王文敬，任德有，李鐵松，黃波，李成柱

(1.西華師范大學 國土資源學院，四川南充637009;2.四川省環(huán)境工程評價中心南充分中心，四川南充637000)

目前，生態(tài)安全評價常用的評價指標體系有PSR模型、生態(tài)足跡法等;常用的評價方法有綜合指數(shù)法、層次分析法、熵權(quán)法、模糊數(shù)學評價法和灰色理論評價法等。PSR(Pressure—State—Response)模型是1994年經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)提出的，在資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟的基礎(chǔ)上，以壓力、狀態(tài)和響應為表征，指標體系較完整，可更清晰地表達出資源、環(huán)境、經(jīng)濟社會的關(guān)聯(lián)[1]。四川省庫容最大的升鐘水庫，以灌溉為主兼有防洪、發(fā)電、飲用、游覽、航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、土壤持留等綜合效益。從1992年起，四川省政府將升鐘水庫的水域功能區(qū)劃定為Ⅱ類，升鐘水庫是南充市740多萬人的第二水源地，對其生態(tài)安全方面的評價具有現(xiàn)實意義[2]。

1 研究區(qū)概況

四川升鐘水庫1977年12月8日正式動工，1984年下閘蓄水，1998年底一期工程全面竣工，控灌面積9.23×104hm2，二期工程正在審批中，二期控灌4.86×104hm2?？値烊?.34×109m3，常年蓄水量7.64×108m3。水庫地理坐標的范圍為東經(jīng) 105°05′—105°43′，北緯 31°31′—32°04′，入庫河流主要是西河，庫區(qū)面積517 km2，地形屬低山丘陵，在流域上屬嘉陵江流域。

在行政單元上，升鐘水庫地跨廣元的劍閣縣、南充的南部縣、閬中市，控灌廣元、南充、廣安 3個地級市的9個縣市區(qū)縱橫5 500 km2的1.39×105hm2耕地。在飲用水方面，涉及飲用水人口150多萬人，牲畜180萬頭[3]，水庫淹沒區(qū)涉及10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，104個村，近10萬人的土地、房屋被淹沒、拆遷。由于當時移民安置采取“就近后靠，就地上移”的辦法，淹沒區(qū)群眾生產(chǎn)生活條件沒有得到及時改善，逐漸出現(xiàn)了許多特殊的困難，庫區(qū)成為遠近聞名的貧困地區(qū)。

2 生態(tài)安全評價模型的構(gòu)建

2.1 升鐘水庫PSR模型指標體系的構(gòu)建

根據(jù)郭樹宏等人[1]建立的指標體系，結(jié)合升鐘水庫的實際情況，選取并制定了“壓力”指標6個，“狀態(tài)”指標7個，“響應”指標4個，涵蓋了水庫生態(tài)安全的資源、環(huán)境、經(jīng)濟社會各個方面，具有一定的代表性和普遍適用性(表1)。

2.2 評價指標權(quán)重的確定[4-5]

“熵權(quán)”理論是一種客觀賦權(quán)方法，熵是系統(tǒng)無序程度的度量，它可以度量數(shù)據(jù)所提供的有效信息量，引用它來確定水庫生態(tài)安全系統(tǒng)中各個評價指標的權(quán)重(表2)，方法步驟為:

(1)構(gòu)建m個樣本，n個評價指標的判斷矩陣R=(vij)nm(i=1 ，2，…，n;j=1，2，…，m)。

(2)對判斷矩陣做歸一化處理，得到歸一化判斷矩陣A:對極大型指標(即大者為優(yōu))的指標而言，有

對極小型指標(即小者為優(yōu))而言，有

表1 2004—2007年升鐘水庫生態(tài)安全評價指標數(shù)據(jù)[6-7]

(3)定義熵。在有n個評價指標，m個被評價對象的評估問題中，可以確定第i個評價指標的熵為:

(i=1，2 ，…，n;j=1，2 ，…，m);k=1/lnm

(4)定義熵權(quán)w。定義了第i個評價指標的熵之后，可得到第i個評價指標的熵權(quán)定義，即:

(5)計算生態(tài)安全得分ESI=∑Wi×aij(i=1，…，17)。

ESI的分值在0到1之間，分5個等級:0≤ESI≥0.2，很不安全;0.2≤ESI≥0.4，不安全;0.4≤ESI≥0.6;0.6≤ESI≥0.9;0.9≤ESI≥1.0，很安全。

3 結(jié)論與討論

由表3可見，升鐘水庫在2004—2007年期間，其生態(tài)處于不安全的狀態(tài)，同時，生態(tài)安全狀態(tài)逐年有所好轉(zhuǎn)，從表1模型的各指標數(shù)值可知，“狀態(tài)指標”方面的DO，CODMn，TN指標等均為2006年最差，因庫區(qū)失地農(nóng)民網(wǎng)箱養(yǎng)魚、肥水養(yǎng)魚，嚴重超過了國家規(guī)定的1‰養(yǎng)殖面積(按水庫面積應控制在1 600口以內(nèi))，突破了升鐘水庫水環(huán)境容量。據(jù)統(tǒng)計，網(wǎng)箱養(yǎng)殖年產(chǎn)成魚8 500 t，每年平均投放配合飼料約20 000 t，魚藥3.2 t，魚排泄物達 4 000 t。截至目前，南部縣投入資金4600萬元取締升鐘水庫養(yǎng)魚網(wǎng)箱6882口。2008年11月四川省政府辦公廳在升鐘水庫組織召開了升鐘水庫水污染綜合整治工作現(xiàn)場會。省環(huán)保局組織專家編制了《升鐘水庫生態(tài)環(huán)境污染與防治規(guī)劃》、《升鐘水庫環(huán)境保護管理辦法》，并多次派出工作組現(xiàn)場指導。

表2 升鐘水庫生態(tài)安全評價各指標權(quán)重

表3 升鐘水庫生態(tài)安全評價結(jié)果

從表1—2還可以看出，“響應”指標中的“人均GDP”、“狀態(tài)”指標中的“森林覆蓋度”和“壓力”指標中的“城鎮(zhèn)化率”權(quán)重較大?？梢妿靺^(qū)經(jīng)濟發(fā)展是制約水庫生態(tài)安全的關(guān)鍵。由于庫區(qū)農(nóng)業(yè)是復種指數(shù)高的傳統(tǒng)種植業(yè)，化肥、農(nóng)藥施用頻繁和過度施用，必然會使水庫污染加重，庫區(qū)釣魚盛行，有各類機動船舶160艘，缺乏必要的環(huán)保條件和措施，船舶污染將會對水庫生態(tài)有重要影響，2006年，四川省政府以“千畝桑園，萬里湖面，核桃長廊，生態(tài)旅游”的思路，引導庫區(qū)農(nóng)民從事旅游接待、栽桑、養(yǎng)殖等，逐步促進了庫區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)科學發(fā)展[8]。

投資200多萬元的升鐘湖風景區(qū)內(nèi)首個旅游碼頭于2009年9月底前完工并投入使用，結(jié)束了升鐘湖無碼頭的歷史，從而減少小型船舶污染。2009年入汛以來，升鐘水庫蓄水量比汛期前凈增1.684×108m3，達到 1.020×109m3，水位達到 426.55 m，僅比1988年同期最高水位低0.87 m，比1989年同期高出1.11 m，創(chuàng)20 a來新高，也結(jié)束了連續(xù)15 a未泄洪的歷史，對2009年10月在升鐘水庫舉行的首屆“中國?升鐘湖釣魚節(jié)”產(chǎn)生了積極影響。

本研究通過PSR模型建立升鐘水庫生態(tài)安全評價的指標體系，應用熵權(quán)法確定各指標權(quán)重并對水庫的生態(tài)安全狀況進行評價，所選取的指標還有待完善，還需要調(diào)研，找出新出現(xiàn)的水庫生態(tài)環(huán)境問題，并把這些重要因素也加入到評價體系中，更能切實評價出水庫的生態(tài)安全狀況。

[1] 郭樹宏，王菲鳳，張江山，等.基于PSR模型的福建山仔水庫生態(tài)安全評價[J].湖泊科學，2008，20(6):814-818.

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[4] 周振民，?；?，基于熵權(quán)的模糊物元地下水水質(zhì)評價模型[J].中國農(nóng)村水利水電，2008(12):45-47.

[5] 閆文周，顧連勝.熵權(quán)決策法在工程評價中的應用[J].西安建筑科技大學學報，2004，36(1):98-100.

[6] 史箴，楊朋，李抗美.升鐘水庫灌區(qū)土壤及農(nóng)作物中農(nóng)藥污染現(xiàn)狀調(diào)查[C]∥北京:第六次全國環(huán)境監(jiān)測學術(shù)交流會，2001.

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