中国农村水利水电・２０１４年第８期文章编号：１００７—２２８４（２０１４）０８—００６７—０６６７辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价衣俊琪（１．辽宁大学环境学院，沈阳１１００３６；２．辽宁省水环境生物检测与水生态安全实验室，沈阳１１００３６）摘要：以位于辽宁北部的清河、沈河流域１１个水生态功能三级分区为基本评价单元，依据水生态系统健康的特点、内涵及研究区域的生态特征，构建了水生态系统健康评价层次分析指标体系。采用改进层次分析法结合模糊数学模型对清河、沉河流域水生态系统健康进行了评价。评价结果表明：’况河流域４个水生态功能区中，有３个处于“健康”状态（Ⅳ一５—２、Ⅳ一５—３、ＩＶ一５—４），１个处于“一般”状态（Ⅳ一５—１）。清河流域７个水生态功能区中，有１个处于“健康”状态（Ⅳ一５—１１），２个处于“亚健康”状态（Ⅳ一５—１０、ＩＶ一５—１２），２个处于“一般”状态（ＩＶ一５—９、Ⅳ一５－１３），２个处于“疾病”状态（ＩＶ一５—８、Ⅳ一５—１４）。利用科学的评价模型结合水生态功能分区的水生态系统健康评价为流域的综合治理提供科学依据。关键词：水生态系统健康；清河流域；沉河流域；模糊数学模型；水生态功能分区中图分类号：Ｘ８２６文献标识码：ＡＴｈｅＡｑｕａｔｉｃＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＴｙｐｉｃａｌＲｉｖｅｒＡｑｕａｔｉｃＥｃｏ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌＺｏｎｅｓｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅＹＩＪｕｎ—ｑｉ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ２．ＬｉａｏｎｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＬｉａｏｎｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００３６，Ｃｈｉｎａ；ＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＢｉｏｌｏｇｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎａｎｄＷａｔｅｒＥｃｏｌｏｇｙＳｅｃｕｒｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００３６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ１１ｔｈｉｒｄ・－ｌｅｖｅｌａｑｕａｔｉｃｅｃｏ‘・ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｒｅｚｏｎｅｓｏｆＱｉｎｇｈｅＲｉｖｅｒａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｓｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｂａｓｉｃｅｖａｌｕａｔｉｏｎｕｎｉｔｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｙｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｎｄｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｓ．ＴｈｅＩｍｐｒｏｖｅｄＡｎａｌｙｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈｙＰｒｏｃｅｓｓ（ＩＡＨＰ）ａｎｄＦｕｚｚｙＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓＭｏｄｅｌｔｅｒｎｈｅａｌｔｈｏｆＱｉｎｇｈｅＲｉｖｅｒａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒｔｉｏｎａｌｚｏｎｅｓａｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓ—Ｂａｓｉｎｓ．Ｔｈｅａｒｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔａｍｏｎｇｔｈｅｆｏｕｒｔｈｉｒｄ—ｌｅｖｅｌａｑｕａｔｉｃｅｃｏ－ｆｕｎｃ—ｏｎｅｏｆＦａｎｈｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ，ｔｈｒｅｅｏｆｔｈｅｍｉｎｔｈｅ“ｈｅａｌｔｈｙ”ｓｔａｔｅ（ＩＶ－５—２。ＩＶ一５—３，ＩＶ一５—４）ａｎｄｚｏｎｅｓｉｓｉｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｓｔａｔｅ（ＩＶ－５—１）．ＡｍｏｎｇｔｈｅｔＷＯａｒｅｓｅｖｅｎｔｈｉｒｄ—ｌｅｖｅｌａｑｕａｔｉｃｅｃｏ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｒｅｏｆＱｉｎｇｈｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ，ｏｎｅｉｓｉｎｔｈｅ“ｈｅａｌｔｈｙ”ｓｔａｔｅ（Ｉｖ＿５—１１），ａｒｅｉｎｔｈｅｓｕｂ—ｈｅａｌｔｈｙｓｔａｔｅ（ＩＶ－５—１０，ＩＶ一５—１２），ｔＷＯｉｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｓｔａｔｅ（ＩＶ一５—９，ＩＶ一５—１３），ａｎｄｔＷＯｉｎｔｈｅｕｎｈｅａｌｔｈｙｅｃｏｓｔａｔｅ（ＩＶ一５—８，ＩＶ一５—１４）．Ｔｈｅａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅａｑｕａｔｉｃ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｚｏｎｅｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｒｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ；ＱｉｎｇｈｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ；ＦａｎｈｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ；ｆｕｚｚｙｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ；ａｑｕａｔｉｃｅｃｏ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌＺｏｎｅＳ目（２００９２０１３）；辽宁省百千万人才工程资助项目收稿日期：２０１３—１２—２５基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１２ＺＸ０７５０５—００１、２００９ＺＸ７６２６—００６）；国家自然科学基金（４１０７１３１７）；沈阳市科技局计划项目（ＦＩＯ一２０５—１—６４）；国家科技支撑项目（２０１０ＢＡＣ６９８０２—０１—０４）；辽宁省科学技术基金项（２０８９２１０８２）和哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室开放基金（ＨＣ２０９０２）项目共同资助。作者简介：衣俊琪（１９８７一），男，硕士研究生，主要从事水生态系统服务功能与健康评价方面研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｉｊｕｎｑｉ＠ｆｏｘ—ｍａｉｌ．ｃｏｍ。万方数据６８辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价衣俊琪０引言～１２５．１９。Ｅ、４２．１９。～４２．９３。Ｎ）和沉河流域（１２３．５９。～１２４．５５。Ｅ、４２．００。～４２．３４。Ｎ），见图１。清河、沉河均为辽河铁岭段１２条一级支流之一，两个流域地势东高西低，经济结构均属于自然经济类型，以农牧业为主。其中清河流域面积约为５６７４．３随着我国社会经济的高速发展，环境管理已成为决定我国未来发展成功与否的关键要素之一：１Ｉ。而河流生态系统健康评价作为一种河流管理的评估工具和技术手段圆，具有分析河流生态系统受干扰状况及确定不同河流区段的环境管理、生态修复目标的作用而逐渐成为研究热点。２０世纪８０年代，国外对河流生态系统健康评价的指标体系和评价方法开展了研究和探索；无脊椎动物预测及分类计划（ＲｉｖｅｒｄｉｃｔｉｏｎａｎｄＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＩｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅＰｒｅ—ｋｍ２，河流长２１７ｋｍ，流经清原县的英额门镇、土口子乡和大孤家镇，开原市的李家台乡、八棵树镇和林丰满族乡。清河中下游有一座国家大（Ⅱ）型水库一清河水库，是当地重要的水源地。清河流域土地利用方式主要以农业用地为主，是典型的农业生产区。沉河流域面积为１１８０．５ｋｍ２，河流长为１０２ｋｒｎ，流Ｓｙｓｔｅｍ，ＲＩＶＰＡＣＳ）Ｌ３］和生态完整性Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ＩＢＩ）［４］是出现的两种重要的经铁岭县白旗寨乡、鸡冠山乡、大甸子镇、李千户乡、铁岭经济开发区、铁岭市沉河镇，从’讥河镇的药王村汇人辽河。沉河流域主要土地利用方式以林业用地为主，流域内设有沉河省级自然保护区，保护区东西长１０２ｋｍ，南北宽２４ｋｍ，面积达５１２．０５ｋｍｚ，保护区主要保护对象为沉河流域湿地生态系统和大面积的水源涵养林，有着“铁岭肾脏”的美名。指数（ＩｎｄｅｘｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌ河流健康评价与监测生物学方法。１９８９年，美国提出了快速生物评价协议（ｒａｐｉｄｂｉｏａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｐｒｏｔｃｏｌｓ，ＲＢＰｓ）［５１为全国水质管理提供基本水生生物数据。１９９０年，美国开启了环境监测评价计划（ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍ，ＥＭＡＰ）Ｌ６ｊ，对国内河流的环境状态进行监测评价。同一时期，澳大利亚提出了溪流健康指数（ＩｎｄｅｘｏｆＳｔｒｅａｍＣｏｎｄｉ—２研究方法２．１数据来源所用数据来源包括现场调查和采样分析以及２０１１年《辽宁统计年鉴》、《辽宁省国民经济和社会发展统计公报》、《辽宁省环境质量报告书》等相关数据统计资料。在研究区域内１１个水生态功能三级分区（清河流域７个，沉河流域４个）中采样点分布见图１，采样时间为２０１１年８月。ｔｉｏｎ，ＩＳＣ）［７］，对河流状态的评价包括水文地貌、水质、无脊椎动物和鱼类、生态毒理学等内容；英国发展了河流生态环境调查法（ＲｉｖｅｒＨａｂｉｔａｔＳｕｒｖｅｙ，ＲＨＳ），对英国河流水文及栖息地ｏｆ状况进行评价；南非提出栖息地完整性指数（ｉｎｄｅｘｈａｂｉｔａｔｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，Ｉ—ＨＩ）［８３，对河流栖息地的干扰状况进行评价，包括河床河道的改变、饮水、河岸植被、植被入侵等内容。我国学者从２０世纪９０年始对生态系统健康进行研究，罗跃初等［９］对流域生态系统健康评价方法进行了阐述，并提出流域生态健康综合评价应包括生态学、物理化学、社会经济和人类健康四个范畴。李国英［１ｏ］提出“堤防不决口，河道不断流，污染不超标，河床不抬高”是体现“维持黄河健康生命”这一终极目标的４个主要标志。蔡其华［１１］在阐述健康长江的基础上，提出包括水资源利用率、河道生态需水量满足程度、水功能区水质达标率等１６项指标的健康长江指标体系。河流健康是水环境保护的最终目标，而水生态功能分区是开展河流健康评价的基础ｕ２Ｉ。近年来，已有学者对辽宁省辽河流域（以下简称辽河流域）健康状况进行了评价研究［１卜蜘，评价多限于自然表征因子健康状况的评价，未考虑人类干扰状况以及恢复状况，综合性不强，且采用评价方法未能处理由于评价过程中存在大量主观判断而导致的模糊性的问题，影响了评价的准确性。本文基于解决以上问题，并充分考虑研究尺度和水生态功能分区的作用，以辽河流域清河、沉河两个典型小流域的１１个水生态功能三级分区为基本评价单元［１６］（图１），采用改进层次分析法与模糊综合评价法相结合构建流域水生态系统健康评价模型，从物理结构状况、水质状况、生物状况、人类干扰状况、恢复状况五个方面构建了层次分析指标体系，对清河、沉河两个小流域的健康状况进行综合评价。通过对结果的分析识别健康状况较差区域的因子，为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供科学依据。图１Ｆｉｇ．１清河、讽河流域水生态功能区采样点分布ｚｏｎｅｓＳａｍｐｌｉｎｇｓｉｔｅｓｉｎｔｈｅａｑｕａｔｉｃｅｃｏ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｏｆＱｉｎｇＩｌｅＲｉｖｅｒａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ２．２基于改进层次分析法的模糊综合评价法本文首先采用改进层次分析法确定权重，然后用多层次模糊综合评价法对流域水生态系统健康状况进行综合评价，评价过程如下。２．２．１建立评价指标体系参考流域水生态系统健康的内涵及前人的评价研究成果，根据流域实际情况、数据的可获得性和采到样本质量，采用层次分析法构建了流域水生态系统健康评价指标体系，见图２。指标体系分为三层，逐层递归，即目标层、准则层、指标层，准则层包括物理结构状况、水质状况、生物状况、人类干扰状况和恢复状况。１研究区域概况研究区域为位于辽宁省铁岭市境内的清河流域（１２３．８４。万方数据辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价衣俊琪６９一圈围困匝圆目标层指标层河道弯曲程度Ｃ，河岸带稳定性ｃ＇河流形态多样性Ｇ河岸植被多样性ＧＴＰＴＮＣＯＤ。ＢＯＤ；Ｄ０ＧＧＧＧＧ藻类６兀整性指数Ｃｌｏ底栖６兀整性指数ＩＢＩＣ¨鱼类６兀整性指数Ｆ－ＩＢＩＧ二生车总值ＣＩ｛人口密度Ｃｌ４农业作物蓖产量Ｃｌ５耕地比重Ｃｉ６ＤＡＡＢ—工业废水排放达标盘Ｃｊ环境污染治理矩兀成投资比ＣｌＲ区域相对位置Ｃ】９６图２清河、讽河流域水生态系统健康评价指标体系Ｆｉｇ．２ＩｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｔｈｅＱｉｎｇｈｅａｎｄＦａｎｈｅｒｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ２．２．２确定评价目标及各指标元素评价集本文将各指标分为“健康、亚健康、一般、疾病、严重疾病”５种状态标准。水质状况指标的分级标准主要参照国家地表水环境质量标准［１７Ｉ，物理结构状况指标分级主要借鉴了ＢａｒｂｏＨｒ表１Ｔａｂ．１的评价方法山］，生物状况指标分级标准参照文献－“”，其他指标标准主要针对研究区域的实际情况，通过多区域对比分析来确定标准值。对清河、沉河流域水生态系统健康评价指标分级见表１。清河、讽河流域水生态系统健康评价指标分级标准ＣｒｉｔｅｒｉｏｎｓｏｆｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎＱｉｎｇｈｅａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ万方数据７０辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价衣俊琪２．２．３权重的计算本文采用改进层次分析法计算评价因子权重。传统层次分析法多数情况下只能依靠大致的估算来调整判断矩阵进行一致性检验，带有盲目性，往往需要多次调整才能通过一致性检验。改进ＡＨＰ法是以解决上述问题为出发点，利用最优传递的概念，使其自然满足一致性要求，直接求出权重。因此本文采用改进层次分析法确定各层权重与层次排序总权重（表３）。具体计算步骤见文献［１９］。表２清河、讽河水生态系统健康评价指标权重Ｔａｂ．２ＷｅｉｉｇｈｔｏｆｉｎｄｅｘｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｔｈｅＱｉｎｇｈｅａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ２．２．４构建隶属度模糊关系矩阵在指标层各评价因素与其评价集之间进行单因素评价，建立隶属度模糊关系矩阵Ｒ。定性指标隶属度值主要采用专家判断赋值的方法确定。定量指标分为正指标（指标值越大越好）和负指标（指标数值越小越好）。设指标层第ｉ项指标实际值为ｚ，，该指标各健康等级隶属度标准值为Ｕ，则其隶属度“计算公式如下：（１）正指标：①当五＞Ⅵ１时，Ｆｉｌ一１；１－ｉ２一Ｆｉ３一Ｆｉ４一‰一ｏ②当ⅥｆＪ．，，≤丑≤Ｖｏ时，对（ｊ＋１）级健康等级的隶属度ｒｌ（，＋１）为：１－ｉ（ｊ－．ｑ）一≯妄墨＿，ｊ一１，２＇２一再＝瓦ｉ。一ｈ～４３，４对第Ｊ级健康等级的隶属度～为：～万方数据３，４。对其他健康等级隶属度为０。（Ｄ当丑ｉ＜Ⅵ５时，＾５＝１；珀一ｒ１２一ｒ１３一＾４＝Ｏ（２）负指标：①当五＜Ｖｉｌ时，ｒｉｌ＝１；Ｉ＂２—１＂３一ｒ４一ｒ５＝Ｏ。②当Ｋ≤五≤Ｖｉｔ川，时，该指标对（歹＋１）级健康等级的隶属度ｒｌ（川）为：“什＂一瓦ｉ有。一ｌ，¨＇文４啪，一蘸岩磅，，一ｍ，ｓ，４对第ｊ级健康等级的隶属度：１＂０＝１一一ｔ，＋１），歹一１，２，３，４。对其他健康等级隶属度为０。③当ｚｉ＞Ⅵ５时，ｒ１５—１；１＂ｉ１＝１＂ｉ２＝１＂ｉ３＝１＂ｉ４一Ｏ。２．２．５进行模糊层次综合评价本文流域水生态系统健康评价指标体系分为三层，因此需进行二级模糊综合评价，即指标层对准则层和准则层对目标层的评价。在得到各指标权重值和隶属度的基础上，由低到高逐层完成模糊合成：Ｓ＝Ｗ。Ｒ，试中“ｏ，’为模糊合成算子，本文采用算子Ｍ（・，＋），即：Ｂ一∑ＺＵｉｒｄ，∑ＺＵｉ＝１，ｊ＝１，２，３，４，５ｌ＝ｌｌ＝１式中：Ｂ为模糊合成结果；砒为第ｉ项评价项目归一化处理后权重值；１＂０为第ｉ项评价项目相应第ｊ级健康程度的隶属度值，第二级模糊合成时用第一级模糊合成结果替换；ｍ为评价指标个数。最后根据最大隶属度原则，选取隶属度最大值对应健康程度等级作为评价结果，得出判断结论。３结果与分析计算得出清河、沉河流域１１个水生态功能三级分区模糊健康评价结果（图３和表３）。表３清河沉河流域水生态系统健康综合评价结果Ｔａｂ．３ＲｅｓｕｌｔｓｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｔｈｅＱｉｎｇｈｅａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价衣俊琪７１［Ⅱ皿严重疾病Ｅｊ疾病Ｂ５圆一般［ｊ亚健康臣２健康件’Ｂ４墨Ｂ３盎Ｂ２Ｂ１００．２０．４０．６０．８０Ｂ５＆滢醢罄耍嚣翟整盈三Ｂ４匠瑟遵妥羹遘疆露固生Ｂ４区墨瑟避受翌嚣三三Ｂ３豳匿霍藿三三兰三量星Ｂ３匿受霪淫三三圃皿圆圈皿Ｂ２臣巫墨妥殛露毯星三虿拳Ｂ２臣翟互趸Ｚ夏夏医蕊Ｂ５ｂ：翌露蕊登蕊疆妄耋蚕叫ｌＢ１匿垩基羹理壁錾罂匿璺００．２０．４０．６０．８１．０Ｂ１匿薹鹜篷娶鋈毽霎罂００．２０４０．６０８１．０隶属度（ａ）水生态功能三级区ＩＶ一５—８隶属度（ｂ）水生态功能三级区１Ｖ一５—９隶属度（ｃ）水生态功能三级区ＩＶ一５一１０生Ｂ４宦至互互互Ｚ互弦互Ｚ互乏网奎Ｂ４宦Ｚ弦互复Ｚ乙互Ｚ歪§羹渤堂Ｂ４臣趸趸互互Ｚ乙Ｚ互趸匿翌戳墨Ｂ３匿娶§窭竭霾窭窭嚣受霾霍强圈量Ｂ３匿蕊薹辽蘧毯登譬三三三匝旺圆圆圣Ｂ３匿蓝露重要霾薹至三三三三三三蚕蠡Ｂ２臣歪互ＺＺ乙乙＆瑟瑟§受∑盈豳肚Ｂ２匿要∑显要强强耍蓬三三｜强ⅢⅢⅢ拳Ｂ２譬互芝互要譬薹噩娶莲量皿圆圆Ｂ１匿娶塑露嚣甄墼毯围Ｂ１隆乙壅冱翟匿羹§婴ＢＩ匿歪墼霪墼强墅强呈耋Ｂ５臣互盈婴互琵区蘧雹巨习Ｂ５匿强匿殛盈涩露器三三虱０Ｂ５陲娶娶§受§翌罄譬黝０２０．６０．８０．２０４０．６０．８１．０００．４Ｉ．０００．２０．４０．６０．８１．０隶属度（ｄ）水生态功能三级区ＩＶ一５—１１Ｂ５Ｂ５隶属度（ｅ）水生态功能三级区ＩＶ～５—１２Ｂ５隶属度ｍ水生态功能三级区ＩＶ一５一１３黟祭；心÷增始麓麓轻揸笈硷掰撂女※袋Ｈ’Ｂ４１＇４－，Ｂ４１＇Ｉ－－，Ｂ４娶Ｂ，盎Ｂ２ＢＩ０墨Ｂｓ盎Ｂ２Ｂｌ０．２０．４０．６０．８１．０００．２０．４０．６０．８１．０：璧ｉＢ３ｊＳ沁ｊ：≈。弋ｊｔ弱舞端端疑镪授挠翘Ｂｌ００．２０．４０．６０．８；；形形；∥织黝∥力，彭殄餐Ｘ泌｛＝Ｉｌ整Ｂ２７‘‘≯：夕‘，ｊ形，，，＿≈÷≮Ｓ÷；≈ＳＳ口女２≥：§Ｑ§毫＂．…ｉｌｌ～／ｌｉｌ…／Ｉ∥‘默ｊ÷淤÷心ｊ§≮ＲＲ：＆弹１．０隶属度０１）水生态功能三级区ＩＶ一５一ｌ４Ｂ５隶属度（ｉ）水生态功能三级区ＩＶ一５—１Ｂ５隶属度０）水生态功能三级区ＩＶ一５—３ｍＢ４≯矽物；ｊ∥Ｚｊ—，；∥条：爱颤珏习｜ｌｌｉｌ｛ｌｌｌｌｌｌＨ’Ｂ４娶Ｂ，ｔ、Ｉｔ、ｉ、、、、ｊｆ舶々ｊｆｉ，ｊｏｊｊ５ｆ‘ｇ；５ｆｆ’，●—・・——■娶Ｂ，盎Ｂ２Ｚ一杉—，／钐？么‘∥一；彩夕，哆侣＾Ｎ÷硼１１１ｌ…ｔ¨盎Ｂ２ｊＢ１÷ｊ、・，圩５５５＃古６，｛ｄ‘ｔ々｛｛‘Ｅ‘６Ⅵ＾目Ｂｌ００２０．４０６０８１．０００．２０．４０．６０．８Ｉ．０隶属度（ｋ）水生态功能三级区ＩＶ一５—２隶属度（１）水生态功能三级区ＩＶ一５—４图３清河、讽河流域水生态系统健康一级评价结果Ｆｉｇ．３ＴｈｅｆｉｒｓｔｌｅｖｅｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｔｈｅＱｉｎｇｈｅａｎｄＦａｎｈｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｓ从评价结果中可以得出：根据最大隶属度原则，沉河流域４个水生态功能三级分区中，有３个处于“健康”状态（Ⅳ一５—２、Ⅳ一５—３、Ⅳ一５—４），１个处于“一般”状态（Ⅳ一５－１）。清河流域７个水生态功能分区中，有１个处于“健康”状态（Ⅳ一５－１１），２个出于“亚健康”状态（ＩＶ一５一ｌＯ、Ⅳ一５—１２），２个处于“一般”状态（ＩＶ一５—９、Ⅳ一５—１３），２个处于“疾病”状态（ＩＶ一５－８、Ⅳ一５－１４）。其中清河流域水生态功能三级区Ⅳ一５—８对于“疾病”健康等级的隶属度为０．５１９，健康状况是所有区域健康状况最差的。区域Ⅳ一５－９对于一般的隶属度为０．３４２，对于疾病的隶属度０．３４１，二者几乎相等，说明此区域整体健康状况正处在从“一般”向“疾病”转变的临界状态，健康状况较差。沉河流域整体健康状况明显优于清河流域，两个流域健康状况整体呈现出从上游到下游逐渐恶化的趋势。区域（Ⅳ一５—８、Ⅳ一５—９、ＩＶ一５—１４）健康状况较差的原因主要是因为这些区域位于清河流域下游，人Ｉ＝ｌ密集，农业及养殖业发达，水体受农业面源及生活源污染严重。区域１Ｖ一５—８内河流接纳了区域内昌图县、银河工业区和大量小造纸企业的工业生产生活废水，导致该区域水质急剧恶化，水生态环境破坏严重。区域Ⅳ一５－９内清河水库周边，旅游业发达，建有多家宾馆对该区段河流水质造成了一定的影响。区域Ⅳ一５—１４内，水土流失导致堆放在河道内的大量禽畜粪便、生活垃圾和含有农药化肥的表层土进人河流水体，使该区段河流受到严重污染。４结语流域水生态系统健康是一个模糊的概念，健康状况的判断带有明显的社会期望，主观性强，对于不同区域、不同规模、不同类型的流域，健康的评判标准和评价指标体系不同，目前尚无统一标准。本文在充分考虑生态系统健康的模糊性、水生态功能分区的作用、研究尺度等问题的基础上，以清河沉河流域水生态功能三级区为基本评价单元，采用改进层次分析法与模糊评价法相结合的模糊数学模型对清河、讽河流域水生态系统健康状况进行综合评价，并分析了水生态系统健康状况较差区域主要影响因子。评价结果显示沉河流域水生态系统健康状况整体优于清河流域，其中位于清河流域下游的水生态功能三级区Ⅳ一５—８、Ⅳ一５—９和Ⅳ一５—１４水生态系统健康状况较差，急需采取有效措施进行治理和恢复。本文采用的基于改进层次分析发的模糊综合评价模型，在一定程度上实现了定性与定量评价的结合，配合多指标的评价体系进行评价，可以比较全面地反映清河沉河健康状况。但该方法在河流生态系统健康评价中尚属尝试阶段，为提高生态系统健康评价结果的准确性，应进一步完善评价指标体系和评价模型。参考文献：Ｅ１］孟伟，张远。郑炳辉，等．生态系统健康理论在流域水环境管口万方数据７２辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价理中应用研究的意义、难点和关键技术：代“流域水环境管理占率研究”专栏序言［Ｊ］．环境科学学报，２００７，２７（６）：９０６－－９１０．衣俊琪［９］罗跃初，周忠轩，孙轶，等．流域生态系统健康评价方法［Ｊ］．生态学报，２００３，２３（８）：１６０６—１６１４．口］黄艺，文航，蔡佳亮．基于环境管理的河流健康评价体系的研究进展［Ｊ］．应用生态学报，２０１０，１９（４）：９６７－－９７３．［１０］李国英．黄河治理的终极目标是“维持黄河健康生命”［Ｊ］．人民黄河，２００４，２６（１）：ｌ一３．口］ＪＦＷｒｉｇｈｔ，ＤＷＳｕｔｃｌｉｆｆｅ，ＭＴＦｕｒｓｅ．ＡｓｓｅｓｓｉｎｇｔｈｅＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎ］蔡其华．维护健康长江促进入水和谐——摘自蔡其华同志２００５年长江水利委员会工作报告［Ｊ］．人民长江，２００５，３６（３）：ｌ一３．［１２］孟伟，张远，张楠，等．流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的若干问题［Ｊ］．环境科学学报，２０１１，３１（７）：１１３５１．３４６—ＱｕａｌｉｔｙｏｆＦｒｅｓｈＷａｔｅｒｓ：ＲＪＰＡＣＳａｎｄＯｔｈｅｒＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｍ］．Ｏｘｆｏｒｄ，ＵＫＡｍｂｌｅｓｉｄｅｌＴｈｅＦｒｅｓｈｗａｔｅｒＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，２０００：１—２４．一］ＫａｒｒＪＲ．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｂｉｏｔｉｃｉｎｔｅｇｒｉｔｙｕｓｉｎｇｆｉｓｈｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ，１９８１，（６）：２１—２７．口］ＰｌａｆｋｉｎＪｃｏｌｓ［１３］惠秀娟，杨涛，李法云．辽宁省辽河水生态系统健康评价［Ｊ］．应用生态学报，２０１ｌ，２２（１）：１８１—１８８．Ｌ，ＢａｒｂｏｕｒＭＴ，ＰｏｒｔｅｒＫＤ．Ｒａｐｉｄｂｉｏａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｐｒｏｔｏ—ｉｎｓｔｒｅａｍｓｆｏｒｕｓｅａｎｄｒｉｖｅｒｓ：ｂｅｎｔｈｉｃｍａｃｒｏｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓａｎｄＩＸ；：ＵＳＥｎｖｉｒｏｎ［１４］张楠，孟伟，张远，等．辽河流域河流生态系统健康的多指标评价方法［Ｊ］．环境科学研究，２００９，２２（２）：１６２—１７０．［１５］吕纯剑．基于辽宁省辽河流域水生态功能三级分区的河流健康评价［Ｄ］．沈阳：辽宁大学环境学院，２０１３：１－－６０．ｆｉｓｈ（ＥＰＡ／４４４／４—８９—００１）［Ｒ］．ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ，ｉ９８９．∞］ＨｕｇｈｅｄＲＭ，ＰａｕｌｓｅｎＳＧ，ＳｔｏｄｄａｒｄＪＬ．ＥＭＡＰ—ｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒ：ａｍｕｈｉａｓｓｅｍｂｌａｇｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｓｕｒｖｅｙｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｔｅｇｒｉｔｙｉｎｔｈｅＵＳ［１６３刘素萍．辽河流域三级水生态功能分区研究［Ｄ］．沈阳：辽宁大学环境学院，２０１ｌ：ｌ一８１．Ａ［ｊ］．Ｈｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ，２０００，４２２—４２３：４２９—４４３．Ｒ．ＷｈｉｔｅＬ口］ＬａｄｓｏｎＡｒｉｎｇＪ，ＤｏｏｌａｎＪＡ，ｅｔａ１．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｔｅｓ—［１７］ＧＢ３８３８—２００２，地表水环境质量标准［Ｓ］．［１８］宋志刚，王伟．应用Ｆ－ＩＢＩ对太子河流域水生态健康的初步研究［Ｊ］．大连海洋大学学报，２０１０，２５（６）：４８１—４８７．［１９］谭跃进，陈英武，易进先．系统工程原理［Ｍ］．长沙：国防科技大学出版社，１９９９：８０一８３．ｏｆａｎｉｎｄｅｘｏｆｓｔｒｅａｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｗａｔｅｒｗａｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎＡｕｓｔｒａｌｉａ［Ｊ］．ＦｒｅｓｈＷａｔｅｒＢｉｏｌｏｇｙ，１９９９，４ｌ：４５３—４６８．口］ＫｌｅｙｎｈａｎｓＣＪ．ＡｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅｆｏｒｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｈａｂｉｔａｔｉｎｔｅｇｒｉｔｙｓｙｓｔｅｍｓｔａｔｕｓｏｆｔｈｅＬＵｖｕｖｈｕＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＪＡｑｕａｔｉｃＥｃｏ—Ｈｅａｌｔｈ，１９９６，（５）：４ｌ一５４．（上接第６６页）方案周边水域滩槽格局一直保持相对稳定状滩涂围垦规划方案是可行的。参考文献：口态，浅滩保持微淤，约在０．２１ｍ／ａ内，深槽保持浚深状态，并无明显的冲淤转变趋势。根据长期冲淤演变成果分析［图８（ｂ）］，规划方案实施后，整体趋势为西滩淤积，滩体向东南扩展，但高滩发展较慢，低滩发展较快，嗣填区外侧形成淤积带，一２、一３ｍ等高线在工程附近向围填区推进，在围填区下游向东推进，东扩约１３６０［１］欧剑．河口海岸滩涂围垦工程的潮流数值模拟Ｉ－Ｊ］．水力发电，２００６，３２（３）：１３～１７．［２］李孟国，温州石化基地围垦工程潮流泥沙数值模拟研究［Ｊ］．中国港湾建设，２００８，２（２）：３１－－３４．ｍ。工程实施后淤积的速率逐年放缓，对崖门航［３］陶建蜂，江苏沿海大规模围垦对近海潮汐潮流的影响［Ｊ］。河海大学学报自然科学版，２０１１，３９（２）：２２５－－２３０．［４］刘必劲．洋山深水港北侧围垦工程潮流泥沙数值模拟研究［Ｊ３．水运工程，２０１２，８（８）：５—１０．Ｉｓ］ＱｕａｃｋＭＣ．ＳｅｄｉｍｅｎｔＥｎｇ．．１９８３，１０（１０）：１ｔｒａｎｓｐｏｒｔｂｙｗａｖｅｓａｎｄ道的年淤积厚度增加约在０．００５ｍ内。工程实施后对崖门航道、高栏港港池及航道影响不大。对大襟岛、大杞岛等一带的影响较小。从总体来看，该区域的围垦对黄茅海西滩纳潮、纳沙功能影响不大，不会改变黄茅海“三滩两槽”的基本格局。ｃｕｒｒｅｎｔ．［Ｊ］．Ｃｉｖ．２１１—１２１１．［６］曹祖德．水动力泥沙数值模拟［Ｍ］．天津：天津大学出版社，４结语本研究采用平面二维动边界潮流泥沙数学模型模拟潮流泥沙运动及冲淤变化，通过对潮流、含沙量以及冲淤验证，表明该模型模拟精度基本满足计算规程的要求。模型中还考虑了风浪和潮流的综合作用，对泥沙絮凝沉降速度和水流挟沙能力的确定更为合理，保证了模型计算成果的可靠性和适用性。研究结果表明：Ａ区滩涂同垦规划方案实施后。流速、流态影响范围仅限于规划方案局部水域，对黄茅海整体流速、流态影响不大；从泥沙计算结果看，规划方案的实施对Ａ区附近的泥沙冲淤格局没有大的改变，由于流速变化幅度和范围有限，规划方案实施前后泥沙冲淤变化的量值和范围都较小，不会影响黄茅海滩槽格局的稳定。从潮流泥沙角度考虑，银湖湾Ａ区［９］１９９４：２１３—２８１．［７］窦国仁．河口海岸泥沙数学模型研究［Ｊ］．１９９５，２５（９）．［Ｊ］．中国科学（Ａ辑），１９９５，２５（９）：９９５一ｌ００１．［８］辛文杰．潮流、波浪综合作用下河口二维悬沙数学模型［Ｊ］．海洋工程，１９９７，１５（１）：３０一４７．张心凤．二维水沙模型在深圳港铜鼓航道选线研究中的应用［Ｊ］．水动力学研究与进展辑，２００４，１９（ｓ）：８７７－－８８３．［１０］陆永军．波浪与潮流共同作用下二维泥沙数学模型［ｊ］．泥沙研究，２００５，６（６）：１—１２．［１１］张心凤．高栏港回淤计算数学模型研究［Ｊ］．广东水利水电，２００６，ｌ（１）：７—１０．［１２］张心凤．黄茅海波一流共同作用下的三维悬沙数值模拟［Ｊ］．计算力学学报，２００９，２６（６）：８４０一８４５．万方数据辽北地区典型河流水生态功能区水生态系统健康评价
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
衣俊琪， YI Jun-qi
辽宁大学环境学院,沈阳110036;辽宁省水环境生物检测与水生态安全实验室,沈阳110036中国农村水利水电
China Rural Water and Hydropower2014(8)
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