淮安市河流健康状况综合评价

徐 燕，仲兵兵，刘兵兵，黄菁菁

(1.淮安市水利勘测设计研究院有限公司，江苏 淮安 223005；2.江苏淮源工程建设监理有限公司，江苏 淮安 223005；3.江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225127)

1 概述

河流健康状况是衡量水生态文明水平的重要指标之一，不仅关系到农业生产与居民饮水安全，也关系到社会经济的可持续发展[1]。近几十年，我国经济增长迅速，但在人民生活水平不断提高之时，河网及周边的生态系统也遭到了不同程度的破坏、水体污染严重、水健康状况明显下降[2]；在此背景下，我国各地在近几年加强了水生态文明建设，使得诸多河流的生态健康水平有所提升[3]。河流健康状况的评价是水生态文明建设方案选择与工程效果考核的基础，在水生态问题日趋严峻的情况下其重要性日益突显[4]。但是，目前针对我国河流健康状况的评价主要是采用定性描述的方式，其客观化、透明化程度不高；而大部分的定量描述也只偏重于一个或几个方面，而未反应河流健康的综合状况，因此河流健康状况的定量化综合评价方法尚不成熟[5- 6]。鉴于此，本文以淮安市境内的6条主要河流为例，采用基于叶贝斯公式与组合赋权法的评价指标与权重体系，利用模糊识别法确定河流健康评价指标值与权重化指标值，并最终得到淮安市各主要河流的健康状况综合指数，为河流健康状况的综合评价提供经验，并为淮安市的河道治理与水文明生态建设提供参考。

2 评价方法

2.1 研究区域与评价河流

淮安市区地处江苏省中北部、淮河流域下游，面积10072km2，人口564.45万，境内地势低平，河网密布，自南向北有苏北灌溉总渠、淮河入海水道、大运河、里运河、废黄河、盐河6条流域性河流。选取以上河流为研究对象，主要代表断面分别为苏嘴、盱眙水文站、平桥、水门桥、北京路大桥和殷渡；参考数据与资料的时间2010～2015年，主要来源于当地的水资源公报、统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报、水利普查成果与相关文献[7- 8]等。据笔者所知，目前针对淮安市河流健康状况的定量式综合评价几乎没有被报道过。

2.2 评价体系与等级标准

王笑宇等人[9]基于贝叶斯公式与组合赋权法建立了河流健康状况的综合评价指标体系与权重值，该评价体系可综合反映河流在形态、环境、调节能力等多方面的健康状况，评价方法合理、可行，与实际情况相符，因此本文应用该体系对淮安市的河流健康状况进行评价。根据河流健康状况综合指数的大小可将河流健康水平分为“优”、“良”、“中”、“差”4个等级，根据淮安市河流的具体情况与专家意见，确定该市河流健康状况综合评价的等级标准，见表1。

2.3 河流健康状况综合指数

河流健康状况综合指数可由权重化指标值之和来表示，公式为：

表1 河流健康状况综合评价指标与权重体系及等级标准

(1)

式中，Ri—第i条河流的健康状况综合指数；j—第j个评价指标；n—评价指标数(共11个，见表1)；wj—第j个评价指标的权重值，wj值的确定主要采用王笑宇等人的研究成果，即基于贝叶斯公式与组合赋权法的权重矩阵；xij—第i条河流的第j项评价指标值；xij值的确定主要基于各河流的健康状况指标数据，参考GB 3838- 2002《地表水环境质量标准》等规范，采用闫晓惠等人[10]所提出的模糊识别法确定。

在模糊识别过程中，首先要消除不同指标量纲的影响，即对各评价因子进行标准化处理。对越大越优型和越小越优型指标的处理公式分别为：

(2)

(3)

式中，r(i)—处理值；y(i)—原始数据，ymax(i)、ymin(i)—原始数据中的最大值和最小值。模糊指标中的其它步骤与计算实例可参考文献[10]。

3 结果

3.1 河流健康评价指标值

淮安市主要河流健康状况评价指标值评价结果如图1所示。由图可知，在水质综合指标方面，大运河的评价值相对最高为0.64，而里运河相对最低为0.39。近年来，淮安市将里运河定义为该市重要景观河道，进行了大力的治理，水质情况明显改善，但由于之前的状况较差，因此其多年(2010～2015年)平均值较低；各河流按照综合水质由好到坏排序分别为大运河、苏北灌溉总渠(以下简称“苏北灌渠”)、废黄河、盐河、淮河入海水道(以下简称“淮河水道”)、里运河。同理，根据图1结果可得到淮安市6条主要河流在其它各项河流健康状况指标方面的相对水平。

图1 淮安市主要河流健康状况综合评价指标值

3.2 权重化河流健康评价指标值

河流健康状况评价指标值只反应各河流在评价指标方面的优劣程度而无法反映其指标本身的重要程度，因此计算淮安市主要河流健康状况综合评价权重化指标值，该值是评价指标值与相应指标权重值的乘积，可综合反映各河流在某评价方面的水平与该指标本身在河流健康状况综合评价中的重要性，例如，苏北灌渠在生态流量满足程度指标方面的评价值为0.67，高于其在水质综合指标方面的评价值0.6，但在河流健康状况评价中水质综合指标的重要性(权重值为0.138)明显高于生态流量满足程度指标(权重值为0.070)，因此苏北灌渠在生态流量满足程度指标方面的权重化指标仅为0.047，低于其在水质综合指标方面的权重化指标值0.083。淮安市各主要河流在不同评价指标方面的权重化指标值计算结果见表2。

3.3 淮安市河流健康状况综合指数

根据图1与表2数据，结合公式(1)计算淮安市河流健康状况的综合指数，结果见表3。

根据表3结果可知，淮安市各河流中综合健康状况最高的为大运河，综合指数为0.724，该河流为淮安地区重要饮用水源地与航道，历代水利工作者均很重视对它的保护与利用，因此其河流健康状况整体良好；相对最低的为里运河，综合指数为0.64，在之前的许多年里，淮安市城区部分企业工业废水与居民生活污水直接或间接排入里运河，严重影响了该河流的健康状况，近年来相关部门已经加大了对里运河的治理力度且取得

表2 淮安市主要河流健康状况综合评价权重化指标值

表3 淮安市河流健康状况综合指数

明显效果，但多年平均的健康状态还处于较低水平。根据表3可知，各条河流的平均健康状况综合指数为0.683、即中等健康水平；淮安市境内各河流的综合健康状况均处于中或者良的状态，其健康水平由低到高排序为：里运河、盐河、淮河入海水道、废黄河、苏北灌溉总渠、大运河。

以上研究成果可为淮安市的河道管理与整治提供参考。例如，里运河的综合健康状况相对其它河流较差，因此相关部门应继续重点加强该河流的治理；大运河的综合健康状况较好，因此应积极总结并借鉴对该河流的利用与保护经验。明确的河流治理目标与效果考核是提升水生态文明建设水平的关键，而本文所得出的健康状况综合指数可为此提供科学基础。

4 结语

淮安市6条主要河流的平均健康状况综合指数为0.683；淮安市境内各主要河流的综合健康状况均处于“中”或“良”的状态，其健康水平由低到高排序为：里运河、盐河、淮河入海水道、废黄河、苏北灌溉总渠、大运河。本文研究成果可为淮安市的河道管理与整治提供参考，也可为河流健康状况的定量式综合评价提供经验，但评价指标值与等级标准的确定还存在一定的主观性，因此在以后的研究中还应该进一步对评价指标值与等级标准的客观化确定方法进行探索。

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