拒馬河河流形態(tài)結(jié)構(gòu)健康現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)

寇利卿

(河北省保定水文勘測(cè)研究中心，河北 保定 071000)

人類活動(dòng)嚴(yán)重干擾了河流生態(tài)系統(tǒng)，河流健康問題已經(jīng)引起了各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界的廣泛重視[1]。當(dāng)前河流健康評(píng)價(jià)方法主要基于預(yù)測(cè)模型法和綜合指標(biāo)法，其中綜合指標(biāo)法因較全面的反映了河流的各個(gè)方面和易于將社會(huì)服務(wù)功能納入到評(píng)價(jià)體系當(dāng)中而被廣泛應(yīng)用[2-3]，形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)既是河流健康評(píng)價(jià)的重要組成部分，也是綜合指標(biāo)法中評(píng)價(jià)河岸帶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)[4-5]。

拒馬河是海河流域北部大清河水系支流, 發(fā)源于河北省淶水縣西北太行山麓。受大陸性季風(fēng)氣候影響, 拒馬河流域內(nèi)四季分明, 冬季寒冷、干燥, 春季增溫快, 降水少, 易干旱, 夏季降水集中, 易洪澇, 秋季晝夜溫差大, 降雨量較少[6]。拒馬河山區(qū)部分有較大支流十余條，大部分在干流左岸。拒馬河淶源縣石門以上為淶源盆地，石門至紫荊關(guān)之間為開闊谷地，紫荊關(guān)以下流經(jīng)山峽，經(jīng)都衙至張坊始出山區(qū)。拒馬河河岸帶植被覆蓋度比較低，河道內(nèi)也存在不同程度的影響行洪的植物或是構(gòu)筑物，這勢(shì)必會(huì)對(duì)拒馬河的形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性狀況產(chǎn)生不利的影響，因此，開展拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)健康現(xiàn)狀調(diào)查和評(píng)估，并提出相應(yīng)的保護(hù)對(duì)策，對(duì)改善拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性的現(xiàn)狀，進(jìn)而改善拒馬河生態(tài)健康現(xiàn)狀具有重要的意義。

1 調(diào)查評(píng)估方法[7-8]

1.1 指標(biāo)體系的選取及數(shù)據(jù)來源

參照水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《河湖健康評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》SL/T793-2020，結(jié)合拒馬河的實(shí)際情況，拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)為河流縱向連通指數(shù)、河岸穩(wěn)定性、河岸植被覆蓋度以及河岸帶人工干擾程度。

本次拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)健康現(xiàn)狀評(píng)估將拒馬河分為三個(gè)評(píng)估河段，每個(gè)河段設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，分別為紫荊關(guān)、都衙、張坊三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置11個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，分別對(duì)11個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的左右岸設(shè)置植被取樣樣方區(qū)。

1.2 評(píng)估方法

河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)估采用分級(jí)指標(biāo)評(píng)分法，逐級(jí)加權(quán)，綜合評(píng)分。河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性分為5級(jí)(見表1)：非常健康、健康、亞健康、不健康、病態(tài)，河流健康等級(jí)、類型、顏色代碼見表1。

表1 河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)估分級(jí)表

2 形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果

河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性屬于河流生態(tài)健康現(xiàn)狀評(píng)估指標(biāo)體系的一個(gè)方面，因此對(duì)河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，能從一定程度上反映出河流生態(tài)健康的現(xiàn)狀，為進(jìn)一步加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。

表2 河流縱向連通指數(shù)賦分標(biāo)準(zhǔn)表

表3 拒馬河三段河流縱向連通指數(shù)賦分情況表

2.1 河流縱向連通指數(shù)

河流縱向連通指數(shù)是指單位河長(zhǎng)范圍內(nèi)，存在的影響河流連通性的建筑物或設(shè)施的數(shù)量(個(gè)/100km)。根據(jù)河流縱向連通指數(shù)不同的數(shù)值，分別賦值，縱向連通指數(shù)越小，說明單位河流長(zhǎng)度上的影響河流連通性的建筑物或設(shè)施就越少，賦分值就越大。其中有過魚設(shè)施的不在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。紫荊關(guān)段、都衙段、張坊段均有橡膠壩、石頭壩等多個(gè)河流建筑物或設(shè)施，其中每個(gè)河段均有一個(gè)較大的且影響魚類遷徙的橡膠壩，因此紫荊關(guān)段、都衙段、張坊段河流縱向連通指數(shù)賦分值分別為2分、22分和0分。具體賦分情況表見表2和表3。

2.2 河岸穩(wěn)定性

河岸穩(wěn)定指標(biāo)根據(jù)河岸侵蝕現(xiàn)狀評(píng)估，包括已經(jīng)發(fā)生的或潛在發(fā)生的河岸侵蝕評(píng)估。河岸易于侵蝕可表現(xiàn)為河岸缺乏植被覆蓋、樹根暴露、土壤暴露、河岸水力沖刷、坍塌裂隙發(fā)育等。河岸岸坡穩(wěn)定性評(píng)估要素包括：岸坡傾角、岸坡植被覆蓋率、岸坡高度、基質(zhì)類別、坡腳沖刷強(qiáng)度。河岸穩(wěn)定性指標(biāo)賦分按照公式(1)計(jì)算。

(1)

式中：BKSS為河岸穩(wěn)定性指標(biāo)賦分；SAS為岸坡傾角分值；SCS為岸坡植被覆蓋度分值；SHS為岸坡高度分值；SMS為基質(zhì)類別分值；STS為坡腳沖刷強(qiáng)度分值。

河岸穩(wěn)定性評(píng)估要素賦分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 河岸穩(wěn)定性評(píng)估要素賦分標(biāo)準(zhǔn)表

表5 三個(gè)河段岸坡穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)代表值計(jì)算與賦分表

按照調(diào)查監(jiān)測(cè)河段監(jiān)測(cè)斷面調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均得到河岸穩(wěn)定性指標(biāo)5個(gè)分指標(biāo)的評(píng)估達(dá)標(biāo)數(shù)據(jù)及其賦分情況。詳見表5。紫荊關(guān)段左岸岸坡穩(wěn)定性指標(biāo)賦分為65.2分，右岸岸坡穩(wěn)定性指標(biāo)賦分為65.3分，平均為65.2分；都衙段左岸岸坡穩(wěn)定性指標(biāo)賦分為62.7分，右岸岸坡穩(wěn)定性指標(biāo)賦分為61.7分，平均為62.2分；張坊段左岸岸坡穩(wěn)定性指標(biāo)賦分為63.1分，右岸岸坡穩(wěn)定性指標(biāo)賦分為64.4分，平均為63.8分。

2.3 河岸帶植被覆蓋度

植被覆蓋度是指植被(包括葉、莖、枝)在單位面積內(nèi)植被的垂直投影面積所占百分比。重點(diǎn)調(diào)查河岸帶水邊線以上范圍內(nèi)喬木(6 m以上)、灌木(6 m以下)和草本植物的覆蓋度。該項(xiàng)指標(biāo)有兩種賦分方法：參考點(diǎn)比對(duì)賦分方法和直接評(píng)判法。這次評(píng)估我們采用了直接評(píng)判法，對(duì)比植被覆蓋度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(表6)，分別對(duì)喬木、灌木、及草本植物覆蓋度進(jìn)行賦分，以此來計(jì)算河岸植被覆蓋度指標(biāo)賦分值。

表6 河岸帶植被覆蓋度賦分標(biāo)準(zhǔn)表(直接評(píng)判賦分法)

根據(jù)河岸植被覆蓋度指標(biāo)直接評(píng)估賦分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行河岸植被覆蓋度指標(biāo)評(píng)估賦分，如表7、表8和表9所示，監(jiān)測(cè)河段河岸植被覆蓋度賦分分別為紫荊關(guān)段24.5分，都衙段27.6分，張坊段29.9分。

表7 紫荊關(guān)段河岸植被覆蓋度指標(biāo)代表值計(jì)算與賦分表

表8 都衙段河岸植被覆蓋度指標(biāo)代表值計(jì)算與賦分表

2.4 河岸帶人工干擾程度

根據(jù)監(jiān)測(cè)河段11個(gè)監(jiān)測(cè)斷面左右河濱帶的勘察，紫荊關(guān)河段發(fā)現(xiàn)3類人工活動(dòng)，分別為亂扔亂堆垃圾、種植阻礙行洪的林木及高桿作物、違法違規(guī)建設(shè)涉河項(xiàng)目等，河岸帶人工干擾程度指標(biāo)賦分為0分；都衙河段共發(fā)現(xiàn)2類人工活動(dòng)，分別為亂扔亂堆垃圾以及違法違規(guī)建設(shè)涉河項(xiàng)目等，河岸帶人工干擾程度指標(biāo)賦分為0分；張坊河段共發(fā)現(xiàn)多處違法違規(guī)建設(shè)涉河項(xiàng)目的行為，河岸帶人工干擾程度指標(biāo)賦分為0分。

河岸帶人工干擾程度賦分標(biāo)準(zhǔn)見表10。調(diào)查是否存在表12所列的河岸線“四亂”狀況。無“四亂”狀況的調(diào)查區(qū)域，賦分為100分；每出現(xiàn)一項(xiàng)扣除其對(duì)應(yīng)分值，直到扣完為止。

表9 張坊段河岸植被覆蓋度指標(biāo)代表值計(jì)算與賦分表

表10 河岸帶人工干擾程度賦分標(biāo)準(zhǔn)

表11 紫荊關(guān)段形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分計(jì)算表

2.5 形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分情況

根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)選用的指標(biāo)河流縱向連通性、河岸穩(wěn)定性、河岸植被覆蓋度以及河岸帶人工干擾程度等指標(biāo)的賦分情況，通過加權(quán)求和的方法，綜合得出紫荊關(guān)段河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分為19.8，詳見表11；都衙段河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分為26.9，詳見表12；張坊段河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分為20.7，詳見表13。

表12 都衙段形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分計(jì)算表

表13 張坊段形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分計(jì)算表

2.6 拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)論

分段河流采用河長(zhǎng)作為權(quán)重，進(jìn)行整條河流的形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性賦分計(jì)算，見公式(2)。

(2)

式中：RHS為河流形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性狀況賦分；RHSi為第i段評(píng)估河段形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性狀況賦分；Wi為第i段評(píng)估河流長(zhǎng)度，km；Rs為評(píng)估河段數(shù)量。

本次拒馬河河流形態(tài)結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)，三個(gè)河段長(zhǎng)度分別為紫荊關(guān)段，全長(zhǎng)85 km；都衙段，全長(zhǎng)105 km；張坊段，全長(zhǎng)48 km。由公式(2)計(jì)算可知，拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)最終賦分為23.1分，因此由表1可知拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)健康情況為不健康。

3 分析與討論

3.1 結(jié)果分析

通過本章的計(jì)算分析，可以看出，拒馬河河道范圍內(nèi)有亂扔亂堆的垃圾，河道范圍內(nèi)種植有阻礙行洪的林木及高桿作物，還修建有阻礙行洪的建筑物構(gòu)筑物，同時(shí)河岸帶植被覆蓋度低，尤其喬木和灌木，有些河段喬木和灌木的覆蓋度均不足10%，這就直接導(dǎo)致拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)健康現(xiàn)狀處于不健康的狀態(tài)。

3.2 保護(hù)對(duì)策

為了改變拒馬河形態(tài)結(jié)構(gòu)不健康的現(xiàn)狀，應(yīng)采取一系列的措施對(duì)策：

(1)禁止在河道管理范圍內(nèi)亂扔亂堆垃圾，禁止在河道范圍內(nèi)種植影響行洪的林木及高桿作物，禁止建設(shè)阻礙行洪的建筑物構(gòu)筑物，清除河道范圍內(nèi)已有的垃圾以及阻礙行洪的林木及高桿作物，拆除阻礙行洪的建筑物構(gòu)筑物；河岸帶兩側(cè)加大綠化力度，尤其多種植喬木和灌木，提高河岸帶植被覆蓋度。

(2)大力加強(qiáng)有關(guān)河岸帶保護(hù)法規(guī)宣傳和行政執(zhí)法監(jiān)督宣傳。北京市拒馬河十渡風(fēng)景名勝區(qū)，近年來隨著旅游也的發(fā)展，產(chǎn)生了人為干擾增加等問題，給拒馬河帶來了一些負(fù)面的影響。建議當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門加強(qiáng)宣傳教育的力度，增強(qiáng)當(dāng)?shù)鼐用癍h(huán)境和資源保護(hù)意識(shí)，共同努力營(yíng)造一種“環(huán)境保護(hù)，人人有責(zé)”的氛圍，促進(jìn)拒馬河生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀的持續(xù)向好發(fā)展，保持人與自然的和諧共存[9-10]。