孫建明，馬方方，王廣，莊樹(shù)林

（1.浙江大學(xué) 工程師學(xué)院，浙江 杭州 310015；2.清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院，江蘇 蘇州 215163；3.杭州市西湖區(qū)城市管理局，浙江 杭州 310023；4.浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310058）

伴隨著城市化進(jìn)程的深入，世界重要河流都遭受了不同程度的干擾與損害，城市河流水環(huán)境受人為活動(dòng)尤為突出，水生環(huán)境退化等已經(jīng)成為亟須解決的問(wèn)題。諸多國(guó)家開(kāi)始重視河流健康評(píng)價(jià)相關(guān)研究，美國(guó)、英國(guó)等針對(duì)河流健康建立監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系[1-2]。有學(xué)者基于河流水文學(xué)、物理構(gòu)造特征、河岸區(qū)狀況、水質(zhì)及水生生物5 個(gè)方面共計(jì)22 項(xiàng)指標(biāo)體系計(jì)分，提出了溪流狀況指數(shù)（ISC）理論[3]，并用于對(duì)澳大利亞80 多條河流健康狀況的綜合評(píng)價(jià)。我國(guó)的河流健康研究起步于21 世紀(jì)初，唐濤等[4]率先對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行探索。針對(duì)長(zhǎng)江、黃河、珠江等各大流域機(jī)構(gòu)的河流健康研究相繼開(kāi)展[5-7]，但大部分生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究停留在指數(shù)構(gòu)建層面，并且指標(biāo)主要參照國(guó)外已有指數(shù)[8]，或者針對(duì)性較強(qiáng)、不易推廣[9]。

在流域生態(tài)健康研究的基礎(chǔ)上，伴隨近年來(lái)城市河流保護(hù)及河道綜合整治，針對(duì)城市河道生態(tài)健康狀況的研究在逐步開(kāi)展。曹明弟[10]結(jié)合專家咨詢法和層次分析法構(gòu)建了河流生態(tài)功能、水質(zhì)、水生生物、河岸帶和物理結(jié)構(gòu)5 個(gè)方面的14 個(gè)指標(biāo)。羅坤[11]結(jié)合城市化流域的河流特征，構(gòu)建了針對(duì)城市化背景下的河流健康內(nèi)涵和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，涵蓋流域尺度、河岸尺度、生境尺度。顧曉昀[12]采用主成分分析和相關(guān)分析構(gòu)建了針對(duì)北京運(yùn)河的河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)。已有的針對(duì)城市河流的評(píng)價(jià)指標(biāo)與流域生態(tài)健康評(píng)價(jià)相似[13]，涉及評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，評(píng)價(jià)方法較為復(fù)雜，完成一次評(píng)價(jià)需要開(kāi)展大量的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。此外，相關(guān)評(píng)價(jià)不重視城市河流的景觀服務(wù)功能，并且忽視了河道管理方面的指標(biāo)。

在河長(zhǎng)制的管理模式下，隨著物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)體系的建設(shè)，對(duì)城市河道的監(jiān)管越來(lái)越需要做到精細(xì)化。如完全沿用傳統(tǒng)生態(tài)健康評(píng)價(jià)的體系，評(píng)價(jià)結(jié)果常常嚴(yán)重滯后，不能及時(shí)掌控存在的主要問(wèn)題及主要區(qū)域。因此，針對(duì)城市河道的評(píng)價(jià)指標(biāo)除了考慮代表性、標(biāo)準(zhǔn)性外，需要考慮精細(xì)化評(píng)價(jià)場(chǎng)景下的可操作性和經(jīng)濟(jì)性，如何構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)、調(diào)整城市河道的綜合評(píng)價(jià)方法，使之滿足時(shí)空分布的評(píng)價(jià)需求、精細(xì)化監(jiān)管的目標(biāo)，這是當(dāng)前河道評(píng)價(jià)面臨的主要問(wèn)題。

杭州市西湖區(qū)共有141條（段）河道，總長(zhǎng)約313千米，水域面積達(dá)641 萬(wàn)平方米，2020 年杭州市西湖區(qū)智慧治水平臺(tái)正式開(kāi)始運(yùn)行。平臺(tái)建立了“天地空”一體化、全天候的智能感知網(wǎng)絡(luò)，匯集了各個(gè)類別的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。本文擬基于智慧平臺(tái)數(shù)據(jù)，構(gòu)建針對(duì)西湖區(qū)河道的便于高頻率、精細(xì)化評(píng)價(jià)的“碧水指數(shù)”，并對(duì)部分河道進(jìn)行“碧水指數(shù)”計(jì)算和對(duì)比分析，以期為城市河道生態(tài)環(huán)境的提升提供決策建議。

1 研究方法

1.1 “碧水指數(shù)”指標(biāo)篩選

參考國(guó)內(nèi)外河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，針對(duì)城市發(fā)展中河道面臨的主要問(wèn)題，構(gòu)建“碧水指數(shù)”一級(jí)指標(biāo)。河道面臨的主要問(wèn)題包括水質(zhì)惡化、水體流動(dòng)性下降、河道自然形態(tài)改變等[14-15]，據(jù)此選取“水質(zhì)特征”“水文特征”“河道形態(tài)特征”三類指標(biāo)；同時(shí)考慮到對(duì)水土流失及生物保護(hù)起到重要作用的河岸帶植被[16]，選取“河岸帶植被景觀特征”，結(jié)合河長(zhǎng)制的管理制度，納入“河道管理”指標(biāo)。“碧水指數(shù)”應(yīng)用于智慧治水平臺(tái)，目的是充分利用智慧平臺(tái)數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)高頻率、精細(xì)化評(píng)價(jià)，因此選擇二級(jí)指標(biāo)時(shí)，需同時(shí)考慮數(shù)據(jù)的可獲取性。綜合上述因素，構(gòu)建了“碧水指數(shù)”綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的5 項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)以及19 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，具體如下：（1）水質(zhì)特征：包括氨氮、總磷、COD（或高錳酸鹽指數(shù)）、溶解氧、電導(dǎo)率、pH、濁度（或透明度）；（2）水文特征：包括水量、流速多樣性；（3）河道形態(tài)特征：包括河道寬深比、河道蜿蜒度、河道變化、河岸穩(wěn)定性；（4）河岸帶植被景觀特征：包括河岸植被緩沖帶寬度、河岸植被結(jié)構(gòu)完整性、植被縱向連續(xù)性、河岸景觀；（5）河道管理：包括河長(zhǎng)履職、河道維護(hù)。

1.2 權(quán)重確定

參考文獻(xiàn)中專家咨詢法的結(jié)果，結(jié)合西湖區(qū)實(shí)際情況，采用層次分析法構(gòu)造出各層次中所有判斷矩陣。

根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，來(lái)判斷各個(gè)指標(biāo)在決策者心中的比重A=(aij)n×n。

根據(jù)特征向量法計(jì)算權(quán)重向量：

當(dāng)CR＜0.10 時(shí)，判斷矩陣一致性可接受，否則應(yīng)當(dāng)修正。各指標(biāo)權(quán)重系統(tǒng)見(jiàn)表1。

表1 各層次影響因素的權(quán)重系數(shù)

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定

在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)的評(píng)價(jià)研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合西湖區(qū)的具體情況，制定出了“碧水指數(shù)”中各指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）水質(zhì)指標(biāo)：氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、COD、溶解氧根據(jù)地表水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，以地表水二類標(biāo)準(zhǔn)作為“很健康”的標(biāo)準(zhǔn)，其中高錳酸鹽指數(shù)和COD 根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)參數(shù)選其中一個(gè)進(jìn)行評(píng)價(jià)；電導(dǎo)率、pH、濁度參照ISC 的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3]；透明度“很健康”的標(biāo)準(zhǔn)參照TLI 指數(shù)當(dāng)中中營(yíng)養(yǎng)對(duì)應(yīng)的值。濁度和透明度根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)參數(shù)選其中一個(gè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（2）水文指標(biāo)：水量引用美國(guó)環(huán)境署生境調(diào)查方法。采用流態(tài)多樣性對(duì)河流的流速分布情況進(jìn)行評(píng)價(jià)[11]。

（3）河流形態(tài)指標(biāo)：河道寬深比參照相關(guān)研究結(jié)果分為五級(jí)。按照Pan[17]對(duì)城市河流蜿蜒度的研究，健康的河道蜿蜒度應(yīng)該使河流實(shí)際長(zhǎng)度增加為其直線距離的2 到3 倍，河道蜿蜒度為河流主河道的實(shí)際長(zhǎng)度與主河道上下游之間直線距離的比值。根據(jù)RBPs 的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，河道變化健康度可以分為五個(gè)等級(jí)。在對(duì)河岸穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中，主要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的文字描述、照片以及河道相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性判斷[11]。

（4）河岸植被景觀特征：河岸帶寬度參考國(guó)際推薦寬度及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分為五級(jí)；河岸帶植被完整性按照植被層次給予評(píng)分；河岸帶縱向連續(xù)性參考澳大利亞ISC 評(píng)估方法進(jìn)行評(píng)分（表2）。在河岸景觀功能方面，主要考慮河岸受社會(huì)活動(dòng)影響的程度，河岸人工構(gòu)筑物等情況。

表2 “碧水指數(shù)”各指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

（5）河道管理：包括“河道維護(hù)”和“河長(zhǎng)履職”兩項(xiàng)，從河道事件發(fā)生情況、河道維護(hù)工作完成情況和河長(zhǎng)巡查等方面反映河道管理情況。

1.4 評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算

根據(jù)表2 對(duì)19 個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將評(píng)分范圍界定為1 ～5 分，然后根據(jù)表1 中的權(quán)重，分別計(jì)算5 類一級(jí)指標(biāo)的得分，加和得到“碧水指數(shù)”評(píng)分。將綜合評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為五個(gè)等級(jí)，具體見(jiàn)表3。

表3 “碧水指數(shù)”評(píng)分、等級(jí)及顏色

2 評(píng)價(jià)區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 區(qū)域概況

根據(jù)西湖區(qū)智慧治水平臺(tái)的數(shù)據(jù)，西湖區(qū)共有河道159 條，長(zhǎng)度從261 m 到8 130 m 不等。本文選取西溪河、古蕩灣河、益樂(lè)河作為評(píng)價(jià)對(duì)象。西溪河位于西溪街道，總長(zhǎng)3 158 m，水域面積50 721 m2；古蕩灣河位于翠苑街道，長(zhǎng)度2 696 m，水域面積44 370 m2；益樂(lè)河位于古蕩街道，長(zhǎng)度1 278 m，水域面積16 942 m2。根據(jù)河流的形態(tài)，將西溪河分為北段、中段、南段，將古蕩灣河分為北段、中段、南段，將益樂(lè)河分為西段、中段、東段。三條河道具體位置及分段見(jiàn)圖1。

圖1 西溪河、古蕩灣河、益樂(lè)河位置及分段示意圖

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源于智慧水云物聯(lián)平臺(tái)，平臺(tái)為基于物聯(lián)網(wǎng)的“碧水指數(shù)”應(yīng)用提供基本的運(yùn)行環(huán)境和感知信息獲取能力。平臺(tái)不僅提供了設(shè)備定義、設(shè)備管理、設(shè)備接入、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等設(shè)備管理功能，同時(shí)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)開(kāi)放能力，能夠方便快捷地服務(wù)“碧水指數(shù)”相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理和分析應(yīng)用。核心多融合數(shù)據(jù)類型見(jiàn)表4。

針對(duì)3 條河的具體評(píng)價(jià)中，水質(zhì)特征數(shù)據(jù)來(lái)源于表4 中的“水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，以斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為主，以水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為輔（表5）。為了對(duì)河道夏季生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，河道形態(tài)特征、河岸帶植被景觀特征、水文特征采用2021 年8 月4 日至8 月5 日現(xiàn)場(chǎng)勘查的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。河道管理指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)暫未接入系統(tǒng)，故默認(rèn)按照“良”的等級(jí)進(jìn)行賦分。

表4 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類型

表5 各河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源

3 結(jié)果分析與討論

3.1 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

西溪河、古蕩灣河、益樂(lè)河一級(jí)指標(biāo)及“碧水指數(shù)”綜合評(píng)分見(jiàn)圖2。3 條河進(jìn)行對(duì)比，9 個(gè)河段“碧水指數(shù)”綜合評(píng)分在3.54 ～4.07 分之間，益樂(lè)河“碧水指數(shù)”得分整體較高，尤其益樂(lè)河中段，是唯一一個(gè)超過(guò)4 分（對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果為“良”）的河段，其他河段得分在3.54 ～3.89分之間，對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果均為“一般”。同一河流不同河段的“碧水指數(shù)”綜合得分有一定差異，但差異不大，而一級(jí)指標(biāo)之間差異相對(duì)較大。3 條河流得分最低的一級(jí)指標(biāo)均為“河道形態(tài)特征”，在2.25 ～3 分之間；古蕩灣河和益樂(lè)河得分次低的指標(biāo)為“水文特征”，6 個(gè)河段中有5 個(gè)得分為3.2 分，西溪河得分次低的指標(biāo)為“河岸帶植被景觀特征”，得分在2.39 ～3.58 分之間。

圖2 三條河道一級(jí)指標(biāo)及“碧水指數(shù)”綜合評(píng)分

從二級(jí)指標(biāo)分析，河道形態(tài)特征的4 項(xiàng)指標(biāo)中，河岸穩(wěn)定性得分均較高，各河段的河道寬深比、河道蜿蜒度、河道變化這3 個(gè)指標(biāo)得分均較低，這些也影響了河道的“流態(tài)多樣性”，現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)大部分河道流速較小，且很少出現(xiàn)兩種以上流態(tài)。二級(jí)指標(biāo)中得分均較低的還有河岸帶景觀、透明度，河岸帶景觀得分相對(duì)較低主要是由于城市河道兩側(cè)建筑物較多，且個(gè)別河段有少量垃圾堆放，導(dǎo)致河岸帶景觀一般；各個(gè)河段透明度基本在0.4 ～0.6 m 之間，除透明度和個(gè)別河段的氨氮外，其他水質(zhì)指標(biāo)整體較好，故水質(zhì)特征這一項(xiàng)指標(biāo)整體評(píng)分均較高，表明污染負(fù)荷相對(duì)較低。

3.2 從三條河道評(píng)價(jià)結(jié)果分析西湖區(qū)河道主要問(wèn)題

杭州自2013 年開(kāi)始“五水共治”，在提升城市防洪排澇能力、改善水環(huán)境質(zhì)量、建設(shè)景觀廊道等方面均取得了較大成果，于2017 年實(shí)現(xiàn)剿滅劣Ⅴ類水體的目標(biāo)，河道氮磷含量持續(xù)下降，市控以上斷面的達(dá)標(biāo)率由2012 年的44.7%上升到2018 年的96.2%[18]。從本次評(píng)價(jià)結(jié)果中也可以發(fā)現(xiàn)，選取的西湖區(qū)3 條河道水質(zhì)整體較好，河岸帶植被基本覆蓋喬木、灌木和草本3 個(gè)類別，大部分河段植被縱向和橫向覆蓋較為完整。不足之處在于，由于區(qū)域面積限制，部分河段植被緩沖帶寬度未達(dá)到“良”的標(biāo)準(zhǔn)。河岸帶植被緩沖帶具有維持生物多樣性、截留非點(diǎn)源污染、維護(hù)河堤及防止土壤侵蝕等作用[16]，部分河段（如西溪河中段）通過(guò)提升河岸帶植被景觀特征，應(yīng)該可以進(jìn)一步改善河道整體狀況。3 條河道的共同問(wèn)題在于河道形態(tài)特征，表現(xiàn)在蜿蜒度極低、堤岸化嚴(yán)重。20 世紀(jì)70 年代開(kāi)始的渠道化、人工化等水利工程，改變了河道的自然形態(tài)，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生脅迫效應(yīng)[14-15]，杭州自20 世紀(jì)80 年代開(kāi)始陸續(xù)對(duì)很多河道開(kāi)展了疏浚、渠道化等整治工作[19]。形態(tài)特征對(duì)河流生境影響較大，蜿蜒度降低導(dǎo)致水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨之改變，影響污染物在河流中的混合、擴(kuò)散、稀釋與遷移；自然河流中的主流、支流、淺灘與急流相間的格局發(fā)生變化也直接造成河流生物急劇減少或消失[15]。從西湖區(qū)河網(wǎng)水系圖可以發(fā)現(xiàn)，其他河道也多為長(zhǎng)直河道，可以推測(cè)多數(shù)河道存在蜿蜒度較低、堤岸化嚴(yán)重等問(wèn)題，以及由此導(dǎo)致的流態(tài)單一問(wèn)題。在截污納管、雨污分流等降低污染負(fù)荷工作進(jìn)行到一定程度時(shí)，可探索以恢復(fù)渠道化河道自凈能力為目的的生態(tài)修復(fù)方法，減少引水、曝氣等工程的資金投入以及后續(xù)的管理成本，同時(shí)使河道水生態(tài)系統(tǒng)得以恢復(fù)并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定[20]。

3.3 “碧水指數(shù)”優(yōu)勢(shì)分析

相比水環(huán)境等級(jí)評(píng)價(jià)（生態(tài)環(huán)境部）、河湖健康評(píng)價(jià)（水利部），“碧水指數(shù)”的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：（1）實(shí)時(shí)性強(qiáng)。“碧水指數(shù)”可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)生成評(píng)價(jià)指數(shù)，相比周期性評(píng)價(jià)更能反映變化過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。數(shù)據(jù)獲取成本低、更新頻次快，可作為常態(tài)化監(jiān)管指標(biāo)。（2）可比性高。兼顧多種維度指標(biāo)因子，涵蓋河湖自然屬性、管理屬性、考核屬性等維度，由定性評(píng)價(jià)提升為定量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)更科學(xué)、更具可比性。（3）量化精細(xì)?！氨趟笖?shù)”各維度分指數(shù)涵蓋了日常管理類的動(dòng)作、河湖保潔、工程運(yùn)行養(yǎng)護(hù)、水質(zhì)達(dá)標(biāo)考核等，可對(duì)整體管理及各項(xiàng)分工工作進(jìn)行精細(xì)化的量化評(píng)價(jià)?？筛鶕?jù)組成“碧水指數(shù)”的各維度指數(shù)的變化進(jìn)行問(wèn)題精準(zhǔn)定位分析，針對(duì)性地調(diào)整重點(diǎn)工作、指導(dǎo)日常工作部署。以3.1 節(jié)中的評(píng)價(jià)結(jié)果為例，針對(duì)西溪河中段存在的河岸帶植被景觀問(wèn)題，根據(jù)其二級(jí)指標(biāo)情況，可從河岸帶垃圾清理、增加河岸帶植被種類和覆蓋寬度方面進(jìn)行提升；而針對(duì)各個(gè)河道存在的共性問(wèn)題，如蜿蜒度極低、流態(tài)較少問(wèn)題，可選擇部分河道進(jìn)行微改造，改造完成后通過(guò)“碧水指數(shù)”監(jiān)控改造過(guò)程及效果，并逐漸推廣至其他區(qū)域。

3.4 “碧水指數(shù)”優(yōu)化提升及推廣應(yīng)用

西湖區(qū)“碧水指數(shù)”是在智慧平臺(tái)的基礎(chǔ)上，基于高頻率、精細(xì)化評(píng)價(jià)的目的而構(gòu)建。在積累現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)后，可探索結(jié)合衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，或河道沿岸攝像頭數(shù)據(jù)，針對(duì)河岸帶景觀特征、水文特征及河道形態(tài)特征建立評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定期更新，提升評(píng)價(jià)的自動(dòng)化程度。另外，待河道生態(tài)治理工作基本結(jié)束，在較少人工干預(yù)情況下即可維持較為健康的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)加入生物指標(biāo)并將其作為評(píng)價(jià)重點(diǎn)。

“碧水指數(shù)”基于智慧治水平臺(tái)中各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)開(kāi)展應(yīng)用，需要在河長(zhǎng)制管理體系中增加相應(yīng)政策作為支撐。河長(zhǎng)作為各河段責(zé)任人，需根據(jù)“碧水指數(shù)”的評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)各河段開(kāi)展精細(xì)化管理。政府可將河道評(píng)價(jià)結(jié)果作為績(jī)效考核標(biāo)準(zhǔn)，用行政手段提升基層河道管理能力。例如本次評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)的影響河道生態(tài)環(huán)境的指標(biāo)，河道寬深比、河道蜿蜒度、河道變化、流態(tài)多樣性、河岸帶景觀、透明度等，可綜合考慮指標(biāo)之間的聯(lián)系，結(jié)合問(wèn)題解決的難易程度，設(shè)定指標(biāo)提升的時(shí)間要求，并進(jìn)行跟蹤考核?！氨趟笖?shù)”拓展到其他區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需考慮該區(qū)域的環(huán)境特征和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。推廣應(yīng)用主要考慮因素包括：（1）針對(duì)已經(jīng)開(kāi)展數(shù)字化監(jiān)管的城市河道，“碧水指數(shù)”可以直接應(yīng)用，或?qū)μ卣魑廴疚锫宰髡{(diào)整之后應(yīng)用，比如增加重金屬、特征有機(jī)污染物指標(biāo)；（2）由定期養(yǎng)護(hù)的城市內(nèi)河拓展到自然河流時(shí)需考慮人為管理干預(yù)類指標(biāo)的適配調(diào)整；（3）從河湖水生態(tài)管理角度，可逐步加入面源污染控制、污染排放管控、水生生物等內(nèi)容作為“碧水指數(shù)”評(píng)價(jià)要素。

3.5 “碧水指數(shù)”應(yīng)用的效益分析

城市河道是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，河道生態(tài)系統(tǒng)與周圍環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)能量交換，系統(tǒng)內(nèi)部的任何變化都會(huì)對(duì)自身及周圍環(huán)境帶來(lái)一定影響，一旦河道生態(tài)系統(tǒng)功能退化，將對(duì)城市生態(tài)建設(shè)產(chǎn)生重大威脅。河道生態(tài)改善的社會(huì)效益包括為居民提供游憩、生態(tài)教育和保健場(chǎng)所；生態(tài)效益包括生態(tài)安全、氣候調(diào)節(jié)、景觀效益、生物多樣性保護(hù)及固碳釋氧等方面[21-22]。河道生態(tài)環(huán)境改善首先可以降低或消除這些直接經(jīng)濟(jì)損失，其次可以產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益，包括沿岸環(huán)境改善帶來(lái)的房地產(chǎn)收益[23]，沿岸生態(tài)旅游收益及其帶動(dòng)的餐飲、娛樂(lè)等新增收入。杭州河道管理已進(jìn)入精細(xì)化管理階段。應(yīng)用“碧水指數(shù)”，結(jié)合智慧治水平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)河道的高頻率、精細(xì)化評(píng)價(jià)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常河道及其主要問(wèn)題，精準(zhǔn)提升河道治理，有利于河道生態(tài)改善。通過(guò)基于“碧水指數(shù)”的大數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)問(wèn)題追蹤、預(yù)測(cè)，進(jìn)一步降低河道管理的運(yùn)行成本。

4 結(jié)論

（1）針對(duì)西湖區(qū)智慧治水平臺(tái)已有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合西湖區(qū)河道具體形態(tài)特征，構(gòu)建了“碧水指數(shù)”，包含5類19 項(xiàng)指標(biāo)，5 項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)分別為水質(zhì)特征、水文特征、河道形態(tài)特征、河岸帶植被景觀特征和河道管理，并應(yīng)用層次分析法確定了各指標(biāo)的權(quán)重，將“碧水指數(shù)”分為優(yōu)、良、一般、差、極差5 個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)碧藍(lán)、碧綠、黃綠、暗黃、橙紅5 種顏色?！氨趟笖?shù)”具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可比性高、量化精細(xì)等優(yōu)勢(shì)。

（2）根據(jù)構(gòu)建的“碧水指數(shù)”，對(duì)西溪河、古蕩灣河、益樂(lè)河3 條河道的9 個(gè)河段進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明，益樂(lè)河中段得分最高，古蕩灣河中段得分最低，大部分河段對(duì)應(yīng)的等級(jí)為“一般”。各河段水質(zhì)整體較好；得分最低的指標(biāo)均為“河道形態(tài)特征”，次低指標(biāo)不盡相同，古蕩灣河和益樂(lè)河為“水文特征”，西溪河為“河岸帶植被景觀特征”。在二級(jí)指標(biāo)當(dāng)中，得分普遍較低的指標(biāo)主要為透明度、河道寬深比、河道蜿蜒度、河道變化、流態(tài)多樣性和河岸帶景觀。

（3）根據(jù)“碧水指數(shù)”各類指標(biāo)的具體情況，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行每半年一次至每月一次的定期更新。據(jù)此每月對(duì)各個(gè)河段“碧水指數(shù)”進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)河道精細(xì)化、高頻率評(píng)價(jià)，可以提升河道管理和治理的智慧化水平，降低河道惡化導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，提升所在區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益。