郑集南支河水域状况评价及保护建议
万永智,王勇成,李超
(江苏省水文水资源勘测局徐州分局,江苏 徐州 221000)
摘 要:开展水域状况评价,对于推动河湖治理保护具有重要意义。根据《水域状况评价规范》(DB32/T 4463—2023),结合郑集南支河水文特征和资料情况,在水空间、水安全、水资源、水生境、水生物、水感官、水文化等方面分别进行赋分评价。结果表明:郑集南支河综合得分为83.13分,水域状况为“良好”。根据评价结果,提出了河道治理和水生态保护合理化建议。
关键词:水域状况;指标体系;保护建议;郑集南支河
引言
河湖水域是地表重要的生态系统之一,是水资源、水生态资源的主要载体,具有防洪、供水、生态多种服务功能[1]。鉴于河湖水域的重要性, 2020年6月,江苏省人民政府印发了《江苏省水域保护办法》(省政府令第135号),明确要加强水域保护工作,确保水域面积不减少、水域功能不衰退。2022年2月,江苏省水利厅印发了《省水利厅关于开展水域监测评估工作的通知》(苏水河湖〔2022〕4号),要求各级水行政主管部门分级开展水域面积监测和重点水域保护状况监测评估。为规范水域状况评价工作,江苏省市场监督管理局发布了《水域状况评价规范》(DB32/T 4463—2023)(以下简称“规范”)[2],为江苏省境内河湖水域状况评价提供了指标体系和评价标准。郑集南支河是徐州市重要跨县河道,亦是徐州市西部地区用水主要供水线路,其水域状况历来受到人民和政府部门的高度重视,现以徐州市郑集南支河为例进行水域状况评价具有重要意义,为今后工作的开展提供借鉴和参考。
1 材料与方法
1.1 评价区域与对象
郑集南支河是丰县南线重要调水线路,河段从丰县大沙河镇李寨村至郑集干河口,流经大沙河镇、梁寨镇、范楼镇、何桥镇和黄集镇,河道全长38.7km,水域面积1.63km2。河道涉及丰县、铜山区2个行政区,其中丰县段长22.1km,河底高程31.0~42.0m,底宽7~20m;铜山段长16.6km,河底高程31.0~30.0m,底宽 10~15m。该河道等级为5级,主要控制建筑物有范楼闸、梁寨闸、孙寨闸,经过2018 年“郑集河输水扩大工程”和“徐州市黄河故道后续工程”2次治理,郑集南支河防洪、排涝、输水能力得到较大提高。郑集南支河主要功能为供水、防洪、排涝,水功能区划为铜山丰县农业用水区,水功能区水质目标为Ⅲ类。
1.2 评价指标体系与方法
1.2.1 评价指标体系
水域状况评价指标体系参照规范,结合郑集南支河水文特征和生态特征以及资料收集情况,确定其水域状况评价指标体系和相应指标的权重,见表1。评价体系涉及水空间、水安全、水资源、水生境、水生物、水感官6个类型14项指标和水文化要素评价加分项,本次评价在水安全类岸线功能区达标率指标计算上与规范有所不同,由于该河历史参考数据难以取得,鱼类、水鸟保有指数没有列入,其指标权重分配到水生物类其他指标中。
表1 河流水域状况评价指标体系[1]
指标类型 | 单项指标名称 | 指标描述和计算方法 | 权重 |
水空间 | 水域面积变化率 | 工程占用或退出后的水域面积占常水位水域面积的百分比 | 0.40 |
水安全 | 岸坡稳定性 | 稳定的岸坡长度占评价岸坡总长度的比例 | 0.04 |
堤防(坝)防洪达标率 | 达到防洪标准的堤防(坝)长度占其总长度的百分比 | 0.08 | |
岸线功能区达标率 | 符合岸线功能区划的岸线长度占岸线总长度的百分比 | 0.03 | |
水资源 | 供水水量满足度 | 评价期内水域满足所有供水工程的水量保证率 | 0.05 |
生态用水满足度 | 采用满足生态水位(流量)的天数(或旬)占评价期总天数(或总旬数)的百分比表示 | 0.05 | |
水生境 | 生态岸线比例 | 以生态岸线长度占总岸线长度的百分比表示,生态岸线包括自然岸线及采用人工生态修复后具有自然属性的岸线 | 0.02 |
河道连通性指数 | 反映河道水体保持流动性和连续性程度,采用河道内影响河道连通性的建筑物或设施(拦河闸、坝和网)数量评价 | 0.05 | |
水质类别 | 水质评价方法采用单因子法 | 0.08 | |
水生物 | 着生藻类多样性指数 |
式中: H—Shannon-Wiener 生物多样性指数,S—总的物种数,i—物种序号,Pi—第 i 个物种个体数占总个体数的百分比。 | 0.03 |
底栖动物多样性指数 | 0.02 | ||
水感官 | 水面漂浮物覆盖率 | 以遥感监测或者调查的漂浮物最大面积占水域面积的比例表示,漂浮物包括藻类水华、水葫芦、水花生、秸秆等 | 0.03 |
透明度 | 指水体的澄清程度 | 0.06 | |
公众满意度 | 指公众对水域的面积变化、河岸管护、水质水生态、景观娱乐方面的满意程度。公众满意度取评价水域范围内参与调查公众赋分的平均值 | 0.06 | |
水文化 | 省级以上水利风景区、水情教育基地、精细化管理工程、创新性水域管理制度等 |
1.2.2 评价分级与方法
评价分级:依据规范,水域状况评价结果分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个等级,分别代表水域状况为优秀、良好、中等、较差及劣态,见表2。
表2 河流水域状况综合评价分级标准
指 标 | 等级与评分标准 | ||||
等 级 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
水域状况 | 优秀 | 良好 | 中等 | 较差 | 劣态 |
综合评价值范围 | [90, 100] | [80, 90) | [70, 80) | [60, 70) | [0, 60) |
评价方法:单项指标采用百分制赋分,各单项指标得分乘以对应的权重分值之和,再加上评价水域的水文化评分值(每有1个加0.5分,最高不超过2分),得到水域状况综合评价值。水域面积变化率为一票否决项,当其单项等级评价结果为Ⅴ级时,则该水域综合评价结果为Ⅴ级。
1.3 资料来源
评价基础资料主要通过资料收集和现场调查获取,水质和水生物资料来源于江苏省水环境监测中心徐州分中心2022—2023年例行监测水质成果和调查监测成果。
2 结果与分析
2.1 指标评价
2.1.1 水空间
郑集南支河水域面积为1.63 km2,2023年度无占用(圈圩或围网)或退出的水域面积,与上年度相比水域面积无变化,水域面积变化率为0,参照规范,水域面积变化率评分值为85分,指标等级为Ⅲ级。加权得分为34分。
2.1.2 水安全
岸坡稳定性:郑集南支河岸线总长度约45.5 km,河道护坡类型主要为自然土质护坡,经现场调查,整体岸坡稳定,岸坡稳定性为98%,参照规范,岸坡稳定性赋值86.7分,指标等级为Ⅰ级。加权得分为3.47分。
堤防(坝)防洪达标率:郑集南支河堤防(坝)总长度45.5 km,其中阚楼至孙寨闸段2.6 km不满足《江苏省南四湖湖西区水利治理规划》中防洪排涝标准为10年一遇排涝和20年一遇防洪的要求[3],堤防防洪达标率为 94.5%,参照规范, 赋值为89分,指标等级为Ⅱ级。加权得分为7.12分。
岸线功能区达标率:根据《徐州市河道保护规划》(2020—2025),岸线保护区4个,岸线保留区51个,岸线控制利用区48个,未划定岸线开发利用区。岸线功能区达标率为89.4%,赋值为89.4分,指标等级为Ⅱ级。加权得分为2.68分。
水安全指标与2020年相比,赋分值基本相同。
2.1.3 水资源
供水水量满足度:郑集南支河作为湖西区南线调水线路主要河道,通过沿线各级翻水站抽引下级湖和不牢河水调往丰县、铜山地区,用于农业灌溉和丰县大沙河饮用水源地补水。2023年度供水水量满足度率按农田灌溉保证率80%计。供水水量满足度赋值为80分,指标等级为Ⅱ级。加权得分为4.0分。
生态用水满足度:根据《郑集河生态水位保障实施方案》,郑集南支河范楼闸上生态水位为36.50m,梁寨闸上生态水位为39.50m。2023年范楼闸上、梁寨闸上日均水位最低值分别为37.36m和40.00m,均高于生态水位,生态水位满足程度为100%。生态用水满足度赋值为100分,指标等级为Ⅰ级。加权得分为5分。
水资源指标与2020年相比,赋分值基本相同。
2.1.4 水生境
生态岸线比例:郑集南支河两岸总长度约77.4km,河道多为自然植被覆盖的土质护岸,植被覆盖率较高、连续性较好,滨河生态较好。据调查,郑集南支河硬质岸线约2.43km,生态岸线比例约96.9%,生态岸线比例赋分值为96.9分,指标等级为Ⅰ级。加权得分为1.94分。
河道连通性指数:郑集南支河有闸站3座,分别为孙寨闸站、范楼闸站、梁寨闸站,为保障生态和农业用水,开启天数均未超过全年的60%,河长38.7km,河道连通指数为7.75,百公里河长闸数大于2.5,河道连通性指数赋值为0分,指标等级为Ⅴ级。加权得分为0分。
水质类别:根据江苏省水环境监测中心徐州分中心2023年度梁寨闸上和范楼闸上水质监测成果,计算加权平均值,采用单因子指数法评价,郑集南支河水质综合类别为Ⅲ类,2023年度未出现突发性水污染事故。以定类指标高锰酸盐指数加权平均值6.0 mg/L作为计算代表值[4],参照规范,采用区间内线性插值赋分,赋值为80.0分,指标等级为Ⅲ级。加权得分为6.4分。
水资源指标中,水质类别为Ⅲ类,优于2020年度Ⅳ类水质,生态岸线比例和河道连通性指数基本无变化。
2.1.5 水生物
着生藻类多样性指数:郑集南支河2023年度共定量检出着生藻类5门60种,其中绿藻门9种,硅藻门23种,蓝藻门15种,裸藻门10种,隐藻门3种[4]。河内着生藻类密度在2.27~3.88万个/cm2,上游多于下游,平均密度为3.07万个/cm2。河内优势种为钝脆杆藻和囊裸藻。经分析计算,郑集南支河着生藻类多样性指数为3.45,比2020年的1.54增加1.91。参照规范,着生藻类多样性赋值为100分,指标等级为Ⅰ级。加权得分为3分。
底栖动物多样性指数:郑集南支河2023年度共调查采集到底栖动物6种,其中软体动物门腹足纲出现4种,环节动物门寡毛纲和节肢动物门昆虫纲均出现1种。经分析计算,郑集南支河底栖动物多样性指数为1.82,参照规范,底栖动物多样性赋值为81.4分,指标等级为Ⅲ级。加权得分为1.62分。
水生物指标中,着生藻类多样性指数与2020年相比明显增加。
2.1.6 水感观
水面漂浮物覆盖率:据现场调查及卫星影像图,郑集南支河管护效果显著,水面清洁,未发现大面积藻类水华、水葫芦、水花生、秸秆及其他废弃物。水面漂浮物覆盖率赋值为100分,指标等级为Ⅰ级。加权得分为3分。
透明度:郑集南支河水深大于1m,透明度作为评分分级阈值。经测量,郑集南支河水体透明度均值为0.5m,参照规范,透明度指标赋值为90分,指标等级为Ⅱ级。加权得分为5.4分。
公众满意度:根据《2023年度郑集南支河生态河湖状况评价报告》现场问卷调查统计,参与调查公众赋分的平均值为91.7分,高于2020年调查赋分值87.97分,指标等级为Ⅰ级。加权得分为5.5分。
水感观指标中,公众满意度得到提升,水面漂浮物覆盖率和透明度基本无变化。
2.1.7 水文化
郑集南支河水景观以自然植被覆盖为基础,滨河生态较好。评价水域范围内没有国家和省级的湿地公园、自然保护区、风景名胜区、水利风景区、水利教育基地、水利遗产以及精细化管理工程,无加分项。
2.2 结果与分析
对照水域状况评价指标体系,郑集南支河综合得分为83.13分,综合水域状况为“良好”。其中,水安全、水感观2个类型6项指标等级为Ⅰ级或Ⅱ级,水域状况处于“良好”以上状态;水空间水域面积没有变化,处于中等状态;水资源指标中,供水水量满足度处于“中等”状态,生态用水满足度处于“优秀”状态;水生境指标中,生态岸线比例指标处于“优秀”状态,水质综合类别为Ⅲ级,河道连通性指数指标处于“劣态”;水生物指标中,着生藻类多样性指数有所上升,底栖动物多样性指数处于“中等”状态。
与2020年相比较,水空间、水安全、水资源3个类型6个指标赋分值基本相同;水生境、水生物、水感观3个类型中,水质类别、着生藻类多样性指数有所好转,公众满意度得到提升,其它指标基本无变化。
3 讨论
从水空间、水安全、水资源、水生境、水生物、水感观6个类型14项指标和水文化要素构建的评价体系和方法,能够比较完整地反映郑集南支河水域状况。
在本次评价中,由于缺少鱼类生物和水鸟20世纪80年代或以前历史参考时期监测数据作为基准值,鱼类保有指数和水鸟保有指数未纳入本次评价体系,造成水生物状况评价缺乏完整性;规范明确了岸线功能区达标率评价指标的计算方法,但对于岸线功能区达标的判定缺少统一的定量方法,本次评价采取比对方法的科学性值得探讨。
4 结论与建议
4.1 结论
(1)应用本次构建的评价体系和方法所得的评价结果,基本符合郑集南支河水域状况实际,可为类似河道水域状况评价提供借鉴。在评价中,监测调查数据不足和数据获取技术手段是评价结果质量的限制因素。
(2)郑集南支河综合水域为“良好”状况。总体上较2020年有较好改善,主要表现在水质类别、着生藻类多样性指数有所好转,公众满意度得到提升。
(3)郑集南支河水域状况存在的问题主要表现在部分河段防洪标准不足、河道连通性较差、水质存在时段超标、底栖动物多样性不够丰富等方面。
4.2 建议
针对郑集南支河水域状况存在的问题,建议如下:
(1)提高防洪排涝能力。根据《江苏省南四湖湖西区水利治理规划》,对郑集南支河阚楼至孙寨闸段按照10年一遇排涝标准扩挖,20年一遇防洪标准复堤[3]。
(2)构建蓄泄兼备的水系连通体系。恢复郑集南支河滩地内的坑塘、湿地及支流与河道之间的自然连通,维护河流纵向连续性和连通性,贯通“小水系”,让河流“动起来”。
(3)提升河道水体水质。针对河道目前存在的点源、面源等污染,实施水污染防治工程[3]。一是加快沿线镇级污水处理厂提质增效工程及配套管网建设,实现镇区污水全收集、全处理;二是规划建设农村生活污水处理厂建设,建立河道沿岸农业废弃物清理制度和长效管理机制;三是建设高标准农田,推广生态农业、有机农业、生态养殖,开展农