新形势下黄河健康评估指标体系研究

周子俊 单凯 娄广艳 黄玉芳 葛雷 马红亮 闫莉

摘 要：黄河健康评估指标体系构建是科学开展黄河健康评估的前提，但现有河流健康评估指标体系不能反映黄河特性，在黄河健康评估实践中存在一定不适宜性。在全国河流健康评估指标体系基础上，结合黄河特征、战略功能定位和新形势下黄河健康需求，对全国河湖健康评估指标体系框架适应性进行调整，构建了新形势下黄河健康评估指标体系，并以黄河干流源头至利津河段为对象，结合各河段生态环境特征和社会经济状况，梳理分析不同河段适宜评价指标，并确定其权重。

关键词：健康评估;指标体系;新形势;黄河

中图分类号：TV211;TV882.1 文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.08.015

引用格式：周子俊，单凯，娄广艳，等.新形势下黄河健康评估指标体系研究[J].人民黄河，2021，43（8）：79-83，129.

Abstract： The establishment of Yellow River health assessment index system is prerequisite for its scientific health assessment. However， the available index system of river health assessment has hardly featured the characteristics of the Yellow River， thus in the practice of health assessment of the Yellow River， there are some inappropriateness. Based on the adaptability adjustment of the national river health assessment index system framework， this research proposed the index system of health assessment of the Yellow River combined with the characteristics， strategic positioning and health requirement of the Yellow River in a new situation. In addition， the appropriate health assessment indexes of different reaches from headwater to Lijin of the Yellow River were chose and their evaluation weights were determined according to the ecological environment characteristics and social-economic conditions of them.

Key words： health assessment; index system; new situation; Yellow River

河湖水系是地表水資源的重要载体，对生物多样性维持和人类社会发展具有重要作用。20世纪80年代以来经济社会快速发展，我国大量河湖受到水资源短缺、水生态退化、水环境污染和水域岸线被侵占等胁迫，造成水体恶化以及生态功能退化甚至丧失[1]，河流生态系统服务功能受损，严重影响河流对人类社会支撑作用的发挥。维护及恢复河湖健康是我国河湖管理的重要任务，并被纳入河湖管理与保护实践[2]。河湖健康评估是20世纪90年代兴起的流域综合管理手段，可对河湖健康状况及存在的问题进行诊断评价，同时跟踪监测河湖生态修复效果，从而为河湖健康的适应性管理提供反馈信息。河湖健康评估指标体系构建是科学评估河湖健康状况的关键。经过长期研究与实践，在世界范围内形成了一系列各具特色的指标体系和评估方法，包括美国快速生物评估协议、欧盟水框架指令等。我国也开展了大量河湖健康评估指标体系研究[3-7]。2010年，水利部研究制定了《全国河流健康评估指标、标准与方法》《全国湖泊健康评估指标、标准与方法》，指导全国重要河湖健康评估试点工作。经过10 a的实践，对指标体系进行调整，2020年6月水利部正式发布《河湖健康评估技术导则》（SL/T 793—2020）。同时，为贯彻落实《关于全面推行河长制的意见》《关于在湖泊实施湖长制的指导意见》等，从河湖管理需求出发，2020年8月制定并发布了《河湖健康评价指南（试行）》。然而，我国各流域气候、地貌类型多样，水资源时空分布不均，经济发展不均衡，河湖生态结构与功能特征差异显著，河湖健康评估指标也不同。此外，社会发展的不同阶段对河湖健康的需求不同，健康评估指标体系也应有所不同。目前，各大流域尚未建立能反映各自流域特征、功能定位以及新形势需求的河湖健康评估指标体系，不利于指导流域层面的河湖健康管理与保护工作。

黄河跨越青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和黄淮海平原4个地貌单元，横跨多个气候区，自然条件复杂，水少沙多，水沙关系不协调，形成了独特的水文水资源特点、丰富多样的河流形态、生态类型和社会经济格局，这些决定了黄河健康评估工作的复杂性。2019年黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略，为新时代加强黄河治理保护提供了根本遵循和方向指引，同时对黄河健康生命提出了新的要求。本研究在《河湖健康评估技术导则》（SL/T 793—2020）、《河湖健康评价指南（试行）》的基础上，结合黄河特征、战略功能定位和新形势下黄河健康需求，开展新形势下黄河健康评估指标体系研究工作。以黄河干流源头至利津（不含干流水库湖泊）为研究对象，结合各河段生态环境特征和社会经济状况，梳理分析不同河段适宜指标，并确定其权重。

1 黄河健康评估指标的确定

黄河是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道，是峡谷、荒漠、戈壁等生态系统稳定和生物多样性保护的基础，是高寒冷水、峡谷激流等洄游保护鱼类重要栖息地[8]。流域大部分位于我国生态环境中度脆弱、重度脆弱、极度脆弱区。黄河流域属资源性缺水流域，竞争性用水冲突持续发展，生态环境承载能力低[8]，河源区水源涵养功能低、黄土高原水土流失严重、河流廊道生态功能下降等生态问题凸显。

基于《河湖健康评估技术导则》（SL/T 793—2020）、《河湖健康评价指南（试行）》，结合健康河流的一般特点和黄河基本特征，针对新形势下黄河健康需求，黄河健康评估包含“水”“盆”、生物、功能四个准则，其中“水”包括水的“量”和“质”，对应亚准则层中的水文完整性和化学完整性;“盆”指河流的物理结构，对应形态结构完整性;“生物”对应生物完整性;“功能”对应社会服务功能可持续性。该评估指标体系包含10个全国河流基本特征指标和11个黄河特征指标，见表1。

全国河流基本特征指标中，水资源开发利用率指评估河流流域内供水量占流域水资源量的百分比;生态流量满足程度指为维持河流不同生态系统结构、功能而必须维持的流量过程，根据黄河健康评估指标构建原则，将生态流量满足程度指标设定为关键指标，即当评估年内某断面流量不满足生态基流要求时，该评估年健康评估结果为病态;河岸带自然状况包括河岸稳定性、河岸带植被覆盖度;河流纵向连通指数指调查评估河流对鱼类等生物物种迁徙及水流与营养物质的传递、阻断状况;违规开发利用水域岸线程度指调查评估河流岸线“乱采”“乱占”“乱堆”“乱建”情况;水质优劣程度反映河湖水质类别比例，根据黄河健康评估指标构建原则，将水质优劣程度指标设定为关键指标，即当评估年内水质为劣Ⅴ类水时，该评估年健康评估结果为病态;饮用水源地水质达标状况反映集中式饮用水源地水质达标比例，根据不同河段实际情况，该指标仅在分布有全国重要饮用水源地河段使用;大型底栖无脊椎动物生物完整性指数体现各生物群落和种群的完整性，如鱼类、底栖动物、藻类和浮游动物完整性等，底栖动物目前已被广泛应用于生态监测评估中，通过构建底栖动物完整性指数可以对河湖的水生态现状进行较为全面和科学的评估;鱼类保有指数可以评估现状鱼类种数与历史鱼类种数的差异情况;公众满意度反映公众对评估河流水质、水量、鱼类、河岸带等整体状况的满意程度。

黄河特征指标中，流量过程变异程度指现状开发状态下，评估河段评估年内实测月径流过程与天然径流过程的差异，反映河段监测断面以上流域水资源开发利用对河流水文情势的影响程度;水土流失状况用河流所在流域水土流失率表征，即某一區域内的水土流失面积占国土面积的比例;水源涵养功能表征河流所在流域水源涵养能力，特别是河流源头区;主槽过流能力反映主槽横断面形态、大小和边壁糙度、河道输沙行洪能力，通过计算水位与滩面平齐时的流量和河槽形态比较良好时的平滩流量的比值，评估河槽健康状况;天然湿地保留率可以反映河流生态环境状态的优劣程度，湿地面积越大，意味着可以为河流生物提供更多的生存空间，河流受干扰程度越小，相应的自然化程度越高，河流的生态系统越健康;水功能区达标率指评估河流达标水功能区占比;入河排污口布局合理程度用于评估入河湖（库）排污口合规性及其混合区规模;水温变异状况用于评估河流水库低温水下泄对下游河段水温的影响;栖息地状况，通过生态水文情势变化指标对河流栖息地状况进行评估;防洪指标即达到防洪标准的堤防长度占堤防总长度的比例;供水指标用于评估河段所有供水工程的供水保证率。

2 黄河不同河段健康评估指标体系构建

黄河贯穿不同地理和气候单元，不同河段生态环境特征和经济社会状况差异显著，治理开发与保护需求不同，河流健康评估重点也不尽相同。黄河健康评估指标体系的构建应基于河流的分区分类，体现河段特征。因此，在黄河已建立的指标框架内，依据河段生态系统特征、主导生态特点及社会服务功能，选择各河段适宜的指标，并确定各评估指标的权重。

2.1 评估河段划分

河段划分主要基于河流生态系统类型。黄河的一级生态分区按照地形地貌因子来划分，可分为黄河上游青藏高原生态区、黄河上中游黄土高原生态区、内蒙古高原生态区和黄河下游黄淮海平原生态区。结合黄河水文水资源特征和生态环境特征，进一步分为6个生态亚区，即黄河河源生态亚区、高原河谷生态亚区、河套平原生态亚区、黄土高原生态亚区、小北干流生态亚区和下游冲积平原区生态亚区。依据生态系统类型的生态亚区将黄河划分为6个评估河段，分别为黄河源区河段、龙羊峡至下河沿河段、宁蒙河段、北干流河段、小北干流河段和下游河段。

2.2 黄河不同河段健康评估指标体系及权重确定

黄河不同河段健康评估指标包含10个全国河流基本特征指标，进一步根据生态环境特征和社会经济状况选择符合河段实际的特征指标及权重。

2.2.1 评价指标选取

（1）黄河源区河段。黄河源区是黄河水源涵养区[9]，以水源涵养功能保护为主。气候变化以及高寒草甸退化对区域水源涵养功能产生了较大影响[10]，习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出“黄河上游要以三江源、祁连山、甘南黄河上游水源涵养区等为重点，推进实施一批重大生态保护修复和建设工程，提升水源涵养能力”。该河段水功能区水质保护有利于水体功能的良性维持。此外，黄河源区是国家珍稀濒危高原冷水鱼类极边扁咽齿鱼等的重要栖息地[11]。因此，黄河源区健康评估在基本特征指标基础上增加水源涵养功能、水功能区达标率和鱼类栖息地状况等特征指标。由于该河段内没有全国重要饮用水源地分布，因此不采用基本特征指标中饮用水源地水质达标状况。

（2）黄河龙羊峡至下河沿河段。黄河龙羊峡至下河沿河段水电梯级开发强度较高，对河段天然水文情势影响较大。此外，龙羊峡和刘家峡水库存在低温水下泄现象[12]，不利于鱼类繁殖。该河段水功能区水质保护有利于水体功能的良性维持，满足水资源合理开发和有效保护的需求。河段分布有黄河上游重要土著鱼类，河段梯级水电站建设对原本适应流水性环境的土著鱼类影响显著[13]。该河段内贵德、尖扎、甘循、官亭等盆地居住人口集中，是青海省东部重点开发区和甘肃省中北部经济的精华地区，防洪保安意义重大。因此，黄河龙羊峡至下河沿河段健康评估在基本特征指标基础上增加流量过程变异程度、水功能区达标率、栖息地状况和防洪指标等特征指标。由于该河段内没有全国重要饮用水源地分布，因此不采用基本特征指标中饮用水源地水质达标状况。

（3）黄河宁蒙河段。龙羊峡和刘家峡水库运行后，受“蓄丰补枯”作用影响，黄河宁蒙河段流量过程变异显著增大[14]。宁蒙河段是黄河四大洪泛湿地集中分布区之一，属于典型的生态环境脆弱地区，加上人类活动影响程度不断加剧，洪泛湿地生态环境恶化[15]，河道淤积严重，游荡多变，威胁河段防洪防凌安全，塑造良好的水沙通道以保证防洪防凌安全是黄河宁蒙河段十分重要的功能需求。河段饮用水源地和排污口交互布局，饮水安全得不到保障。黄河宁蒙河段是区域重要水源，承担着区域能源重化工基地、宁蒙平原引黄灌区等供水任务。此外，黄河宁蒙河段洪水灾害频繁、凌汛灾害严重，严重制约了区域经济社会发展。因此，黄河宁蒙河段健康评估在基本特征指标基础上增加流量过程变异程度、水功能区达标率、入河排污口布局合理程度、天然湿地保留率、主槽过流能力、供水指标和防洪指标等特征指标。

（4）黄河北干流河段。黄河北干流河段位于黄河中游，地处黄土高原，水土流失严重，是黄河下游泥沙特别是粗泥沙的主要来源区。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出“中游要突出抓好水土保持”。水功能区水质的保护有利于水体功能的良性维持，满足水资源合理开发和有效保护的需求。因此，黄河北干流河段健康评估指标在基本特征指标基础上增加水土流失状况和水功能区达标率等特征指标。

（5）黄河小北干流河段。黄河小北干流河段河道宽浅、水流散乱，黄河左右摆動频繁，形成了大面积的沿河洪漫湿地[16]。黄河是该河段两岸城市、工业和灌区重要水源，河势摆动频繁，塌岸、塌村现场频发，严重影响当地经济发展和社会稳定。因此，黄河小北干流河段健康评估指标在基本特征指标基础上增加水功能区达标率、天然湿地保留率、供水指标和防洪指标等特征指标。

（6）黄河下游河段。由于黄河来水量减少，因此该河段水资源高度开发利用，水文情势变化显著[17]。受小浪底水库低温水下泄影响，河道内水温较自然状况偏低[18]，对鱼类产卵和发育产生一定不利影响。黄河下游河床属典型的冲积性复式河床，其形态与来水来沙条件密切相关，河道冲淤变化剧烈，淤积量大于冲刷量，“二级悬河”态势不断加剧，威胁防洪安全[19]，塑造良好的水沙通道以保证防洪安全是黄河下游河段十分重要的功能需求。黄河下游河段分布有多泥沙河流特有的河流及河漫滩湿地，具有重要的生态服务功能与生态价值[20]，伴随形成了重要土著鱼类栖息地等特殊生境条件，分布有黄河鲤等土著鱼类重要栖息生境[21]。黄河下游是黄河流域社会经济比较发达的区域，也是取用黄河水量较多的区域，分布有众多重要饮用水源地。该河段是黄河“水少沙多”问题影响最为剧烈的区域，洪水灾害威胁极严重，是黄河防洪重中之重。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出“减缓黄河下游淤积，确保黄河沿岸安全”。因此，黄河下游河段健康评估指标在基本特征指标基础上增加流量过程变异程度、水功能区达标率、天然湿地保留率、主槽过流能力、供水指标和防洪指标等特征指标。

2.2.2 评价指标权重确定

在《河湖健康评估技术导则》（SL/T 793—2020）、《河湖健康评价指南（试行）》建议权重基础上，根据不同河段评估指标和评估重点综合确定指标权重，见表2。

黄河源区生态地位极为重要，且生态环境极为脆弱。黄河源区地域辽阔，人口稀少，社会经济活动相对较少，对河流的社会服务功能需求相对较小。因此，该河段健康主要体现为生态状况的维护与修复，目标层生态状况和功能状况权重分别为0.8、0.2。龙羊峡至下河沿河段、宁蒙河段、北干流河段、小北干流河段、下游河段健康主要体现为生态完整性和社会服务功能完整性相协调，目标层生态状况和功能状况权重分别确定为0.7、0.3。

黄河源区河段亚准则层水文完整性和生物完整性为评估重点，该河段是国家珍稀濒危高原冷水鱼类极边扁咽齿鱼等的重要栖息地，生物完整性极为重要，因此水文完整性、化学完整性、形态结构完整性和生物完整性权重分别确定为0.3、0.1、0.2、0.4。龙羊峡至下河沿河段水生生物较为贫乏，但特有种具有重要保护意义，因此龙羊峡至下河沿河段亚准则层生物完整性为评估重点，水文完整性、化学完整性、形态结构完整性和生物完整性权重分别确定为0.2、0.2、0.2、0.4。北干流河段、小北干流河段亚准则层水文完整性、化学完整性、形态结构完整性和生物完整性权重采用《河湖健康评估技术导则》（SL/T 793—2020）建议权重，分别为0.2、0.2、0.2、0.4。宁蒙河段、下游河段水文完整性和生物完整性为评估重点，是黄河水资源开发利用最为集中的河段，供需矛盾突出，鱼类种类与数量较20世纪80年代急剧减少，湿地萎缩。下游河段水资源供需矛盾突出，黄河来水量不断减少，而人类取用水量增加迅速，挤占河流生态用水。水文完整性、化学完整性、形态结构完整性和生物完整性权重分别为0.3、0.2、0.2、0.3。

3 结 语

黄河流域复杂的自然生态环境与社会经济背景决定了黄河健康评估工作的复杂性。本研究基于《河湖健康评估技术导则》（SL/T 793—2020）、《河湖健康评价指南（试行）》，结合健康河流的一般特点和黄河基本特征，针对新形势下黄河健康需求，提出了黄河健康评估指标体系。

根据黄河生态环境特征和社会经济状况、战略功能定位以及新形势下黄河健康需求，构建了涵盖1个目标层、4个准则层、5个亚准则层和21个指标的评价指标体系，其中评价指标包括表征全国河流健康评估基本特征的10个基本指标和表征黄河特征的11个流域特征指标。黄河源头、上中下游及不同河段自然生态特征、生态环境问题以及经济社会状况差异显著，决定了开展黄河不同河段健康评估工作的差异性极大。根据黄河不同河段生态环境特征和社会经济状况，分析各河段评估重点，在确定的黄河健康评估指标中选择适宜不同河段的评估指标，并确定具有河段特征的各河段目标层、亚准则层和指标层权重，构建了黄河不同河段健康评估指标体系。

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