渭河健康維持的關(guān)鍵因子分析

◎辛琛

渭河健康維持的關(guān)鍵因子分析

◎辛琛

1 引言

渭河流域水資源開發(fā)利用歷史悠久，對(duì)關(guān)中地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要作用。近年來，由于受降水減少、水土保持治理以及工農(nóng)業(yè)用水增加等多方面的影響，渭河出現(xiàn)了河道萎縮、河槽淤積、水污染加劇、生物種類銳減、水資源供需矛盾突出等問題，致使渭河生態(tài)系統(tǒng)健康狀況嚴(yán)重惡化，已成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素[1]。為了緩解這種趨勢(shì)，改善渭河的河流健康狀況，國(guó)家和陜西省政府陸續(xù)啟動(dòng)了渭河流域重點(diǎn)治理、陜西省渭河流域綜合整治工程、引漢濟(jì)渭工程等大型治渭行動(dòng)，開展了水利部行業(yè)科研專項(xiàng)、科技部重大水專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目等多個(gè)科研計(jì)劃，旨在解決渭河問題。然而通過調(diào)研分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，在所有治渭或研渭的行動(dòng)或工作中，涉及渭河健康的問題并不多，雖然很多成果都涉及渭河健康問題[2]，但至今仍沒有一套有代表性且簡(jiǎn)單實(shí)用的渭河健康維護(hù)的指標(biāo)體系。

本文擬在河流健康相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)渭河治理過程中的諸多認(rèn)識(shí)以及前期研究成果，從河流結(jié)構(gòu)、功能及其與流域環(huán)境的顯著關(guān)系幾個(gè)方面研究影響渭河健康生命的關(guān)鍵因子。

2 河流健康的定義與研究現(xiàn)狀

“河流健康”是一個(gè)通俗、易懂的概念，但目前尚沒有一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)定義。對(duì)不同的人，河流健康意味著不同的含義。激進(jìn)環(huán)保主義者認(rèn)為，原生態(tài)的河流是健康河流的唯一標(biāo)準(zhǔn)，主張把河流恢復(fù)到原始狀態(tài)。而具有人類中心主義傾向的人認(rèn)為，只要能滿足人類供水、防洪、發(fā)電、航運(yùn)、娛樂等需求，河流就是健康的。結(jié)合以上兩種認(rèn)識(shí)，我們認(rèn)為對(duì)河流健康的定義應(yīng)考慮河流生態(tài)系統(tǒng)的特征及對(duì)人類社會(huì)的服務(wù)功能[3]。因此本文提出的河流健康的定義可以這樣描述：河流健康是指在一定時(shí)期內(nèi)，河流生態(tài)系統(tǒng)可保持自身結(jié)構(gòu)的完整性，同時(shí)能維持正常的服務(wù)功能，滿足人類社會(huì)發(fā)展的合理需求的狀態(tài)，我們稱之為河流健康。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)河流健康的研究大多集中在河流健康的概念及其內(nèi)涵和標(biāo)志、河流健康評(píng)估方法及指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)、河流健康修復(fù)方法及應(yīng)用領(lǐng)域等3個(gè)方面[3]。關(guān)于河流健康概念，多是從生態(tài)學(xué)、河流地貌學(xué)和河流管理的角度來定義的；其內(nèi)涵較多的涉及河道結(jié)構(gòu)形態(tài)功能、河流水文特征、水環(huán)境質(zhì)量、河流生態(tài)系統(tǒng)、河流社會(huì)功能等5個(gè)方面；其標(biāo)志包括充足的水量和天然的流態(tài)、良好的水質(zhì)、自然暢通且穩(wěn)定漸變的河道、豐富多樣的水生生物及可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)、滿足區(qū)域和流域生產(chǎn)生活需要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值等。

3 渭河健康維持的理念

渭河地處我國(guó)西北地區(qū)東部生態(tài)環(huán)境脆弱帶，是我國(guó)西北地區(qū)重要的糧食產(chǎn)區(qū)和工業(yè)發(fā)展區(qū)。流域?qū)俚湫偷拇箨懶约撅L(fēng)氣候，多樣的地貌類型，特殊的水循環(huán)模式以及高強(qiáng)度的人類活動(dòng)造就了渭河不同于其他河流的特質(zhì)。因此，要維持渭河健康必須從渭河本身入手。結(jié)合以往渭河重點(diǎn)治理、綜合整治、示范區(qū)建設(shè)等諸多成果，筆者認(rèn)為：健康的渭河就是要以實(shí)現(xiàn)渭河水量、水環(huán)境、水生態(tài)的和諧為目標(biāo)，以穩(wěn)定河床的維持、水域功能的實(shí)現(xiàn)、良好生態(tài)的維系、人水和諧關(guān)系的建立為主要標(biāo)志，保護(hù)和改善河流水文循環(huán)中的水沙量過程及其搭配關(guān)系，保障枯水期基流、河流濕地和水域功能等河流非生物環(huán)境，適度控制洪水風(fēng)險(xiǎn)和水沙資源利用，進(jìn)而采取必要的工程和非工程措施，維護(hù)河流的生命維持機(jī)制。

要維持一個(gè)健康的渭河，需要從軟硬兩個(gè)層面來建設(shè)。從軟的層面講，在現(xiàn)狀條件下要實(shí)現(xiàn)對(duì)渭河健康的維持，就必須發(fā)揮政策引導(dǎo)、主體推動(dòng)、設(shè)施保障、全社會(huì)參與等四方面力量的整體合力。從硬件方面講，要構(gòu)筑維持渭河健康的四大體系，即防洪減淤體系、供水保障體系、水污染控制體系、水生態(tài)保護(hù)體系，這四大體系是保障渭河健康的重要設(shè)施基礎(chǔ)，也是渭河治理必須始終堅(jiān)持的目標(biāo)。在構(gòu)建渭河健康維持指標(biāo)體系時(shí)，也應(yīng)充分考慮這些因素的影響。

4 渭河健康維持的關(guān)鍵因子

4.1 渭河河流健康因子選取的基本原則

不同地域，不同河流有不同河流管理目標(biāo)，因此對(duì)河流健康的詮釋亦有不同，如何設(shè)置最合適于待評(píng)價(jià)河流的健康指標(biāo)體系將是河流健康評(píng)價(jià)工作的一個(gè)重要前提。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外河流健康生命理論與指標(biāo)體系的分析[4]，認(rèn)為河流健康關(guān)鍵因子的選擇，應(yīng)要遵循以下幾個(gè)原則：（1）指標(biāo)的差異性和階段性；（2）指標(biāo)的系統(tǒng)性和層次性；（3）指標(biāo)的流域尺度性；（4）指標(biāo)的臨界性。另外，當(dāng)前渭河綜合治理中主存在資源性缺水、供需矛盾突出，水質(zhì)惡化、污染嚴(yán)重，徑流量銳減、生態(tài)環(huán)境不斷惡化，下游淤積嚴(yán)重、洪水災(zāi)害頻繁等一些嚴(yán)重的問題，因此，渭河健康因子的選擇應(yīng)立足于渭河河情，堅(jiān)持針對(duì)性、科學(xué)性和可操作性的綜合

實(shí)現(xiàn)。

4.2 關(guān)鍵因子表征的意義與控制作用

在對(duì)國(guó)內(nèi)外已有河流健康成果統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合渭河實(shí)際，通過依據(jù)原則主觀篩選+相關(guān)分析客觀縮減相結(jié)合的方式進(jìn)行了指標(biāo)篩選，最終確定了渭河健康維持的10個(gè)關(guān)鍵因子。具體因子及其表征意義如下：

（1）控制斷面水量：體現(xiàn)河流健康與河流水量的宏觀要求，控制其可保障河流的基本水量；

（2）控制斷面水位：體現(xiàn)健康河流的水深要求，只有有一定的水深，河中的一些生物群體和棲息地環(huán)境才有可能存在，控制其可提供河流的水域功能；

（3）控制斷面沙量：體現(xiàn)多沙河流的含沙量特征，如果河流含沙量過高，可能對(duì)河中生物產(chǎn)生致命的影響，同時(shí)造成下游河道淤積，控制其對(duì)維持河流健康至關(guān)重要；

（4）河段沖淤量：體現(xiàn)健康河流的輸沙能力，可間接反映河流的造床、沖淤以及棲息地的產(chǎn)生條件。可通過一些工程手段，調(diào)控河段沖淤量，達(dá)到?jīng)_淤平衡；

（5）傍河挖沙量：體現(xiàn)人類活動(dòng)對(duì)河流水沙關(guān)系的影響，控制傍河挖沙量，可極大的緩解上游產(chǎn)沙過程及量級(jí)，進(jìn)而達(dá)到控制河段泥沙的目的；

（6）入河廢污水排放量：體現(xiàn)人類活動(dòng)對(duì)河流水環(huán)境的影響，控制入河廢污水排放量，可減少點(diǎn)、面源污染物對(duì)河流水體的污染，解決渭河長(zhǎng)期以來存在的“有水不能用”的問題；

（7）跨（攔）河建筑物布局：體現(xiàn)人類活動(dòng)對(duì)河流水流情勢(shì)的影響；

（8）濕地覆蓋率：濕地是一個(gè)水域生態(tài)系統(tǒng)良好與否的重要指針型指標(biāo)，控制濕地覆蓋對(duì)保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性至關(guān)重要；

（9）河道內(nèi)生態(tài)用水量：體現(xiàn)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)基本生存或適宜生境的重要指標(biāo)，也是人類活動(dòng)參與河流水量分配的制約因子，控制生態(tài)用水量是保障河流生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)行和規(guī)范人類可持續(xù)開發(fā)水資源的關(guān)鍵；

（10）生物多樣性指標(biāo)：生態(tài)系統(tǒng)健全的關(guān)鍵性參數(shù)。反映了一個(gè)河流或流域?qū)Σ煌燃?jí)生態(tài)系統(tǒng)（群落）的支撐能力。控制該指標(biāo)對(duì)保護(hù)河流系統(tǒng)的生態(tài)支撐功能將起到重要作用。

其中，控制斷面沙量和河段沖淤量可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定河床的維持，控制斷面水量、控制斷面水位和入河廢污水排放量可為水域功能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，生物多樣性指數(shù)、濕地生境覆蓋率和河道內(nèi)生態(tài)用水量可實(shí)現(xiàn)良好生態(tài)的維系，而傍河挖沙量和跨（攔）河建筑物布局可體現(xiàn)人水和諧關(guān)系。

4.3 與黃河健康生命的指標(biāo)體系對(duì)比

渭河是黃河的第一大支流，其與黃河同樣存在旱澇頻繁、多沙善淤、徑流衰減、生態(tài)惡化等多方面的問題，嚴(yán)重威脅河流健康生命。為了從側(cè)面驗(yàn)證本文提出的渭河河流健康維持關(guān)鍵因子的合理性，我們將兩者做以對(duì)比，結(jié)果如表1所示。

由上表不難看出，本文所提出的基于渭河健康維持關(guān)鍵因子的控制指標(biāo)體系對(duì)黃委會(huì)提出的黃河健康生命指標(biāo)體系有較為全面的響應(yīng)，其提出的各類指標(biāo)均可在控制指標(biāo)體系中找到相應(yīng)的關(guān)鍵因子與之對(duì)應(yīng)，可見其較為全面地包括黃河健康生命指標(biāo)體系中所反映的內(nèi)容。同時(shí)，表1中除了響應(yīng)黃河健康生命指標(biāo)體系外，還有兩個(gè)指標(biāo)，即控制斷面沙量和傍河挖沙量被列入了渭河健康維持指標(biāo)體系中，這兩個(gè)指標(biāo)主要反映了渭河的泥沙和斷面形態(tài)的變化。由于渭河泥沙淤積嚴(yán)重，且沿岸挖沙偷采十分嚴(yán)重，兩者相互影響造就了渭河非常態(tài)化的的斷面形態(tài)和結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響了河道行洪和生態(tài)系統(tǒng)安全。因此，增加這兩個(gè)指標(biāo)全面準(zhǔn)確反映渭河實(shí)際健康狀態(tài)是大有裨益的。

表1 控制指標(biāo)體系與黃河健康生命指標(biāo)體系[5]的對(duì)比

5 結(jié)論與建議

在總結(jié)已有河流健康研究成果的基礎(chǔ)上，凝練了渭河健康維持的基本理念，通過統(tǒng)計(jì)分析方法，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了渭河健康維持的10個(gè)關(guān)鍵因子，并進(jìn)一步構(gòu)建了渭河健康維持指標(biāo)體系，為推進(jìn)渭河流域管理，構(gòu)建健康渭河提供了理論和技術(shù)支撐。

通過與黃河健康生命指標(biāo)體系的比較，該指標(biāo)體系全面響應(yīng)了黃河健康生命指標(biāo)體系所涵蓋的內(nèi)容，并適時(shí)增加控制斷面沙量和傍河挖沙量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，提高了指標(biāo)的針對(duì)性和表征的完整性。陜西水利

[1]彭殿寶，周孝德.渭河流域(陜西段)水體現(xiàn)狀及水污染綜合治理研究[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2010,21(1):128-131.

[2]馮普林.渭河健康生命的主要標(biāo)志及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].人民黃河，2005，27(8):3-6.

[3]張洪波.黃河干流生態(tài)水文效應(yīng)與水庫(kù)生態(tài)調(diào)度研究[D].西安理工大學(xué)，2009.

[4]高永勝，王浩，王芳.河流健康生命評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建[J].水科學(xué)進(jìn)展，2007，18(2):252-257.

[5]劉曉燕.構(gòu)建黃河健康生命的指標(biāo)體系[J].中國(guó)水利,2005,(21):28-32.

（責(zé)任編輯：王劍）

◆作者系陜西省江河水庫(kù)管理局工程師。