2.3　河湖健康评估常用指标

河湖是一个包含多种因素的生态系统，也应该从多角度、综合性的角度，从各方面对其进行综合表征。即应通过合理准确的表征描述合理当前的健康状况，深化对河湖健康状况内涵的理解，从而为河湖健康评估提供科学依据。本研究中，共提出48个常用于描述河湖健康状况的指标，具体说明如下。

2.3.1　水文特征指标

目前国内外使用的河湖水文特征的表征指标较多，如表征流动条件的平均流速、流量状况指标，表征洪水条件的洪峰流量、洪水频率、洪水持续时间等。常用的水文特征指标主要有流量过程变异程度、生态流量保障程度、水量状况、流速状况等。

1.流量过程变异程度

流量过程变异程度指现状开发状态下，评估河段年内实测月径流过程与天然月径流过程的差异。反映评估河段监测断面以上流域水资源开发利用对评估河段河湖水文情势的影响程度。

2.生态流量保障程度

河流生态流量是指为维持河流生态系统的不同程度生态系统结构、功能而必须维持的流量过程。采用最小生态流量进行表征。

3.最低生态水位满足状况

湖泊最低生态水位是指为维持湖泊生态系统的不同程度生态系统结构、功能而必须维持的水位。

4.年径流变化率

年径流流量变化率反映了人们对河湖径流量的干预程度，可以用评估年份的年径流量与多年平均径流量的比值来表示。

5.相对断流几率

断流是干旱半干旱缺水地区河流面临的主要健康问题之一。断流包括常流河向季节性河流的转变和季节性河流断流时间的延长。常流河断流现象的出现和季节性河流断流时间的延长都意味着河流水流状态的恶化，会导致河流功能的改变。河流的断流几率可用于反映河流断流现象的严重程度，用平均每年发生断流天数占全年天数的百分比来表示。

6.水土流失状况

水土流失状况用水土流失比例和水土流失治理度来反映。水土流失比例通常是指某区域范围某时段内，水土流失面积除以区域总面积。水土流失治理度是指某区域范围某时段内，水土流失治理面积除以原水土流失面积。

此外还有研究采用平滩流量（钱宁等，1987），修正的年流量偏差比例值（Amended Annual Proportional Flow Deviation，AAPFD）（Ladson，1999）、河流脉动指数（刘晓燕，2006）等作为流量特征指标的。

2.3.2　形态特征指标

1.河（湖）岸带状况

反映河湖河（湖）岸稳定性、河（湖）岸带植被覆盖率、河（湖）岸带人工干扰程度。在天然河道或湖泊中，由于水流和岸坡的相互作用会导致河（湖）岸失稳，甚至造成河（湖）岸崩塌；植被覆盖率是指植被（包括叶、茎、枝）在单位面积内植被的垂直投影面积所占百分比，能够影响岸坡稳定；河（湖）岸带人工干扰程度重点调查评估在河（湖）岸带及其邻近陆域进行的10类人类活动包括：河岸硬性砌护、采砂、沿岸建筑物（房屋）、公路（或铁路）、垃圾填埋场或垃圾堆放、河滨公园、管道、采矿、农业耕种、畜牧养殖等。

2.横向稳定性指数（谢鉴衡，2002）

在自然护坡情况下，河流横向稳定程度主要取决于主流的顶冲地点及其走向和河岸土壤的抗冲能力，可用横向稳定指数来表示。

3.河道稳定性

河道稳定性主要用于反映河道是否受到人类干扰，河道稳定性可由河流渠道化程度表示，河流渠道化是指：①平面布置上的河流形态直线化；②河道横断面几何规则化；③河床材料的硬质化。河流的渠道化改变了河流蜿蜒型的基本形态，急流、缓流、弯道及浅滩相间的格局消失，而横断面上的几何规则化，也改变了深潭、浅滩交错的形势，生境的异质性降低，水域生态系统结构与功能随之发生变化，特别是生物群落多样性随之降低，可能引起淡水生态系统退化。将河道稳定性定性地分为好、较好、一般、差等级别。

4.湖泊萎缩状况

在土地围垦、取用水等人类活动影响较大的区域，出现了湖泊水位持续下降、水面积和蓄水量持续减小的现象，导致湖泊萎缩甚至干涸，因此湖泊萎缩状况是反映湖泊健康状况的一个重要指标。

5.纵向稳定性指数

河流纵向稳定是指河床冲沙淤积状况，其稳定程度主要取决于泥沙抗拒运动的摩阻力与水流作用于泥沙的拖曳力的对比，可用纵向稳定性指数表示。自然条件下，河流的水沙比关系是合理的，河床不冲不淤或在一定时间内达到冲淤平衡，但人类活动破坏了这一平衡，导致河流含沙量发生变化，水沙比例失调，河床的冲淤程度可以通过这一指标来反映。该指标越大，泥沙运动强度越弱，河床因沙坡、成型堆积运动及其与之相应的水流变化产生的变形越小，因而越稳定。

6.河湖连通阻隔状况

主要调查评估河湖对鱼类等生物物种迁徙及水流与营养物质传递阻断状况，重点调查监测断面以下至河口（干流、湖泊、海洋等）河段的闸坝阻隔特征，闸坝阻隔分为四类情况：

（1）完全阻隔（断流）。

（2）严重阻隔（无鱼道、下泄流量不满足生态基流要求）。

（3）阻隔（无鱼道、下泄流量满足生态基流要求）。

（4）轻度阻隔（有鱼道、下泄流量满足生态基流要求）。

7.纵向连通性指数

河湖纵向连通性是指河湖地理空间，水文过程以及生物学过程等的连续。河流干支流组成了完整的水系结构，保持河湖的连续性对于维持河湖的正常演变和水生生物的迁移、营养物质的输送、维持物种的遗传性等都有重要意义。人类的不当活动可能改变这种纵向连通性，其中筑坝影响最显著，它拦截河流水流时，也改变了河湖水文和泥沙输送过程，从而引起河湖失调过程等的改变。大坝拦截的水量越多，其影响程度越大。

8.纵向蜿蜒性指数

河流自然状态下多数是蜿蜒曲折的，浅滩和深潭组合出现，遵循能量最小消耗的原理，是河流保持动能水力平衡、维持河道内稳定水力配置的一种方式。其组合的消失使得河底平整，导致深潭内的水头蓄积区和浅滩的水能消散区丧失，进而致使河流稳定性下降，河流生境多样性降低。河流的蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河湾、急流和浅滩等丰富多样的生境条件，从而维持河流生物群落的多样性（Ward，1998）。河流蜿蜒性指标反映了人类对河流弯曲状况的改变，可用蜿蜒度表示（Ma，2001）。

9.河流垂向透水性（高永胜，2007）

河流垂向透水性反映了地表水与地下水的联系程度，可用河道过水断面的透水面积和河道过水断面面积表示，该指标不仅可以反映组成结构的健康，而且可以反映生物栖息地和生态调蓄功能的满足状况。

10.植被结构完整性指数

植被结构完整性指数可以反映河（湖）岸带植被保护河（湖）岸稳定、生物栖息地和改善水质等方面所起的作用。该指标可以反映河（湖）岸带结构的健康程度，根据河（湖）岸带接近自然的程度和植被覆盖程度以及外来物种数量的不同，可以分级别刻画。

2.3.3　水化学特征指标

河湖水化学特征主要包括河湖的水质指标和底质污染指数。其中表征河湖水质情况的指标通常有河湖的水质状况、河湖水质综合指数。水质平均污染指数、底质平均污染指数、营养状态指数以及针对部分流域提出的血吸虫病传播阻断率等。

1.河湖水质类别

河湖的水质受河水挟带物质的影响，是有水中物理、化学和生物等因素综合决定的水体特征。水质的优劣是反映河湖健康的重要方面，是影响人类健康和水资源可持续利用的一个重要参数。可以反映生物栖息地、生态调蓄、环境净化、灾害调节等功能的满足状况。评估河湖水质的整体状况可以用水质达标率、劣质水质比例、水质类别等综合指标表征。本研究选取水质类别作为评估指标，水质类别的确定依据《地面水环境质量标准》（GB 3838—2002）。

2.营养状态指数

营养状态指数用于对流动缓慢，可能产生富营养化的河段进行富营养化评估。所谓水体富营养化现象是指天然水体中，由于过量营养物质的排入，引起各种浮游生物的异常繁殖和生长的现象，其结果会导致水质恶化和生物群体的破坏（蔡庆华，1997）。

也有一些研究还采用了溶解氧水质状况、耗氧有机物污染状况、重金属污染状况作为评估指标。

2.3.4　生态功能指标

河湖生态功能是指河湖对流域生态形态的支撑程度，它是健康河湖的主要外在表现，随着人们对生态和环境保护意识增强，河湖生态功能成为人们评估河湖健康与否的重要内容。

1.大型无脊椎动物生物完整性

大型无脊椎动物生物完整性是指生态系统结构和功能的完整性，是生态系统维持各生态因子相互关系并达到最佳状态的自然特性，生态系统的健康程度的表现。

2.浮游植物数量

浮游植物细胞密度，指单位体积湖泊水体中的藻类个数。

3.生物多样性指标

生物多样性是流域健康的外在体现，直观地反映流域物种的丰富程度。Shannon指数通常用来表示生物多样性，Shannon指数一般介于1.5～3.5，很少超过4。该指标表示物种的多样性和物种的均匀程度。物种的数目越多，均匀度越高，物种的多样性越高。

4.鱼类生物损失指数

鱼类生物损失指数指评估河段或湖泊内土著鱼类种数现状与历史参考系鱼类种数（不包括外来种）的差异状况，反映流域开发后，河湖生态系统中顶级物种受损状况。鱼类生物损失指数的建立采用历史背景调查方法确定，以20世纪80年代为历史基点。

5.湿地保存率

湿地是地球的肺，具有调节生态、净化环境、景观娱乐等功能，最重要的是提供生物栖息地。

2.3.5　社会服务功能指标

河湖在维持其自身生命存在的同时，为人类社会和经济提供资源和场所，在防洪、抗旱、航运、供水、发电、养殖以及景观等方面发挥着巨大的作用。

1.人均可用水量

人均可用水量可以反映河湖水资源量的充足程度。

2.水功能区达标率

人类将不同河段和不同作用的河湖划分为不同的水功能区，水功能区的达标率可以反映河湖组成结构是否合理，反映出河湖在满足生物栖息、洪水调节以及水资源供应等多方面的程度。

3.水资源开发利用率

水资源开发利用率是指水资源开发量占流域水资源总量的百分数。国际上公认的合理的河湖开发利用率为30%，最大上限为40%，超过上限就会出现生态危机危害河湖的健康。

4.水能资源开发利用率

水能资源开发利用率是指已开发的水电装机容量与可能开发水电装机容量的比值。

5.通航保证率

通航保证率指一年中河湖实际水深达到通航要求的天数与统计的通航天数之比，反映了河道正常通航的保证程度。河道通航保证率的健康阈值有专门的评估标准《内河通航标准》。

6.防洪工程达标率

防洪工程包括堤防、蓄滞洪区和水库等，其达到设计标准的情况在一定程度上能判断河湖防洪能力是否能够满足经济社会对河湖防洪能力的要求。河湖实际防洪标准与河道的安全泄洪能力以及工程建设标准有关，水利工程发挥调节洪水功能时，河道的实际防洪标准会被提高。相关标准参考《防洪标准》（GB 50201—2014）。

7.环境容量利用率

河湖水体纳污能力是有限的，超出纳污能力的上限，河湖水体受到的胁迫越大。环境容量利用率是排入河湖的污染物总量占河湖水环境容量的比值。

8.公众满意度指标

反映公众对评估河湖水质、水量、鱼类、河岸带等状况的满意程度。

9.景观多样性指数

景观多样性通常用Romme的景观丰富度（Romme，1982）指数来计算。