徐　慧,劉　翠,樊　旭

(1.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院,江蘇 南京　210098; 2.江都水利工程管理處,江蘇 揚州　225200)

?

江都水利樞紐綜合效益評估

徐慧1,劉翠1,樊旭2

(1.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院,江蘇 南京210098; 2.江都水利工程管理處,江蘇 揚州225200)

摘要：采用模糊綜合層次分析法,建立水利樞紐綜合效益評估指標體系及評估方法體系,對江都水利樞紐的綜合效益進行評估。江都水利樞紐綜合效益評估結(jié)果為4.53,介于效益非常大和很大之間,表明其綜合效益很大。在經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)境和社會效益三者等權(quán)重的情況下,江都水利樞紐的生態(tài)環(huán)境效益的評分值最大,其次為社會效益,經(jīng)濟效益相對最低。研究結(jié)果可為江都水利樞紐的運行、維護與管理措施的制定提供參考。

關(guān)鍵詞：江都水利樞紐;綜合效益;層次分析法;模糊綜合評價法

水利樞紐工程不僅發(fā)揮了重要的經(jīng)濟效益,也發(fā)揮了巨大的生態(tài)效益和社會效益,越來越多的研究開始對其帶來的社會效益與生態(tài)效益進行分析,也更加關(guān)注包括經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境和社會效益在內(nèi)的綜合效益。從目前研究成果來看,我國大型水利樞紐工程的綜合效益非常顯著。吳浩云等[1]對引江濟太工程綜合效益進行評估后認為,引江濟太調(diào)水在保障流域河道水位、水環(huán)境功能達標、水資源需求滿足率、降低人體健康風險、促進水資源綜合利用、提高人居環(huán)境舒適度、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水廠效益、工業(yè)供水及農(nóng)業(yè)供水以及提供就業(yè)、促進地區(qū)文化、旅游、房地產(chǎn)、航運等均具有明顯效益,發(fā)揮了經(jīng)濟、社會和環(huán)境的綜合效益。黃建文等[2]分析了常用經(jīng)濟評價方法在進行方案比選時存在的一些缺陷,針對這些缺陷,建立了水利工程項目綜合經(jīng)濟評價模型,對水利工程項目的經(jīng)濟效果進行分析,并進行了實例研究。袁汝華等[3]統(tǒng)計測算發(fā)現(xiàn),江蘇省1990—2010 年水利生態(tài)環(huán)境效益絕對值隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展不斷加大,但與水利經(jīng)濟效益的相對值比較仍然很小。文獻[4]從生態(tài)角度構(gòu)建了水利水電工程生態(tài)效應(yīng)狀態(tài)壓力效應(yīng)(SPE)評價指標體系框架模型,綜合選取了水利水電工程的生態(tài)效應(yīng)評價指標集,就具體評價指標的標準進行了率定,并對瀾滄江大朝山水電站進行實證研究。

關(guān)于水利工程綜合效益的評估研究較少,這一方面是由于水利工程建設(shè)項目一般是政府投資、為加速經(jīng)濟發(fā)展、提高人民生活水平的益民工程,而地方政府為了突出業(yè)績,拉動GDP增長,一味地強調(diào)水利工程的經(jīng)濟效益,忽視了其他綜合效益,影響了水利工程評價體系,使之更加偏重經(jīng)濟指標,嚴重阻礙了水利工程綜合效益評價的健康發(fā)展[5]。另一方面,是由于影響水利工程綜合效益的因素很多,是項目和經(jīng)濟、政治、社會、技術(shù)、生態(tài)、環(huán)境等多種因素間互相影響的結(jié)果,而這些因素沒有統(tǒng)一的衡量標準,加上大型水利工程所涉及的水體及區(qū)域復(fù)雜,并且受到方法、技術(shù)、經(jīng)費特別是基礎(chǔ)信息或數(shù)據(jù)可獲得性等的制約,加大了定量地、準確地、全面地評價水利工程的經(jīng)濟、社會、環(huán)境綜合效益的難度和復(fù)雜性。這也使得在水利水電工程建成后的運行中,由于其具有服務(wù)價值而需要得到補償,但構(gòu)建客觀而可行的補償標準非常困難[6]。水利工程帶來的經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境綜合效益具有綜合性,不能單純地采用定性或定量方法,筆者采用定性與定量相結(jié)合的模糊綜合評價方法,建立三級指標體系對水利樞紐工程的綜合效益進行評價。

1評價方法

采用層次分析法和模糊綜合評價法集成而形成的模糊層次綜合評價方法對水利樞紐綜合效益進行評價。綜合效益各指標的權(quán)重采用層次分析法來確定,各指標的隸屬度通過模糊評價法進行確定[7]。

a. 進行單層次模糊綜合評價。設(shè)因素集X={x1,x2,…,xn},評語集V={v1,v2,…,vm}。①對X中的xi(i=1,2,…,n)作單因素評判,其中對于評價指標值越大越好的指標,采用升半梯形分布函數(shù)來描述它們的隸屬度,對于評價指標值越小越好的指標,采用降半梯形分布函數(shù)來描述其隸屬度。升半梯形分布函數(shù)和降半梯形分布函數(shù)如式(1)～(5)所示。

(6)

(7)

c. 將綜合效益進行分級,級別取5級(非常大,很大,一般,較小,非常小),即h=(5,4,3,2,1)T,則綜合效益的級別特征值的計算公式為

(8)

依據(jù)式(8)可知,綜合效益級別特征值越大,反映出該項工程的綜合效益越大,綜合效益級別特征值越小,反映出該項工程的綜合效益越小。

2工程概況

江蘇省江都水利樞紐工程位于揚州市江都區(qū),地處京杭大運河、新通揚運河和淮河入江尾閭芒稻河的交匯處。該工程由4座大型電力抽水站、5座大型水閘、7座中型水閘、3座船閘、2個涵洞、2條魚道以及輸變電工程、引排河道組成,是一個具有灌溉、排澇、泄洪、通航、發(fā)電、改善生態(tài)環(huán)境等綜合功能的大型水利樞紐工程。4座抽水站共裝有大型立式軸流泵機組33臺套,裝機容量 55 800 kW,設(shè)計抽水能力400 m3/s,最大抽水能力508 m3/s,是目前我國乃至遠東地區(qū)規(guī)模最大的電力排灌工程。它既是江蘇省江水北調(diào)的龍頭,也是國家南水北調(diào)東線工程的源頭以及治淮工程的重要節(jié)點。

3江都水利樞紐工程綜合效益評估

3.1評價指標體系及指標值

水利樞紐效益綜合評價指標體系分為目標層、準則層、指標層。目標層即水利樞紐綜合效益,準則層即經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)境效益、社會效益。各準則層的指標根據(jù)水利工程特點和相關(guān)研究成果確定[8],其中經(jīng)濟效益包括灌溉(C11)、供水(C12)、發(fā)電(C13)、航運(C14)、防洪排澇(C15)、水產(chǎn)養(yǎng)殖(C16)、旅游(C17)、土地增值(C18)等指標;生態(tài)環(huán)境效益包括保障流域河道水位(C21)、凈化水體(C22)、沖淤保港(C23)、提高綠化覆蓋率(C24)、地下水開采量占總用水量比率(C25)、水生生物多樣性(C26)等指標;社會效益指標包括就業(yè)效率(C31)、促進文化、衛(wèi)生、教育事業(yè)發(fā)展(C32)、提高當?shù)刂?C33)、項目支持率與公眾參與度(C34)、提高生活質(zhì)量(C35)、防止自然災(zāi)害(C36)。社會效益指標中,C32又包括項目區(qū)每千人醫(yī)生數(shù)、每千人病床數(shù)、每千人教師數(shù);C35包括項目區(qū)人均可支配收入、城市化率、人均全社會用電量、項目區(qū)的恩格爾系數(shù)。

江都水利樞紐綜合效益評價以2013年為基準年,各指標值見表1。數(shù)據(jù)主要來源于江都區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報、水資源公報、江都區(qū)水務(wù)局官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及江蘇省水資源公報。

表1　江都水利樞紐綜合效益評價各指標現(xiàn)狀值(2013年)

3.2綜合效益的評價

3.2.1權(quán)重的確定

b. 準則層權(quán)重：經(jīng)濟效益指標集B1=(灌溉效益,供水效益,發(fā)電效益,航運效益,防洪排澇效益,水產(chǎn)養(yǎng)殖效益,旅游效益,土地增值效益),B1對重要性作兩兩比較得到判斷矩陣為

(9)

(10)

(11)

3.2.2隸屬度的確定

根據(jù)建立的隸屬度函數(shù)以及評價標準計算各個指標的隸屬度值,進而得到各準則層隸屬度矩陣。

經(jīng)濟效益準則層隸屬度矩陣:

(12)

生態(tài)效益準則層隸屬度矩陣:

(13)

社會效益準則層中,促進文化、衛(wèi)生、教育事業(yè)發(fā)展指標層矩陣:

(14)

項目支持率與公眾參與度指標層矩陣:

(15)

提高生活質(zhì)量指標層矩陣:

(16)

經(jīng)模糊計算得到社會效益準則層的隸屬度矩陣:

(17)

3.2.3評價結(jié)果

3.2.3.1一級模糊綜合評價結(jié)果

a. 經(jīng)濟效益隸屬度向量計算結(jié)果為

(18)

經(jīng)濟效益級別特征值為

(19)

b. 生態(tài)環(huán)境效益隸屬度向量計算結(jié)果為

(20)

生態(tài)效益級別特征值為

H2=B2h=4.76

(21)

c. 社會效益隸屬度向量計算結(jié)果為

(22)

社會效益級別特征值為

(23)

3.2.3.2二級模糊綜合評價結(jié)果

二級模糊綜合評價，即綜合效益模糊綜合評價結(jié)果為

(24)

根據(jù)綜合效益分級方法,計算得到江都水利樞紐綜合效益的級別特征值為

H=W2h=4.53

(25)

4結(jié)果分析

由綜合評價結(jié)果來看,江都水利樞紐的綜合效益級別特征值為4.53,介于效益非常大與效益很大之間,表明江都水利樞紐的綜合效益非常大。經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)境和社會效益3個準則層綜合評價的級別特征值分別為4.22、4.76和4.60,也都介于效益非常大與效益很大之間,表明江都水利樞紐工程各單項效益均比較高。其中,生態(tài)環(huán)境效益的級別特征值最高,其次為社會效益,說明江都水利樞紐的生態(tài)環(huán)境和社會效益十分顯著,最后為經(jīng)濟效益。總體上,無論單項效益還是綜合效益,江都水利樞紐都發(fā)揮了非常顯著的效益。

關(guān)于水利樞紐工程帶來的負效應(yīng),一般是可控制的,如調(diào)水水源的水質(zhì)可以通過監(jiān)測治理措施予以保證,因此,筆者對水利樞紐工程帶來的負效益不作討論。

5結(jié)論

通過采用模糊綜合層次分析法,建立了評價指標體系,評估了江都水利樞紐的綜合效益,得到江都水利樞紐綜合效益評估結(jié)果為4.53,表明該水利樞紐的綜合效益非常大。經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)境和社會效益的評估結(jié)果表明,這三者的效益均很大,并且,生態(tài)環(huán)境效益大于社會效益,社會效益大于經(jīng)濟效益。

使用模糊層次綜合評價模型對水利工程進行綜合效益評價,可以避免生態(tài)和社會效益許多指標難以量化的問題,得到綜合效益和各類效益的排序,分析經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益在綜合效益中的貢獻?？傊?采用模糊層次分析模型進行分析可以使水利工程效益評估更全面、更科學(xué)、更符合實際,具有較強的實用性。

參考文獻：

[1] 吳浩云, 周丹平, 何佳,等. 引江濟太工程綜合效益的評估及方法探討[J]. 湖泊科學(xué), 2008, 20(5):639-647.

[2] 黃建文,周宜紅,李建林.水利工程項目綜合經(jīng)濟評價模型[J].中國農(nóng)村水利水電,2007(5):58-60.

[3] 袁汝華, 李正輝. 江蘇省水利生態(tài)環(huán)境效益分析[J]. 水利經(jīng)濟,2014,32(1):17-19.

[4] 常本春,耿雷華,劉翠善,等.水利水電工程的生態(tài)效應(yīng)評價指標體系[J].水利水電科技進展,2006(12):11-15.

[5] 李艷麗,肖淑敏.水利工程項目的綜合效益分析[J].科技信息,2014(15):156,373.

[6] 陽莉,李永.水利水電工程服務(wù)價值補償標準的構(gòu)建模型[J].水利經(jīng)濟, 2013, 31(3):24-29.

[7] 陳午,許新宜,王紅瑞,等. 基于序關(guān)系法的北京市水資源可持續(xù)利用模糊綜合評價[J]. 水利經(jīng)濟, 2014,32(2):19-24.

[8] 李晅煜.水利建設(shè)項目綜合效益評價指標體系構(gòu)建與應(yīng)用方法研究[D].天津：天津大學(xué),2005.

基金項目：江蘇省水利科技基金(2013044,2014024)

作者簡介：徐慧(1969—),女,江蘇大豐人,副教授,博士,主要從事水生態(tài)及景觀規(guī)劃設(shè)計研究。E-mail:njxh@hhu.edu.cn

DOI：10.3880/j.issn.1003-9511.2016.03.005

中圖分類號：F407.9

文獻標識碼：A

文章編號：1003-9511(2016)03-0016-05

(收稿日期：2015-09-20編輯：方宇彤)