趙科學，王立權, 李鐵男，張 檸

(1.黑龍江大學，黑龍江 哈爾濱 150080；2．黑龍江省水利科學研究院，黑龍江 哈爾濱 150077)

河湖健康評估工作在我國處于起步階段，河湖健康評估可以使我們更加及時、準確、全面的了解河流湖泊的健康狀況，是河長制、湖長制工作的重要抓手，同時可以為河流湖泊的保護、修復和開發(fā)利用等工作提供有力支撐。

彭文啟提出，河湖健康評估應遵循科學性原則采用統(tǒng)一、標準化方法開展取樣監(jiān)測，準確反映河湖健康狀況隨時間和空間的變化趨勢；應遵循適應性原則密切結(jié)合河湖長制的任務要求，可為強化河湖長制管理提供支持，可為河湖保護問責與社會監(jiān)督提供支持[1]?！逗恿鹘】翟u估指標、標準與方法(試點工作用)(1.0版)》中提出河湖健康評估的指標應“能夠反映河流健康狀況隨時間變化的趨勢；尤其是通過對比，評估管理行為的有效性”[2]。

目前我國廣泛采用的河湖健康評估指標賦分方法多停留在指標靜態(tài)賦分階段，鮮有提及指標動態(tài)賦分、指標變化趨勢、河湖健康變化趨勢等方面的內(nèi)容，無法很好地滿足反映河湖健康變化趨勢的要求。目前缺少反映河湖健康狀況變化趨勢的指標動態(tài)賦分體系的相關研究，主要原因在于我國河湖健康評估工作起步較晚，數(shù)據(jù)資料不足。隨著我國河湖健康評估工作的不斷推進，相關研究工作不斷深入，評估數(shù)據(jù)資料逐步累積，指標動態(tài)評估賦分研究將越來越成熟。

1 目前國內(nèi)外主要的河湖健康評估指標賦分體系

美國是對河湖健康狀況關注較早的國家，在1972年就頒布了“清潔水法”。美國環(huán)境保護署于1998年提出湖泊水庫生物評價及生物標準的技術導則(US EPA,OW,1998)[3],美國現(xiàn)行河湖健康評價指標體系包括河流健康評價指標體系[4]和湖泊健康評價指標體系[5]；1992年起澳大利亞以“澳大利亞河流評價系統(tǒng)”為主要工具開展了“國家河流健康計劃”(Melissa Parsons等，2000)[6]，后續(xù)又有“河流濕地健康評價框架”出臺；1994年，南非水事務及森林部在啟動的“河流健康計劃”中提出了“河流生物監(jiān)測框架”，后續(xù)又建立了“棲息地整體評價系統(tǒng)”和“棲息地完整性指數(shù)”[7]；歐盟于2000年頒布的水框架指令中包含了“水體健康指標體系”(Kaika M，2004)[8]。其中在澳大利亞的河流健康評價系統(tǒng)對大型無脊椎動物的評價中，通過參照點的變化與監(jiān)測點的實際變化的比率來反映河流的生態(tài)狀況連續(xù)性，體現(xiàn)了動態(tài)趨勢的評價內(nèi)容，但是其中不僅涉及時間上的動態(tài)趨勢，還涉及“參考點”與監(jiān)測點之間的空間上的變化，這對河流生態(tài)狀況變化的反映準確性有一定程度的影響。

圖1 澳大利亞河流健康評價系統(tǒng)對大型無脊椎動物的評價流程

國內(nèi)對河湖健康的關注較晚，2003年2月，李國英(時任黃河水利委員會主任)在全球水伙伴中國地區(qū)委員會治水高級圓桌會議上進行了題為“建立‘維持河流生命的基本水量’概念”的發(fā)言，發(fā)言中首次提出“河流生命”的概念(李，2003)[9]。截至目前，已有《河流健康評估指標、方法與標準(1.0版)》(水利部水資源司，2010)、《湖泊健康評估指標、標準與方法(試點工作用)(1.0版)》(水利部水資源司，2010)、《遼寧省河湖(庫)健康評價導則》(丁立國等，2017)[10]、《山東省生態(tài)河道評價標準》(劉中會等，2017)[11]等數(shù)項指導河湖(庫)健康評估工作的技術導則印發(fā)，2018年水利部水資源司編寫的《河湖健康評估技術導則》(彭文啟等，2018)[12]也進入了征求意見階段。徐國賓應用“熵理論”，對白洋淀的湖泊健康發(fā)展趨勢做出預測(2017)[13]，何海吉利用模糊評價和層次分析法，通過對四川省西充縣2012—2016年的水生態(tài)文明指標的對比研究，分析了西充縣的水生態(tài)文明的發(fā)展趨勢(2018)[14]。分析眾多我國現(xiàn)有的河湖健康評估案例和河湖健康評價賦分體系[11-37]，不同的評價賦分體系的差異主要體現(xiàn)在適用指標選擇、指標閾值和指標權重上，對河湖健康評價體系的研究很少集中在動態(tài)趨勢評價體系的建立上。

2 河湖健康評估指標賦分方法的調(diào)整

本文通過調(diào)整指標賦分體系，使指標能夠在一定程度上反映河湖健康變化的動態(tài)趨勢，從而使評估結(jié)果能夠反映過去一個評估時段內(nèi)，對河湖健康的保護、修復以及治理措施的成效。調(diào)整后的河湖健康評估指標賦分體系由評估指標的靜態(tài)賦分、動態(tài)賦分和綜合賦分三項構成，如圖2所示。

圖2 河湖健康評估賦分體系示意

2.1 評估指標靜態(tài)賦分

河湖健康狀況評估指標的靜態(tài)賦分，直觀的反映所評價河湖本評價周期內(nèi)的各項指標狀況，體現(xiàn)評價周期之內(nèi)河湖自然生態(tài)的健康狀況和為人類社會提供服務的能力。指標靜態(tài)賦分與我國現(xiàn)行河湖健康狀況評估指導文件中的指標賦分方法、賦分體系基本相同，以地表水資源開發(fā)利用率指標為例，賦分過程如表1所示。

表1 地表水資源開發(fā)利用率賦分

如果某條北方地區(qū)的河流，2019年度地表水水資源開發(fā)利用率為30%，按照表1，則該河流2019年度的地表水水資源開發(fā)利用率指標靜態(tài)賦分應為100分。

2.2 評估指標動態(tài)賦分

評估指標動態(tài)賦分能夠反映河流健康狀況隨時間變化的趨勢，是對過去一個評價時段(一個評價時段是指過去一個或者幾個評價周期)內(nèi)河湖健康的保護、修復和治理措施成效的評價。評估指標動態(tài)賦分是對河湖長制管理行為的有效性的直接評價，可以為強化河湖長制管理提供支持，為河湖保護問責提供支持。

指標動態(tài)賦分過程如下，式(1)、式(2)為評估參數(shù)計算式，表2為評估指標動態(tài)賦分表(樣表)。

(1)

(2)

式中：DI為動態(tài)指標，即評估時段初末靜態(tài)指標(賦分)比；SIt0為評估時段初靜態(tài)指標(分)值；SIt1為評估時段末靜態(tài)指標(分)值。

針對公式(2)，有以下幾點需要說明：

第一，在評價時段初末靜態(tài)指標(賦分)比值DI的計算中，可以采用靜態(tài)指標值計算，也可采用靜態(tài)指標賦分值計算。采用指標值計算DI，可以減少因指標賦分過程造成的誤差；數(shù)據(jù)可信度更高，采用指標賦分值計算DI，更具有現(xiàn)實意義，因為在河湖健康評估中指標值與賦分值的對應關系往往是全面考慮當?shù)睾雍】禒顩r和經(jīng)濟社會發(fā)展情況而確定，所以指標賦分值比單純的指標值更能綜合的反映河湖自身生態(tài)健康狀況和社會服務功能發(fā)揮情況，但存在適用范圍的局限性，因為評價時段初末評估標準的調(diào)整變化可能會造成指標值和賦分值的對應關系發(fā)生改變，使得指標賦分沒有可比性，這種情況下，就不能采用指標賦分值計算DI。因此在具體的河湖健康評估中要采用何種方式計算DI，還要根據(jù)河湖健康評價的具體情況而定。

第二，采用式(2)計算評估時段初末靜態(tài)指標(賦分)比(DI)存在指標值越大(高)河湖健康情況越優(yōu)的情況，反之，則應取“SIt1/SIt0”計算結(jié)果倒數(shù)后再對應賦分表進行評估的指標動態(tài)賦分。

表2 評估指標動態(tài)賦分(樣表)

表2的特征及其現(xiàn)實意義如下；

(2)在表2中，當評估時段初末靜態(tài)指標(賦分)比DI<1時，有評估指標動態(tài)賦分分值DIr<0；當DI>1時，有DIr>0。但是這只是一種賦分方式，根據(jù)不同河湖，不同指標的具體情況，指標動態(tài)賦分曲線會發(fā)生左右平移和變形，例如：在評價時段內(nèi)，有大的河湖健康治理修復措施，因為該措施而變得更好的指標對應的動態(tài)賦分曲線就會向下平移。

(3)指標動態(tài)賦分值(DIr)越大，表示河湖健康變化趨勢越優(yōu)，該指標僅反映自身的變化趨勢優(yōu)劣，不同指標的DIr之間大小比較沒有實際意義。

需要指出，本文中給出的指標動態(tài)賦分表和指標動態(tài)賦分圖只是示例，在本文中作為分析DIr值的實際意義和變化趨勢使用，和實際情況存在偏差，在進行參考研究時，還應根據(jù)河湖健康評估對象對賦分表和賦分曲線圖進行調(diào)整優(yōu)化，不宜直接使用。

2.3 評估指標綜合賦分

指標綜合賦分既反映了河湖目前的健康狀況，也考慮到了河湖健康變化的趨勢，可以綜合反映河湖健康狀況。指標綜合賦分由指標靜態(tài)賦分和指標動態(tài)賦分通過加權求和得出，計算公式如式(3)：

R=SIr×WS+DIr×WD

(3)

式中：R為河湖健康評估指標綜合賦分分值；SIr為河湖健康評估指標靜態(tài)賦分分值；WS為指標靜態(tài)賦分分值占綜合賦分分值權重；DIr為河湖健康評估指標動態(tài)賦分分值；WD為指標動態(tài)賦分分值占綜合賦分分值權重。

權重WS和WD的確定應以靜態(tài)指標賦分為基礎，綜合考慮河湖健康狀況和河湖周邊社會經(jīng)濟發(fā)展情況、居民生活習慣等要素，采用熵權法綜合確定取值，同時通過多次河湖健康評估工作，不斷對WS和WD的值進行優(yōu)化調(diào)整。建立指標動態(tài)賦分的主要目的是為了反映河湖管理措施的成效，對河湖自身水生態(tài)、水環(huán)境健康的反映程度并不高，因此通常情況下動態(tài)指標賦分值所占權重WD應小于靜態(tài)指標賦分值所占權重WS。

3 結(jié) 語

評估指標動態(tài)賦分方式的優(yōu)點如下：(1)評價結(jié)果更加全面，不僅評估了河湖的靜態(tài)健康狀況，也反映了河湖的健康狀況變化趨勢；(2)指導性強，與河湖長制契合度更高，反映河湖長制的實施成效，將指標動態(tài)賦分結(jié)果和河湖保護、治理和修復措施有機結(jié)合，可為這些措施調(diào)整和改進提供有力支持；(3)性價比更高，與原有的指標賦分方式相比，可在不大幅增加河湖健康評估工作投入的前提下，使河湖健康評估結(jié)果更加全面合理，對河湖健康的保護、修復以及治理工作有更強的指導性，使河湖健康評估工作的回報大幅提升。