基于层次分析法的城市河流健康综合评价

赵丽子，石 林，乔 祺，李代军，胡 娟

（湖南省水利水电科学研究院，湖南 长沙 410007）

1 研究区域及河流概况

长株潭都市圈是长株潭城市群生态绿心规划所在，区域地处湘江中下游，区域内水网密布，流域面积50 km2以上的河流共计193 条，河流长度共计5 977 km，主要河流包括湘江及其支流渌水、涟水、浏阳河、沩水等。截至2021年末，长株潭都市圈常住人口达到1 484 万，城镇化率达到80.90%，地区生产总值1.80 万亿元，占全省地区生产总值38.80%，是湖南省政治、经济、文化发展中心。

渌水发源于江西省萍乡市千拉岭南麓，干流全长166 km，株洲市境内81.50 km，株洲市境内流域面积2 753 km2，占流域总面积的49%。涟水发源于湖南省新邵县，干流全长234 km，湘潭境内河长133 km，境内流域面积2 652 km2，占流域总面积37%。浏阳河水系发源于罗霄山脉的大围山北麓，全长224 km，流域面积4 244 km2。

2 指标体系筛选与构建

2.1 指标初选

文章采用频次统计分析法，选择2005-2021年以来针对国内城市河流健康评价进行过深入探讨的学者观点作为国内文献样本，根据文献的下载次数、被引次数以及刊登期刊的质量进行了初步筛选，总共摘出16篇具参考意义的典型案例，并结合苏州市、天津市城市河流健康评价标准，采用同类并项方法，对所采用文献的评价指标体系进行归纳与整理。从“水”“盆”、水生生物及服务功能4个方面进行指标频次使用统计分析，提取出21 个具有较高关注度、能综合体现城市河流各方面特征的常用河流健康评价指标，如表1 所示，以此初步构建出文章所需河流评价指标体系。

表1 初选指标体系表

2.2.1 “水”评价指标（B1）

水量和水质是河流水文水资源的重要因素。在“水量”方面，生态流量是维持河道生态功能的重要条件，水资源的开发利用是影响城市与区域可持续发展的关键因素，为防止水资源过度开发对河流健康造成影响，此次选取河流水资源开发利用率（C11）、生态流量（水位）满足程度（C12）对河流水量进行评价。

在“水质”方面，由于近年来区域城镇化、工业化发展加快，各类废污水排放量大，河流污染负荷重。此次，选取最直接且易监测的河流水质达标率（C13）为评价指标。

其次，由于长株潭区域内聚集采矿业和冶炼业等金属冶炼行业，有色金属冶炼易造成土壤污染，底泥是水体中重金属的主要富集地，其健康状态对水体生态环境具有重要的影响，因此，采用底泥污染状况（C14）进行评价。

2.2.2 “盆”评价指标（B2）

受城市防洪、发电、景观等需要，长株潭区域河流受人工干扰强度大。纵向上，河道内水闸、水电站等拦河建筑物众多，河流连续性变差；横向上，河岸带是水域与陆域之间能量物质交换及生物活动的重要生态廊道。此次选用河流纵向连通性（C21）评价河流在纵向上物质能量连通交换程度，采用岸坡稳定性（C22）及植被覆盖度（C23）对横向岸线带岸坡整体稳定性与植被覆盖情况进行评价。

2.2.3 水生生物（B3）

水生生物群落结构变化可用来反映河流健康状况，鱼类、底栖动物是水生生物群落中的重要类群，对水环境、水动力变化反应较为敏感。考虑到渌水、涟水、浏阳河为湘江二级支流，鱼类历史资料较难获取，此次评价仅选取大型底栖动物生物完整性（C31）一项评价指标。

2.2.4 社会服务功能（B4）

长株潭区域河流主要具有防洪、供水、景观等功能，结合“洪涝无虞、饮水放心、用水便捷、亲水宜居”的省水安全发展需求，此次选用防洪达标率（C41）、饮用水源地水质达标率（C42）、城市供水保障率（C43）及景观满意度（C44）三项指标进

2.2 指标筛选

根据初选指标体系，结合长株潭区域发展实际情况，共选用12 个指标对长株潭区域河流“水”“盆”、水生生物及社会服务功能4个方面进行综合评价，指标体系见表2。行评价。

表2 长株潭区域河流健康评价指标体系表

3 综合评价与结果分析

3.1 权重计算

根据长株潭区域河流健康评价体系，采用层次分析法，针对评价指标体系准则层和指标层分别设计重要性比较调查表，请水文、水利、生态、环境等研究领域的13 名专家对评价指标体系准则层及指标层进行对比，然后计算各赋值矩阵的特征值和特征向量，通过各评判矩阵的一致性检验，得到有效调查表共计11 份，最后将各专家调查表得出权重的平均值作为各指标的最终权重，见表3。

表3 指标权重分配表

3.2 赋分计算与分析

3.2.1 数据收集

文章选取长株潭区域内渌水株洲段、涟水湘潭段、浏阳河为河流健康评价对象，评价年为2021 年（部分数据采用2020年）。收集了湖南省统计年鉴，水利、水资源、生态环境等统计公报，数据内容包括2020-2021年度所在区域国民经济统计数据，水文水资源、河流岸线、涉河水利工程、河流水质等基本信息，并针对区域内河流（段）开展大型底栖动物、水质等专项调研。此外，设计景观满意度调查表，通过现场问卷调查方式，开展景观公众满意度调查。

3.2.2 计算分析

此次赋分标准参考《河湖健康评估技术导则》。通过赋分计算，渌水株洲段（65.5）、涟水湘潭段（73.2）、浏阳河（70.3）均处于“健康”状态。

在“水”方面，涟水湘潭段（84.2）、浏阳河（82.9）“非常健康”，渌水（78.0）为“健康”；在“盆”方面，渌水株洲段（43.5）、涟水湘潭段（51.9）、浏阳河（40.4）均处于“亚健康”状态；在生物方面，渌水株洲段（60.0）、涟水湘潭段（65.0）、浏阳河（70.0）均处于“健康”状态；在服务功能方面，渌水株洲段（77.0）、涟水湘潭段（87.8）、浏阳河（88.2）均处于“健康”状态。由此可以看出，渌水株洲段、涟水湘潭段、浏阳河在“盆”方面健康风险较大。

在评价指标方面，区域内评价的三条河流水资源开发利用情况、生态流量满足程度、水质状况、岸坡植被覆盖情况、饮用水源地水质达标情况、供水保障程度等均处于“非常健康”状态，景观公众满意度较高，但河流纵向连通性处于“病态”，底泥污染介于“亚健康-病态”之间。河流纵向连通性破坏主要是受拦河闸、水电站等影响，河流结构和功能在纵向上遭到破坏，这对维持水体自净和生境完整，保障鱼类洄游等造成较大影响。其次，河流存在重金属污染问题突出，河流现场取样监测中Pb、Cd、Cr重金属的质量浓度平均值均超过长江流域化学背景值，Cd平均值均超过《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》农用地土壤污染风险筛选值。

4 结语

文章结合长株潭区域河流特征及城市一体化发展需要，构建了适应长株潭区域河流健康评价的指标体系，并采用层次分析法进行指标权重分配，具有一定的科学性，可供长株潭区域其他河流健康评价参考。

参考论文：

［1］王晓刚，王竑，李云，等.我国河湖健康评价实践与探索［J］.中国水利.2021（23）：25-27.