015.广东梅州长潭水库水环境生态健康评估

广东梅州长潭水库水环境生态健康评估
黄鹤1，李冬2，赵晓晨3
（1,3.珠江流域水资源保护局，广州，510611；2.华南师范大学，广州，510635）
摘要:本文采用采用水利部《河流健康评估指标、标准与方法（试点工作用）（1.0版）》和《地表水资
源质量评价技术规程》（SL395-2007）中对湖库富营养化的评价要求，对韩江流域广东梅州长潭水库2011
年流量实测数据、2012年水质监测数据和浮游植物监测数据等对长潭水库水环境、水生态状况进行健
康评估。

关键词：长潭水库、健康评估、富营养化
1.前言
河湖水系是地表水资源的主要载体，由河湖水系所支撑的河湖生态系统是地表最富生产力和生物多样性最为丰富的生态系统类型之一，具有巨大的生态服务功能，不仅承载着人类社会，也养育着众多的生物。

在经历了20世纪80年代以来长达30余年的我国经济社会的快速发展，全国各地河流不同程度地承受着过度排污、过度引水、河道结构破坏、过度捕捞等多重胁迫，相应地出现了水文情势显著变化、水质恶化、河流形态结构破坏、生境退化，以及重要或敏感水生生物消亡等问题，河流健康问题十分突出，河流生态完整性遭到严重破坏，严重影响河流对人类社会及生物多样性的支撑作用的发挥，影响着河流生态系统的生态服务功能的可持续利用。

在面临着“水多、水少、水浑”等传统水问题外，更日益面临着“水丑、水死”的严峻问题。

河湖健康的保持及恢复不仅关系到水资源的可持续利用，也关系到流域乃至全国生态安全和经济社会的可持续发展。

为此，河湖生态系统的保护及河湖健康的维持和恢复近年来日益成为全社会共同关注的重要问题，河湖生态修复的必要性和紧迫性也日益被全社会所认可。

作为水行政主管部门和流域健康的代言人，我国水利部门除了承担着防洪兴利的传统任务外，河湖生态恢复及河湖健康的守护重任也责无旁贷。

河湖健康评价是20世纪90年代以来在西方发达国家兴起的流域综合管理的技术手段，不仅可以对河湖生态系统的现状及存在的问题进行诊断评价，还可以为河湖生态修复的进程进行监测，从而不断地为河湖健康的适应性管理提供反馈信息，是河湖生态系统管理的重要内容，对实现水资源的综合管理和流域生态系统良性循环具有重要意义。

我国自21世纪初开始陆续引入河湖健康评价的理念，并在水利系统和其他部门迅速得到积极的回应。

国家和水利部门提出了树立科学发展观，以人-水和谐的理念，大力发展民生水利，实行最严格的水资源管理制度，促进水资源可持续利用的治水新思路。

2．调查评价对象及评价方法
梅州长潭水库位于广东省梅州市蕉岭县石窟河长潭峡谷段中，位于闽粤赣三省交界地区，库尾与福建武平县交接，涉及梅州蕉岭县、平远县和福建武平县。

长潭水库是一座以发电为主兼有防洪、灌溉、供水、旅游等功能为一体的大（二）型水库，亦为蕉岭县备用水源地。

近年来，长
潭水库水质的持续恶化，2008年11月份，长潭水库库尾粤闽省界至下游白沙塘之间漂浮大面积蓝绿色薄膜，此次微囊藻水华细胞密度达109个/L，属较严重水华。

2012年9月6日长潭水库发生的蓝藻水华叶绿素浓度普遍较高，在两个蓝藻的集中爆发区都到2×108个/L，其中在库首段甚至超过了6×108个/L。

水体发生蓝藻爆发的频率增大，危害程度不断加重，已经严重影响了附近居民生活以及生产活动的正常进行。

本文根据《河流健康评估指标、标准与方法（试点工作用）（1.0版）》（以下简称《方法（1.0版）》），并结合珠江湖库健康的特色，水库健康评估指标体系见表1-1所示，包括四个类别，即河湖形态，水文情势，水质状况和水生生物针对梅州长潭水库进行水环境生态健康评估。

表1水库健康评价指标体系表
评价水体健康要素指标类别评价指标
长潭水库河湖形态（RM）
湖滨带状况（RS）湖滨带状况
河湖连通性（RC）连通阻隔指数
水文情势（HR）
流量过程（FD）实测径流与天然径流偏离指数
生态流量（EF）日径流量占多年平均流量比率水质状况（WQ）
DO水质（DO）DO
耗氧有机物（OCP）COD、BOD5、氨氮
富营养化（EU）总磷、总氮、叶绿素a、COD 水生生物（AL）浮游植物（PP）多样性指数、均匀度指数
3.长潭水库健康评价内容
1）河湖形态评估
（1）湖滨带状况（RS）
长潭水库湖滨带状况评估于现场查勘了7个调查点，见图1，分别为水质检测点位的W2-W8。

图1梅州长潭水库水环境、水生态调查点位图
根据长潭水库库区消落带调查表中的数据，参照湖滨带状况的计方法，可得出长潭水库库区的湖滨带状况分数，如表2所示。

表2长潭水库湖滨带状况评估分数表
序号消落带调查点位消落带状况分数RSr
1W272.0
2W368.5
3W472.0
4W570.5
5W669.0
6W770.5
7W868.5
注：岸坡稳定性指数（BKS评估要素包括：湖岸坡倾角、湖岸高度、基质特征岸、湖岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度。

（2）连通阻隔状况（RC）
由于长潭水库没有设置鱼道，并对部分鱼类迁移有阻隔作用，连通阻隔状况分数为25分。

（3）形态评估赋分（RM）
长潭水库河态评估赋分见下表4所示。

表4长潭水库形态评估分数表
序号消落带调查点位RSr RSw RCr RCw RMr
1W272.00.7250.357.9
2W368.50.7250.355.5
3W472.00.7250.357.9
4W570.50.7250.356.9
5W669.00.7250.355.8
6W770.50.7250.356.9
7W868.50.7250.355.5注：RMr=RSr*RSw+RCr*RCw，式中RSw和RCw分别为湖滨带状况和河湖连通性指标权重，权重分别为0.7和0.3。

2）水文情势评估
（1）入库流量过程变异程度评估
长潭水库入库流量变异程度评估结果见表5。

从中可以看出，长潭水库入库流量过程变异程度指标为1.42，得分仅为39分，说明与天然流量相比，评估年长潭水库入库流量变异程度较大。

表5入库流量过程变异程度评估结果表
评估水体FD FDr
长潭水库 1.4239
注：FD指现状开发状态下，水库评估年内实测月径流过程与天然月径流过程的差异。

（2）生态流量满足程度评估
根据长潭水库水位-库容关系曲线，推求水库水位-面积曲线关系，并对面积求二阶导数后得知，在Z=144.2时，ΔF/ΔZ出现最大值，则按照形态分析法确定最低生态水位ZminE为144.2m，高于死水位（136.5m）。

长潭水库评估年份内60日平均水位低于ML，故长潭水库生态水位满足程度赋分为0分。

图2长潭水库水位-库容曲线
（3）水文情势评估结果
水文情势评估结果见下表6所示。

表6水文情势评估结果
评估湖库FDr FDw EFr EFw HRr
长潭水库390.300.712注：HRr=FDr*FDw+MLr*MLw，式中HRr为水文情势评估分值，FDw、MLw分别为入库流量过程变异程度、生态水位满足程度的指标权重，分别取0.3、0.7。

3）水质状况评估
长潭水库水质指标状况赋分结果见表7；长潭水库富营养化状况赋分结果见表8；长潭水库水质状况评估结果见表9。

表7长潭水库水质指标耗氧有机物OCP赋分结果
序号水质监测
断面
DO赋分COD BOD5NH3-H OCP赋分
1W2100100100100100
2W3100100100100100
3W4100100100100100
4W5100100100100100
5W6100100100100100
6W7100100100100100
7W895100100100100
注：监测结果优于水质目标标准限值，则赋分100，若低于V类标准值，则赋分0，在此区间采用插值法赋分。

表8长潭水库水质指标富营养化状况赋分结果
序号监测断面总磷总氮叶绿素a COD MN 富营养化程
度值
EU赋分
1W272.8062.6747.0044.0056.6243.4
2W373.3061.6741.3341.5054.4545.5
3W470.5061.6742.8340.5053.8846.1
4W572.9061.0042.1741.5054.3945.6
5W672.3061.3342.0039.5053.7846.2
6W768.6060.6744.8340.0053.5346.5
7W867.5060.6739.5041.5052.2947.7
注：富营养化指标采用《地表水资源质量评价技术规程》（SL395-2007）中的“湖泊、水库富营养化评价方法”中提出的标准。

表9长潭水库水质状况评估结果
序号监测断面DOr OCPr EUr水质状况赋分结果
1W210010043.443.4
2W310010045.545.5
3W410010046.146.1
4W510010045.645.6
5W610010046.246.2
6W710010046.546.5
7W89510047.747.7注：水质状况指标之间的评估采用最差值法，即取各类指标赋分值的最差值作为该库区水质状况的评估分值。

4、水生生物
长潭水库浮游植物共检出蓝藻门、緑藻门、硅藻门、甲藻门、裸藻门5门33种。

大部分种类属于硅藻和绿藻，其中，绿藻13种（占总数的39%），硅藻9种（占总数的27%），其它3个门2～6种（合计占总数的34%）（图3）。

图3浮游植物种类组成示意图
根据对浮游植物多样性和均匀度进行计算，由结果可知，浮游植物香农-威纳多样性指数为1.77~3.06，均值2.65（见表10及图4）。

均匀度指数为0.48～0.77，均值0.68（图5）。

表10长潭水库枯水期香农-威纳多样性指数和均匀度指数
指数W2W3W5W7
多样性指数 3.01 1.77 2.76 3.06
均匀度指数0.770.480.710.75
图4长潭水库香农-威纳多样性指数
图5长潭水库均匀度指数
根据上述数据，对长潭水库浮游植物指标进行赋分，赋分结果见表11。

表11长潭水库浮游植物评估结果
序号监测断面多样性指数分值均匀度指数分值浮游植物赋分
1W2 3.011000.77100100.0
2W3 1.77560.489676.0
3W5 2.76910.7110095.5
4W7 3.061000.75100100.0
5、指标体系综合评估
本次水库健康评价分为5级：理想状况、健康、亚健康、不健康、病态，80~100之间为理想状况，60~80之间为健康，40~60之间为亚健康，20~40时间为不健康，0~20为病态。

本次长潭水库指标体系四大指标综合评估结果见表12所示，由表可知，长潭水库综合评分为48.3分（<60分），属亚健康。

表12长潭水库综合评估结果
序号监测
断面
RMr RMw HRr HRw WQr WQw ALr ALw
综合
评估
1W257.90.2120.243.40.3100.00.357.0 2W355.50.2120.245.50.376.00.350.0 3W457.90.3120.346.10.4//39.4
4W556.90.2120.245.60.395.50.356.1 5W655.80.3120.346.20.4//38.8 6W756.90.2120.246.50.3100.00.357.7 7W855.50.3120.347.70.4//39.3
总分48.3
图6长潭水库健康评估报告卡
参考文献
[1]《河流健康评估指标、标准与方法（试点工作用）（1.0版）》。

[2]《地表水资源质量评价技术规程》（SL395-2007）。