议在已有监测点位的基础上,科学合理确定调查监测频次,对滏阳河的这一类群开展持续的调查监测,以获得更为全面的滏阳河大型底栖动物生物多样性数据,为后续开展滏阳河水生态系统的保护修复提供基础数据和决策参考。
此外,河流生境在上下游的形态、数量及质量的差异性造成了上下游的生态服务价值差异性。未来,在逐渐恢复滏阳河健康活力的同时,尝试建立上下游联动的生态补偿长效机制,充分发挥市场的作用,让政府-市场两手发力,以此成为滏阳河水系管理的新发力点。
4 结论
本文在综合考虑滏阳河东武仕水库以上河段的生态环境特点与社会服务管理需求基础上,制定了一套适用于滏阳河东武仕水库以上河段的健康评价体系,并对滏阳河东武仕水库以上河段的健康状况做出评价,得到以下结论。
(1)滏阳河东武仕水库以上河段整体呈“非常健康”状态。
(2)准则层中“盆”完整性与生物完整性是影响河流健康的主要因素。
(3)从指标层看,岸线自然指数和鱼类保有指数为“亚健康”状态,为影响东武仕以上河段河流健康的主要制约因子。
本文对滏阳河东武仕水库以上河段进行了实例评估,通过此次评估,发现了影响其健康状况的主要原因和问题,并对其整改提出了建议,为今后的生态水系规划、建设和管理提供参考。
党的二十大报告指出:尊重自然、顺应自然、保护自然是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。健康的河湖是支撑区域绿色高质量发展的基础,也是广大人民向往美好生活的基本诉求,是人与自然和谐共生的直接体现。为推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,坚持“以水而定”的原则,节水优先,统筹水资源、水环境、水生态治理,推动母亲河的生态保护治理。在河流健康的基础上,大幅提高河流社会服务功能,将滏阳河打造成一条安澜、健康、宜居、文化、富民、和谐的幸福河。