自贡市胜利一库健康评价实践研究

2022-05-25 03:25吕敏燕
绿色科技 2022年8期
关键词:赋分自贡市河湖

曹 磊,吕敏燕

(1.自贡市水利电力建筑勘测设计院,四川 自贡 643000;2.四川省自贡生态环境监测中心站,四川 自贡 643000)

1 引言

江河湖泊具有重要的资源功能、生态功能和经济功能[1]。河流健康的概念是伴随土地健康、生态系统健康等概念的出现应运而生,是与人类健康类比的概念;从河流健康评价理论和方法看,河流健康评价研究至今不过30多年的历史[2]。河湖管理保护是一项复杂的系统工程,涉及上下游、左右岸、不同行政区域。基于此,中共中央办公厅、国务院办公厅于2016年印发《关于全面推行河长制的意见》,正式启动河湖长制的河道管理机制。加强河湖管理保护,维护河湖健康生命,实现河湖功能永续利用,是全面推行河湖长制的根本目标。河湖健康评价是河湖管理工作的重要抓手,是各级河长湖长决策河湖治理保护工作的重要参考,也是检验河湖长制工作及河湖管理成效的重要依据[3]。

河湖健康评价最先在西方国家得到广泛的研究和应用[4],我国河湖健康评价研究及实践工作起步相对较晚[5],本文以自贡市胜利一库健康评价状况开展实践研究,旨在帮助公众了解河湖健康状况,为各级河长湖长及相关部门履行河湖管理保护职责提供参考,同时也为推动河湖长制背景下的河湖健康评价研究工作提供参考。

2 水库概况

自贡市胜利一库水库(以下简称胜利一库)于1959年动工修建,1960年2月份竣工投入运行,位于岷江水系溜根河一小溪沟源头,坝址以上集雨面积1.33 km2,总库容120.00万m3,兴利库容84.00万m3,水面面积为0.21 km2,现自贡市胜利一库是一座以灌溉为主,兼有防洪、旅游等综合效益的小(1)型水库,主要供荣边镇场镇灌溉用水。

3 河湖健康评价方案

3.1 评价范围

胜利一库已划定了岸线管理范围,涉及水陆0.21 km2的空间。健康评价范围主要考虑湖长管辖湖片,此次评价范围为胜利一库管理范围线内的0.21 km2空间。

根据《河湖健康评价指南(试行)》要求,湖库应根据其水文、水动力学特征、水质、生物分区特征,以及湖库水功能区区划等特征进行分区评价。考虑到胜利一库管理范围仅为0.21 km2,水功能区划单一,无明显的生物分区,因此不再进行分区评价。评价基准年选择2020年。

3.2 河湖健康评价指标选取

国内的河湖健康评价方法大多基于国外已有的成熟体系进行适当的改造,常用的指示物种法有生物完整性指数、Shannon—Wiener多样性指数、BMWP(Biological Monitoring Working Party)计分系统和底栖动物BI(Biotic Index)指数,而指标体系法多采用综合健康指数评价法、模糊综合评价法、灰色关联评价法[6]。此次胜利一库水库评价主要选用《四川省河流(湖库)健康评价指南(试行)》(下文简称《指南》)中的评价办法,是一种综合了指示物种法和指标体系法的评价方式。评价过程中参考水利部《河湖健康评价指南(试行)》要求,水库具有灌溉,防洪、旅游等功能,其评价指标体系选用《指南》中的综合利用水库评价指标体系。

考虑到《指南》中生物准则层中仅有一项指标,为外来水生动植物,该指标仅能反应出水体中外来水生动植物的情况,对水体生态系统的结构和功能不能很好的反应。同时参考福建省舍弃了国内外通用的大型底栖无脊椎动物生物完整性指数,选取鱼类保有指数与鸟类指数进行代替[7]。因此结合自贡市水情,根据水利部《河湖健康评价指南(试行)》,选取“水鸟状况”作为生物准则层的补充指标。

“水鸟状况”指标主要评价水域及岸线带水鸟的种类和数量。水鸟是河湖生态系统中比较容易观察到的生物类群,水鸟的物种多样性与丰富度可以快速反映河湖的水生植物、鱼类的生物量和水位、营养状况的变化。湿地是水鸟赖以生存的必要条件;同时作为湿地生态系统的顶级消费者,水鸟对维持和促进湿地生态系统的发展起着重要作用,是衡量湿地健康与否最为重要的指标类群[8~10]。因此,水鸟状况指标在生物准则层中拥有与外来水生动植物同等的重要性。通过咨询专家,最终认定外来水生动植物/水鸟状况权重关系为:外来水生动植物/水鸟状况=5%/5%。

评价指标及其权重如表1所示。

表1 自贡市胜利一库健康评价指标及其权重

4 河湖健康评价方法

4.1 水文水资源

该准则层仅包含下泄生态基流满足程度一个指标层。水库生态用水满足程度是评估水库下泄生态基流满足程度。

胜利一库工程于1959年动工修建,1960年2月份竣工投入运行,建库时并未考虑下泄生态流量。胜利一库建成后将导致下游溜根河形成减水河段,对下游的飞龙峡省级森林公园造成不利生态影响,根据《指南》赋分标准,属于下泄生态流量满足程度低于50%,赋分0。

4.2 物理结构

该准则层仅包含库岸带稳定性一个指标层。库岸带稳定性根据河(湖、库)岸坡侵蚀现状进行评估,评估要素包括:岸坡倾角、河岸高度、基质特征、岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度。

根据胜利一库的划界成果,自贡市胜利一库岸线长度约9 km,为提高评价的准确性,岸带稳定性指标按照约2~3 km设置一个监测点位,共设置了4个监测点位。点位情况见图1。根据4处点位的库岸带情况,分别按照岸坡倾角、河岸高度、基质特征、岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度,赋分后取平均值为85、90、70、95,各点位基本均匀分布,综合赋分为85.00。

图1 胜利一库健康评价监测点平面布置

4.3 水质

水质准则层包含水体整洁程度、水质优劣程度、水质变化趋势、富营养化状况4个指标层。

(1)水体整洁程度与岸带稳定性指标所选点位一致,由多个观测员独自观测评估,汇总后取平均值,以消除个人主观情绪对观测结果的影响,使监测结果更加客观。根据水体的嗅和味、漂浮废弃物情况,4个监测点位分别赋分为100、100、80、100,综合赋分95.00。

(2)水质优劣程度、水质变化趋势、富营养化状况3个指标层皆需要基准年的水质资料。通过咨询管理人员并查阅相关资料,胜利一库并未开展长期系统的水质监测,监测资料较少,仅收集到2020年3月份的一次地表水监测数据,代表性不足,可能会使评价结论不准确。该监测点位于大坝上游约200 m位置,监测项目及结果:pH值8.44、化学需氧量30 mg/L、氨氮 0.478 mg/L、总氮 1.79 mg/L、总磷 0.02 mg/L、溶解氧6.6 mg/L、高锰酸盐指数 2.6 mg/L,监测结果为Ⅳ类。

(3)水质优劣程度根据水质类别比例赋分。本次评价采用2020年3月份的监测结果作为评价依据,并以此代表整体水库的水质,根据《指南》的赋分标准,水质优劣程度得分60.00分。

(4)水质变化趋势评价近3年水质变化趋势。胜利一库监测资料较少,无往年监测资料,基准年采用2020年3月份的监测结果作为评价依据。根据当地居民及管理人员口述,2020年以前,胜利一库水质与当前相差不大,水面基本无漂浮物,基本无臭味,因此认为胜利一水水质类别稳定且主要指标总体稳定,赋分70.00分。

(5)富营养化状况按照《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007)计算,数据采用2020年3月份的监测数据,分别计算总磷、总氮、叶绿素、高锰酸盐指数、透明度的赋分后取平均值60.00作为富营养化状况的指标赋分。

4.4 生物

该准则层仅包含外来水生动植物和水鸟状况两个指标层。

(1)外来水生动植物主要是评价历史及现状水生动植物情况。据生态环境部《2020中国生态环境状况公报》:“全国已发现660多种外来入侵物种。其中,71种对自然生态系统已造成或具有潜在威胁并被列入《中国外来入侵物种名单》”。本次评价主要依据该名单调查水库外来物种入侵情况作为赋分的依据。根据专家意见,自贡市胜利一库内已发现有凤眼蓝、福寿螺、牛蛙、克氏原螯虾、大薸等外来入侵物种,属于“有2种及以上有害外来水生动植物”,赋分20.00分。

(2)水鸟状况评价河湖内鸟类的种类、数量。通过咨询本地观鸟协会,自贡市胜利一库水域及岸线发现过小鸊鷉(属四川省重点保护野生鸟类,留鸟)、黑水鸡(属四川省重点保护野生鸟类,留鸟)等。符合“种类、数量多,有珍稀鸟类”的描述,赋分95.00分。

4.5 河湖管理与社会服务功能

河湖管理与社会服务功能准则层包含公众满意度、防洪指标、供水指标、开发利用现状与规划的符合性。

(1)公共满意度通过在2020年4月份于水库附近发放“河湖健康评价公众调查表”开展评价,调查表主要收集水库周边的公众对河湖环境、水质水量、涉水景观、舒适性、美学价值等的满意程度。共收回有效调查问卷22份,取满意度平均值92.73作为赋分。

(2)防洪指标选用大坝安全、防洪运行调度、监控设施作为评价对象,自贡市胜利一库调度方式符合要求,监控设施完备。根据2021年7月份的安全评价报告,自贡市胜利一库被鉴定为三类坝但正及时组织开展除险加固。综合赋分50.00分。

(3)供水指标评价水库的供水水量保证程度,等于一年内河湖流量达到供水保证流量的天数占年内总天数的百分比。胜利一库年需供水量为52.50万m3,实际年供水50.0万m3,综合供水保证率95.24%,赋分80.00分。

(4)开发利用现状与规划的符合性:胜利一库的开发利用任务、供水量、供水保证率基本符合设计要求,属于“开发利用活动有规划支撑,且规划现行有效”,赋分100.00分。

5 河湖健康评价结果

5.1 健康状况总体评价

根据前述分析,综合各指标权重和赋分情况汇总计算后得出:

胜利一库目标层得分65.17,处于亚健康状态;准则层得分中,水文水资源0,物理结构8.50,水质17.15,生物5.75,河湖管理与社会服务功能33.77。准则层得分情况和指标层得分情况如图2和图3所示。

图2 准则层得分情况

图3 指标层得分情况

5.2 指标分析

根据本次赋分情况,准则层中水文水资源,水质和生物得分比例较低,是限制自贡市胜利一库得分的主要压力。目标层中下泄生态基流满足程度,水质优劣程度,富营养化状况,外来水生动植物,防洪指标得分比例均在60%以下,是自贡市胜利一库存在的主要问题。

5.3 问题分析

根据上述指标的分析结论,胜利一库存在的主要问题主要集中在下泄生态基流满足程度,水质优劣程度,富营养化状况,外来水生动植物,防洪指标5个指标层。

5.3.1 下泄生态基流满足程度

胜利一库水库位于岷江水系溜根河(又名乔巴河)源头,飞龙峡省级森林公园北侧,胜利一库建成后导致下游溜根河形成减水河段,对下游的飞龙峡省级森林公园造成不利生态影响。经咨询水库管理人员,目前胜利一库并未针对下游减水河段下泄生态流量。究其原因,在于区域水资源量短缺所致。

根据《自贡市水资源公报2020》,自流井区水资源总量6950万m3,按2020年常住人口统计,自流井区人均占有水资源量144 m3,人均水资源量仅占全省人均水资源量3869 m3的3.72%,属水资源严重贫乏地区,当地生活、生产和生态用水矛盾突出,导致河湖生态流量难以保障。

5.3.2 水质优劣程度和富营养化状况

根据胜利一库一湖(库)一策管理保护方案,胜利一库水库并未开展系统的水质监测,监测资料较少;导致无法及时了解胜利一库的水质情况,无法及时发现水库存在的问题,也就无法根据问题提出相应的治理措施。

根据2020年3月份胜利一库的地表水监测结果,化学需氧量为30 mg/L(Ⅳ类),总氮1.79 mg/L(Ⅴ类,参考评价),是主要的超标项目。考虑到胜利一库周边农田较多,3月份是农耕季节,农家肥、化肥、农药施用量较高,在地表径流的作用下,部分污染物进入水库,将导致化学需氧量,氨氮浓度升高。因此,初步推测,面源污染可能是胜利一库的主要污染源。

同时胜利一库作为飞龙峡省级森林公园的重要组成部分,游客较多,随手携带的饮料瓶、垃圾袋、食物、随身杂物等可能会被投入水库,造成水库污染,导致水质类别下降,是水质优劣程度较差的另一个重要原因。

5.3.3 外来水生动植物

在我国目前已知的外来生物入侵物种中,超过50%的物种是人为引进造成的。在国内的一些科研机构和各种水产、畜效、农业繁育养殖场均有外来物种引进项目,这些项目主要用于提高经济效益、观赏价值、环保改善等方面。但是对引进物种的生物特性认知有限,没有经过严谨的选育研究,且生态风险评价体系不完善以至外来物种过度繁衍,给社会造成了无法挽回的损失。

外来入侵的水生生物会产生4种危害:一是降低本土的生构多样性;二是破坏水域生态环境;三是影响渔业生产;四是传播疾病。

5.3.4 防洪指标

根据得分情况,防洪指标中防洪运行调度、大坝安全、监控设施分别得分100、50、100分,因此大坝安全是防洪指标的限制因素。

根据《自流井区胜利一库大坝安全评价报告》(2021年7月),胜利一库大坝防洪安全性评定为A级。渗流安全综合评定为A级。大坝结构安全综合评定为C级。抗震安全综合评定为A级。金属结构安全综合评定为A级。根据《水库大坝安全鉴定办法》(水建管﹝2003﹞271号)规定,该水库大坝评定为三类坝。

因此,大坝结构安全是大坝安全指标的主要问题。根据安评报告,现状大坝上游坝坡在各工况条件下的抗滑稳定安全系数均满足规范要求,下游坝坡在设计洪水位工况和校核洪水位工况条件下的抗滑稳定安全系数不满足规范要求。大坝上、下游坝坡均较为完好,未见明显沉陷、变形或破损。现状溢洪道进口溢流堰堰体存在渗水现象,溢洪道交通桥涵过水断面狭窄,溢洪道底板及边墙未见明显破损、变形或脱落,结构稳定性较好,不存在结构安全问题。放水设施运行基本良好,未见明显破损、变形或脱落,也无渗漏现象,但放水竖井顶部高程不满足规范要求,存在结构安全问题。

因此,应及时开展胜利一库大坝的除险加固工程。

5.4 保护对策

基于以上分析,本文提出以下建议:

(1)保障生态基流。首先明确自贡市胜利一库生态保护对象,确定生态流量控制断面,根据保护目标确定下泄流量,科学制定流域水量调度方案和调度计划。

(2)定期开展对胜利一库水质监测工作并开展环境综合整治;增大水质监测覆盖度以及时了解水库水质情况,结合“一库一策”开展环境综合整治。

(3)加强管理杜防外来物种入侵。一是做好外来种的引种管理;二是养殖户要做好养殖种的防护工作;三是科研单位和企业加大力度开发新技术,以应对不同的物种;四是加强科普宣传,减少人为放生。

(4)结合水库安全评价报告开展病险整治:结合水库的安全评价报告,及时对胜利一库开展除险加固。

6 结语

本文根据《指南》对胜利一库的相关指标开展评价,发掘出胜利一库存在的主要问题。通过对存在问题的指标层深入分析,发现发掘的问题符合水库的实际情况,说明了河湖健康评价对于河湖治理有较为明确的指导意义。

同时不可忽略的问题是,不少水库日常运营监管缺失,导致缺乏基础资料,无法了解水库的水质信息,水生动植物信息等,这对于水库的健康评价产生了层层阻碍,公众也就无法了解水库的健康状况。各级水库行政主管部门应加强对水库的日常运行监管,并建立档案,形成水库的体检表。

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