考虑不同功能分区的河流健康评价研究——以庄墓河为例

作     者：徐方圆 

作者单位：华北水利水电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩宇平;赵衡

授予年度：2023年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：河流功能 河流健康 层次分析法 CRITIC法 模糊综合评价 

摘      要：河流是地球的血脉、生命的源泉、文明的摇篮,在维系水文循环、能量平衡、气候变化和生态发展中发挥着极其重要的作用,具有自然功能、生态功能和社会服务功能,为人类生存和社会发展提供了物质基础和保障条件。随着经济社会快速发展和全球气候变化影响加剧,我国部分地区的河流管理和保护仍然面临诸多挑战,不少河流开发已经接近或超出水资源和水环境承载力,水体污染、河道断流、湿地萎缩、生态退化等问题日益凸显,已经成为制约经济社会可持续发展的突出瓶颈。长丰县作为合肥都市圈的北部门户,经济社会发展势头强劲,水资源需求持续增长。然而区域水资源禀赋条件一般,现状用水效率不高,水资源总体短缺制约了其国民经济的发展,也给水生态环境的管理和保护带来了较大压力。庄墓河作为长丰县境内规模最大的河流,其健康状态受到显著影响,表现出的河流特征具有代表性,反映出的河流问题具有典型性。本文以考虑不同功能分区的庄墓河健康状况为研究对象,在分析总结国内外关于河流健康概念内涵、评价体系等现有研究成果的基础上,从维护河流生态系统结构稳定与功能完整、实现自然生态功能与社会服务功能可持续发展的角度出发,提出了河流功能区划技术体系,构建了基于功能分区的河流健康评价体系,开展了庄墓河健康评价实例研究,为明确河流功能属性与定位,维护河流健康状态,保障河流功能可持续利用提供科学依据。论文主要研究成果如下:(1)通过分析河流功能、区划定义等理论基础,提出河流功能区划的理论依据和概念内涵。为保证区划的全面性、合理性、有序性和可行性等,明确河流功能区划的划分原则。借鉴生态功能区划、水功能区划以及河湖岸线功能区划等应用成果与实践经验,根据河流自然、生态功能特点以及经济社会发展对河流开发利用的需求等,将河流功能区划分为生态保护区、供水用水区、防洪排涝区、水力发电区以及内河航运区5种类型,并制定河流功能区划的具体划分步骤。(2)通过探讨河流健康的评价尺度及原理,确定本次健康评价研究的空间、时间尺度和评价原理。根据地貌形态、连通性、水文、水质、生物和土地利用等方面对河流健康的影响因素,按照指标选取原则,通过指标筛选步骤,结合研究区域的实际情况,构建以河流健康综合指数RHI为状态层,涵盖地貌、水文、水质、生物、社会服务功能在内5个属性层和26个指标,基于5种功能分区的河流健康评价指标体系。参考国家与地方标准规范等研究成果,征求专家意见设定河流健康评价等级标准。基于最小鉴别信息原理确定AHP法与CRITIC法的主客观组合赋权,建立河流健康模糊综合评价模型。(3)通过阐述庄墓河流域内自然地理等区域概况,依据河流功能区划技术体系,将河流沿纵向分区分段。在数据收集与调查监测的基础上,利用基于功能分区的河流健康评价体系,经过“指标计算—隶属度分析—健康等级评判评估河流健康总体特征,研究结果表明:庄墓河4个评价河段的现状均属于“健康水平,地貌、水质的健康程度明显优于其它属性层,社会服务功能的表现相对较差,各河段综合得分较为接近,反映出庄墓河在维持河流生态系统结构与功能稳定的同时,各河段均发挥良好的社会功能价值,基本实现“人水和谐与“可持续发展理念,但仍存在以下突出问题:水域岸线易受人为干扰;河床纵向稳定性状态不佳;月径流量平均偏离程度较大;水质无法稳定达标,生物栖息环境较差;湿地面积萎缩,生态功能弱化;水资源开发利用程度较高,供需矛盾日益突出。针对以上问题,在河流水资源保护、水域岸线管护、水污染防治、水环境治理和水生态修复等方面提出相应的措施及建议。