河流健康記分卡

河流健康記分卡

河流健康記分卡是一種對河流各項指標統計的科學計數方式,針對河流的自然功能、生態環境功能和社會服務功能,根據河流的基本特徵和個體特徵,建立由共性指標和個性指標構建的河流健康評價指標體系,並提出由河段至河流整體的評價方法。通過通俗易懂的方式和指標,對河流健康狀況進行評分,診斷出制約河流健康的因素,為政府實現河流的有效管理提供參考。

簡介

河流健康記分卡,是通過通俗易懂的方式和指標,對河流健康狀況進行評分,判定和評價河流是否處於健康狀態,通過大的指標反映出問題、識別和診斷出制約河流健康的因素,使我們能夠有效找到問題的原因和解決問題的方法,為政府實現河流的有效管理提供參考。

河流健康計分卡雖然以科學的研究和監測為基礎,但是最後的評價結果卻生動有趣、通俗易懂,通過貼近公眾生活、通俗易懂的方式讓公眾認識和了解河流,培養公眾,“愛水、親水、懂水、節水”的意識,共同參與河流的保護、維護河流的健康生命。

河流健康記分卡是一個兼具河流健康監測和教育功能的定量指標評價體系。

河流健康

河流健康概念提出

河流健康是生態系統健康概念的一種派生。

上世紀80年代在歐洲和北美開始了河流保護行動,許多國家通過修改、制定水法和環境保護法,加強對河流的環境評估和生態保護,“河流健康”的概念也相應出現。但是,與生態系統健康一樣,河流健康概念同樣受到了質疑。有學者認為,河流健康的概念在科學意義上是主觀的、模糊的,不具備客觀性,健康標準也具有很大的主觀任意性。還有人認為“健康”這個概念只適用於人類和動物,因為他們具有客觀的健康判別標準,即一系列醫學的生理化學指標(例如,人類正常體溫為37℃),對河流能提出一個客觀的、定量的健康標準嗎?河流健康能夠用技術方法進行度量嗎?後來,折中的觀點認為,不要再糾纏於概念的討論了,既然河流健康概念並不是嚴格意義上的科學概念,不妨把它作為河流管理的一種評估工具,用它回答一些生態保護的實際問題。因為河流健康評估雖然以科學研究和監測為基礎,但是最後的評價結果卻通俗易懂,可以作為河流的管理者、開發者與社會公眾進行溝通的橋樑,促進一種協商機制的建立,尋找開發與保護之間利益衝突的平衡點。這種觀點得到了工程界和管理界的普遍贊同。

伴隨著我國流域經濟社會的快速發展,作為提供水資源基礎承載流域發展的河流發生了很大的改變,這種改變足以影響和阻礙社會經濟的進一步發展及人民的生活。對河流的治理和健康修復已成為一項迫在眉睫的任務。為此,水利部於2007年提出進行流域規劃修編,而河流健康作為一項重要的綜合研究工作列入到4個研究專題之中。通過本文建立的河流健康評價體系,可以識別河流健康受損的原因,預測河流健康狀況的變化趨勢,確定河流管理的目標和可能的瓶頸問題,驗證管理措施的有效性,實現對河流的科學管理。

河流健康內涵

河流健康概念源於20世紀80年代西方已開發國家河流生態保護活動中的生態系統健康概念。但是目前國內外對河流健康的含意還尚未明確。作為人類健康的類比概念,各國各專業學者由於國家的社會經濟條件、自然地理狀況、人文背景、河流狀況等的差異而形成不同的理解。總體上看,對其概念內涵認識上的分歧主要集中在是否包括社會服務功能及包含的程度。隨著研究的深入,認為健康的河流不但保持生態學意義上的完整性,還應強調對社會服務功能的發揮。

河流健康應包括河流的自然狀態健康以及能提供良好的生態環境、社會服務功能。然而在我國目前的社會經濟背景條件下,幾大流域人口密集,水資源高度開發,難以實現河流自然、生態、社會服務各項功能都達到理想狀態。因此,從我國實際狀況出發,我國河流的健康應是在河流一定的自然結構合理和生態環境需求的條件下,能提供較為良好的生態環境及社會服務功能,滿足人類社會相應時期內可持續發展的需求,即在保持河流的自然、生態功能與社會服務功能的一種均衡狀態下達到的河流健康。為此我們定義河流健康內涵為:在人類的開發利用和保護協調下,保持河流自然、生態功能與社會服務功能相對均衡發揮的狀態,河流能基本實現正常的水、物質及能量的循環及良好的功能,包括維持一定水平的生態環境功能和社會服務功能,滿足人類社會的可持續發展需求,最終形成人類對河流的開發與保護保持平衡的良性循環。

河流健康評價原則

(1)人水和諧,維護河流健康原則。以促進人水和諧、維護河流健康為核心理念,遵循自然規律,要在發揮河流社會服務功能,為經濟社會發展服務的同時,更加重視和維繫河流自然功能和生態功能。

(2)公正和客觀原則。保證河流健康評價的結果真實性;保證評價指標的準確性及指標計算的真實性;保證評價標準的規範性和有效性。

(3)定性與定量相結合的原則。儘量採取定量分析方法,對於定性分析方法宜聘請專業機構和相關專家進行指標選取和分析評價。

(4)地帶性和區域性原則。針對不同地帶、不同區域、不同類型的河流,選取的健康評價要素及其評價參數、制定的健康評價標準均應考慮地帶性和區域性差異。不同的河流其評價指標(除共性指標外)、標準和方法可以根據具體情況分別確定。但應在統一框架下進行,便於比較和對照。

河流健康評價指標體系

從國內的實際套用情況看,多層次多指標的指標框架比較適用於中國的河流健康評價。因此,本次建立由目標層、準則層、狀態層和指標層構成的指標體系,見下圖。河流健康綜合水平作為總目標層,反映河流整體的健康狀態;準則層是影響河流健康的因素,主要表現為河流自然功能、生態環境功能及社會經濟功能等;狀態層是對河流各項功能狀態的具體分述,進一步明確各準則層的功能含義,此次設定了11個分項;指標層是構成河流健康綜合評價指標體系的最基本的元素,是對狀態層的具體落實。

河流健康指標體系結構河流健康指標體系結構

由於我國河流自然條件、開發利用程度、流域社會經濟狀況的差異,很難建立一套完全相同的指標體系來對每一條河流的健康狀況進行評價。本次流域綜合規劃修編中考慮各河流的實際情況,從河流共性及個性問題出發,構建由共性指標和個性指標構成的指標體系。反映河流共性的指標從河流的自然屬性及生態環境特徵方面構建,河流的服務功能特徵則主要通過個性指標反映。

共性指標:從河流的基本屬性著手,構建反映河流水文、自然結構及水環境等特徵的4個共性指標,見表2。由於各河流社會服務功能的差異性,共性指標僅針對河流的自然功能和生態環境功能特徵,不涉及其社會服務功能。

河流健康共性指標河流健康共性指標

個性指標:根據各河流的自有特徵及提供的社會服務功能構建各河流的個性指標。如黃河表現為泥沙含量高、河道淤積、下游出現斷流等多沙河流特徵,相應的個性指標有平灘流量、河流斷流幾率、河流年排沙比等;長江表現水量豐沛、水生生物多樣性、部分支流水土流失嚴重等特徵,相應的個性指標有生物多樣性指數、珍稀水生生物存活狀況、水土流失率等指標。

以供水為主要功能的河流評價需要有河流水資源開發利用率等指標,以發電為主的河流需要有水能資源利用率等指標。個性指標不僅可以反映河流自然結構和生態環境功能,也能反映河流的社會服務功能。

河流健康評價方法

評價單元:對於大中型河流,由於涉及流域面積廣,自然條件、社會經濟背景差異大,指標數據在整個空間尺度上不具評價意義,無法進行河流的整體評價,因此需要分段評價。確定以河段為評價單元,對於大型及特大型河流,如長江黃河等,應分上、中、下游進行評價,在此基礎上再進行河段劃分。一條河流或河流的上、中、下游可分別設定3~5個評價河段,河段的具體長度需視評價河流的規模、數據資料齊備程度而定。河流長度較長、河流水資源開發程度較高或自然、社會經濟條件比較複雜可多劃分幾個河段,可按水資源分區涉及的河段進行劃分。若河流資料條件缺乏或河流水文形勢簡單、開發利用程度低,可採用幾個典型河段代表整個河流,而不需要進行河流全覆蓋的河段劃分,如可簡單劃分為河口段、中間段及入海段。

整體評價等級:對河流各個河段評價結果進行綜合,得出河流的整體評價。採用表3的分級方法確定河流的健康等級。健康河段長度比例是指河流各個河段中評價結果為健康的河段總長與整個河流總長之比。沒有健康河段時,以累加河段最長的健康評價等級代表整個河流健康等級。

河流整體健康評價等級(注:臨界值歸入上一級標準。)河流整體健康評價等級(注:臨界值歸入上一級標準。)

評價方法:河流健康的評價指標體系是一個多層次的遞階結構形式的指標體系,涉及指標眾多。目前,對於多指標評價主要有單項評價和綜合評價2種方式。

作為人體健康的類比概念,綜合評價容易掩蓋健康的局部問題,尤其是河流的自然和生態環境功能等方面,一旦出現問題即可影響河流的整體健康狀況。因此評價河流自然屬性、生態環境功能需從單項評價著手,採用單因子評價法,即“一票否決”進行健康判定。單因子評價是以某一具體指標最差的所屬類別來確定河流自然、生態功能的健康等級。這屬於最悲觀評價原則,其方法是:用河流評價指標的具體值對照該指標的評價標準,確定該指標健康等級,在所有指標的健康等級中選取指標最差的等級判別河流的健康狀況。

而對於河流的社會服務功能,由於是人類附加給河流的活動而不是河流自身狀況,並且提供給社會的各項功能是獨立平行的,一項功能的損壞不能直接導致河流不健康的結論,因此可採用綜合評價法,通過河流的各項社會服務功能的綜合評估來確定河流功能健康狀況。綜合評價最常用有加法合成和乘法合成2種模型。本次採用加法合成方法,計算公式如下:

計算公式計算公式

式中:yi為第i準則層的綜合評價值;ωj為第i準則層選取的第j個指標在該準則層所占的權重;xij為第i個準則層中選取的第j個指標的質量值(評分值)。
河流的社會服務功能及準則層、總目標層評價採用該法進行綜合評價。公式中涉及的權重採用等權重

記分卡實際套用

西江是珠江主幹流,位於中國廣西東部、廣東西部,河長2074.8km,流域面積35.5萬km2。多年平均年徑流總量為2277億m3,水資源豐富,主要集中在上游。西江豐沛的水資源可提供供水、發電、防洪、通航等各項功能。套用以上的方法和指標對西江的健康狀況進行評價,整理好河流健康記分卡。

西江河流健康指標體系

按照已建立的河流健康指標體系結構,西江河流健康評價指標由共性指標和個性指標構成,共性指標包括流量、水質、河岸及河床等4個方面。考慮目前資料的獲取情況,對這些已確定的4個共性指標稍作改動,見下圖。個性指標的確定需要結合西江河流健康狀況,考慮目前河流開發利用、生態環境及社會經濟功能等方面存在的主要問題,確定7個個性指標。

西江河流健康指標體系西江河流健康指標體系

評價分區及指標數據

西江在石龍以上為上游,長1573km,石龍至梧州為中游,長294km,梧州以下為下游,長208km。上游流經石灰岩地區,河床深切,灘多水急,中、下遊河道寬闊,多淺灘,因此將西江按上游和中下游分為2個分區。指標值為2004年現狀值。受資料數據限制,直接以河流的上游及中、下游作為評價單元進行評價。指標數據見下圖。

2004 年西江河流健康指標特徵值2004 年西江河流健康指標特徵值

評價指標標準

評價等級為5級,分別用1~5表示,1、2等級表示健康,3等級表示亞健康,4、5等級表示不健康。具體指標標準見下圖。

河流健康評價指標標準及等級河流健康評價指標標準及等級

評價結果

以分區作為評價單元,進行從指標層到目標層的自下而上的評價,評價結果見下圖。評價結果顯示,西江上游評價值為3,河流健康程度為亞健康,健康狀況不容樂觀;西江中、下游地區評價值為2。健康狀況良好。各準則層方面,西江上游生態環境功能的健康狀況較差,而西江中、下遊河流的自然結構功能較差,各分區的社會服務功能方面都較好。能正常地發揮河流在開發利用、航運、水電開發及水資源調控等方面功能。

西江分區河流健康各分層評價結果西江分區河流健康各分層評價結果

成果與意義

2008年,世界自然基金會(WWF)選擇成都郫縣一條河流引入記分卡這個工具評估河流健康狀況,並在此基礎上開發了《河流健康記分卡操作指南》,河流健康記分卡得到了決策層面和公眾層面的積極回響。

2011年WWF繼續與重慶和北京的合作夥伴將河流健康記分卡推廣到了對城市發展有重要影響的河流。在河流健康記分卡本土化的過程中積累了一定的經驗。維護河流健康,離不開公眾的積極參與。

河流健康記分卡是一個有效的公眾參與工具。記分卡能夠以通俗易懂的方式向公眾宣傳科學知識,能夠使包括政府、公眾、企業和媒體等在內的更多流域利益相關者更加關注河流的健康。

河流健康指標體系、河流健康操作指南、健康環境計分報告,讓公眾認識到河流健康狀況,學習河流保護相關知識。

搭建河流健康評分專家、志願者、公眾網路平台。

為了將河流健康計分卡推廣開來,讓更多關心和保護河流健康與生態的機構和民眾了解和掌握這個工具,並最終成為河流健康計分卡的支持者和實踐者,WWF成都辦公室擬定於2012年6月18日-19日在重慶舉辦河流健康計分卡培訓交流會,屆時將邀請河流健康評估專家以及河流健康計分卡的實踐者與大家分享他們的經驗。

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