李 麗，徐 文，葉長青，朱麗蓉，陳成豪，李龍兵，邢李桃

(1.海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院，?？?570228；2.海南省水文水資源勘測局，?？?570203;3.海南大學(xué)旅游學(xué)院，?？?570228)

河湖水系連通戰(zhàn)略利用可持續(xù)的治水理念，通過構(gòu)建河湖水系之間的網(wǎng)絡(luò)化水力聯(lián)系，可提高水資源開發(fā)利用強(qiáng)度、改善河湖健康狀況、增強(qiáng)抵御水旱災(zāi)害能力[1]。近年來已有不少學(xué)者在河湖水系連通評價方面作過研究[2-5]。如Ali(2009年)構(gòu)建指標(biāo)評價體系評估河湖水系連通系統(tǒng)[6]。靳夢等(2013年)構(gòu)建一套描述城市水系連通功能的指標(biāo)體系、評價標(biāo)準(zhǔn)和評價方法，用集對分析法定量評價城市化對水系連通功能的影響程度[7]。沈時興等(2013年)建立基于聯(lián)系數(shù)的數(shù)學(xué)模型并解析基于聯(lián)系數(shù)的數(shù)學(xué)模型并綜合分析處理水文水資源系統(tǒng)中的各種不確定性問題是可行和有效的[8]。馮順新等(2015年)以“引江濟(jì)太”為例，對河湖水系連通評價指標(biāo)體系及評價方法的適用性進(jìn)行檢驗[9]。楊霄(2016年)建立 MIKE BASIN水資源優(yōu)化模擬模型，設(shè)置不同的水系連通工程供水方案組合，對河湖水系連通模擬結(jié)果進(jìn)行評價[10]。然而，國內(nèi)對于河湖水系連通評價研究仍缺少定量化研究，尤其是缺少如何在不確定環(huán)境下建立合理有效的評價模型進(jìn)行定量評估[7,11,12]。此外，傳統(tǒng)研究傾向于將河湖水系連通的子系統(tǒng)如自然水系、人工修建工程與社會、生態(tài)環(huán)境等子系統(tǒng)分開單獨研究，缺乏系統(tǒng)全面地考慮影響河湖水系連通相互作用的機(jī)制[2,3]。

南渡江為海南島第一大河流，仍存在水資源短缺加劇、水生態(tài)環(huán)境惡化、洪澇災(zāi)害頻發(fā)等問題。本文通過建立基于聯(lián)系數(shù)的南渡江河湖水系連通等級評價模型(Connection Number Based Assessment Model for Interconnected River System Network,CN-AM)定量評價了水系連通等級。研究將河湖水系連通作為一個系統(tǒng)整體，通過河湖水系連通系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性特征，揭示了影響河湖水系連通相互作用的機(jī)制。即用改進(jìn)的基于標(biāo)準(zhǔn)差的模糊層次分析法確定河湖水系連通評價體系中各指標(biāo)和各子系統(tǒng)的權(quán)重，用集對分析法構(gòu)造各評價樣本與評價標(biāo)準(zhǔn)等級之間聯(lián)系數(shù)分量的方法，進(jìn)而用指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本3 個層次的聯(lián)系數(shù)定量表達(dá)河湖水系連通的評價結(jié)果；同時，利用屬性數(shù)學(xué)的置信度準(zhǔn)則評判方法與聯(lián)系數(shù)的均分原則評判方法進(jìn)行互補，保障河湖水系連通評價的可靠性，建立了基于聯(lián)系數(shù)的河湖水系連通評價模型(CN -AM)[ 2, 13-15]，并在南渡江流域開展水系連通仿真模擬與等級評價實證研究，為流域水系連通問題的后續(xù)實踐研究工作提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

南渡江流域面積為7 033 km2，占海南島面積的21%，是海南島第一大河流。發(fā)源于白沙縣南峰山，呈狹長形，自西南向東北而流，經(jīng)白沙、儋州、?？诘仁锌h，流入瓊州海峽。干流全長333 km，總落差1 100 m，平均坡降0.072%，多年平均流量231.0 m3/s。

南渡江流域建設(shè)了若干水系連通工程，通過不同水系直接進(jìn)行水資源輸送，滿足不同地區(qū)的用水需求，主要水系工程有松濤水庫和紅嶺水利樞紐等。松濤水庫位于儋州市，是南渡江流域中開發(fā)最早的集灌溉、發(fā)電、防洪、供水等綜合效益的大型水利樞紐工程。水庫控制流域面積1 496 km2，總庫容33.45 億m3。松濤水庫減輕南渡江流域防洪壓力、改善生態(tài)環(huán)境，對海南的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境建設(shè)與發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。紅嶺水利樞紐工程位于萬泉河支流大邊河上游，其上游深水村附近多年平均徑流量約2.8 億m3，是一宗灌溉、供水為主，兼顧防洪和發(fā)電等綜合利用的大型水利樞紐工程。紅嶺水利樞紐工程沿大邊河西北方向開隧洞約12 km自流引水入南渡江，實現(xiàn)跨流域、跨地區(qū)豐枯互濟(jì)。南渡江引水工程由水源工程、輸配水工程、五源河綜合整治工程和聯(lián)通工程組成，已于 2013 年底正式立項并進(jìn)入施工階段，預(yù)計在 2030 年發(fā)揮整體效益。該工程總提水流量17.02 m3/s，合理利用南渡江豐富水源滿足海口市用水需求和改善河流環(huán)境[20]。各大小河湖水系連通工程為南渡江流域的生活、生產(chǎn)、生態(tài)提供了保障。而且，南渡江正在規(guī)劃建設(shè)的有邁灣水利樞紐工程，它位于澄邁縣(南渡江中游河段)，控制流域面積970 km2，多年平均徑流量9.33 億m3。邁灣水庫是集城市供水、防洪、發(fā)電及環(huán)境保護(hù)等綜合效益的水利樞紐。

南渡江水源豐富，流量大，常出現(xiàn)暴漲暴落，其洪潮災(zāi)害的發(fā)生頻率相對較高。雖然現(xiàn)有水系連通工程有效緩解了當(dāng)前水安全問題，但流域仍存在的水問題有：①區(qū)域水資源短缺加?。虎趨^(qū)域水生態(tài)環(huán)境惡化問題；③區(qū)域洪澇災(zāi)害問題[16]。急需開展水系連通現(xiàn)狀評價，揭示影響南渡江河湖水系連通相互作用的機(jī)制。

1.2 研究方法

常規(guī)單一的水系連通評價方法存在不同程度的缺陷[2]。本文在理論分析、頻度統(tǒng)計、專家咨詢和調(diào)研的基礎(chǔ)上初步建立區(qū)域水系連通的評價指標(biāo)體系[1]，利用改進(jìn)的基于標(biāo)準(zhǔn)差的模糊層次分析法及集對分析法建立基于聯(lián)系數(shù)的南渡江水系連通評價模型(CN-AM)，更為客觀、清晰地定量分析各指標(biāo)、子系統(tǒng)之間的關(guān)系，具體步驟如下[2,5,13-15]。

(1)為確定單評價指標(biāo)的模糊評價矩陣,消除各評價指標(biāo)的量綱效應(yīng)，使建模具有通用性，需對樣本數(shù)據(jù)集{x(i,j)}進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

對越大越優(yōu)型指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式可取為：

r(i,j)=x(i,j)/[xmin(i)+xmax(i)]

(1)

對越小越優(yōu)型指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式可取為：

r(i,j)=[xmin(i)+xmax(i)-x(i,j)]/[xmin(i)+xmax(i)]

(2)

對越中越優(yōu)型的指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理公式可取為：

(3)

式中：xmax(i)、xmid(i)、xmax(i)分別為方案集中第i個指標(biāo)的最小值、中間最適值和最大值；r(i,j)為標(biāo)準(zhǔn)化后的評價指標(biāo)值，也就是第j個方案第i個評價指標(biāo)從屬于優(yōu)的相對隸屬度值，i=1-n,j=1-m，以這些r(i,j)值為元素可組成單評價指標(biāo)的模糊評價矩陣R=[r(i,j)]n×m。

(4)

bm=min {9,int(smax/smin+0.5)}

式中：smin、smax分別為{s(i)|i=1-n}的最小值、最大值；bm為相對重要性程度參數(shù)值；min、int分別為取小函數(shù)和取整函數(shù)。

CI=(λmax-n)/(n-1)

(5)

對于不同階數(shù)n的判斷矩陣，其一致性指標(biāo)值CI也不同。為了度量判斷矩陣是否具有滿意的一致性，這里引入判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)系數(shù)值RI(見表1)。用隨機(jī)模擬方法分別對3-n階各構(gòu)造500個隨機(jī)判斷矩陣，計算這些隨機(jī)矩陣的一致性指標(biāo)系數(shù)值,然后平均即得RI值。經(jīng)大量的實例計算，當(dāng)判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率CR=CI/RI<0.10時，可認(rèn)為該判斷矩陣具有滿意的一致性，據(jù)此計算的各評價指標(biāo)的權(quán)重值wi是可以接受的，否則需調(diào)整判斷矩陣，直到具有滿意的一致性為止。

表1 判斷矩陣平均隨機(jī)一致性指標(biāo)值Tab.1 Judgment matrix average random consistency index value

(4)根據(jù)評價指標(biāo)體系的物理含義及其對區(qū)域自然和社會的可持續(xù)性的作用等方面，建立區(qū)域河湖水系連通評價等級標(biāo)準(zhǔn){sgjk|g=1,2,…,G;j=1,2,…,m;k=1,2,…,Nj}，對應(yīng)的評價指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)集{xijk|i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;k=1,2,…,Nj}，其中，n，m，Nj和G分別為評價樣本數(shù)目、水系連通評價系統(tǒng)的子系統(tǒng)數(shù)目、子系統(tǒng)j的評價指標(biāo)數(shù)目和評價等級標(biāo)準(zhǔn)的等級數(shù)目。本文約定區(qū)域河湖水系連通評價標(biāo)準(zhǔn)等級中，1級為“極差”，G級為“優(yōu)”。

(5)用SPA構(gòu)造樣本子系統(tǒng)j指標(biāo)k的樣本值xijk與河湖水系連通評價標(biāo)準(zhǔn)之間的單指標(biāo)聯(lián)系數(shù)uijk，其中i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;k=1,2,…,Nj。SPA的基本思想是在給定問題背景情況下對所論的2個集合{xijk|k=1,2,…,Nj}和{sgjk|g=1,2,…,G;k=1,2,…,Nj}的接近屬性進(jìn)行同、異、反3方面的定量比較分析,用下式計算G元聯(lián)系數(shù)：

uijk=vijk1+vijk2I1+vijk3I2+…+

vijk(G-1)IG-2+vijkGJ

(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;k=1,2,…,Nj)

(6)

在具體計算單指標(biāo)聯(lián)系數(shù)分量vijkg時，可將樣本值xijk與河湖水系連通評價標(biāo)準(zhǔn)等級g作為2個集合，它們構(gòu)成一個集對，就它們的接近屬性作同、異、反的定量分析，若它們處于同一等級中則該集對的聯(lián)系數(shù)uijkg=1，若它們處于相隔的等級中則該集對的聯(lián)系數(shù)uijkg=-1，若它們處于相鄰的等級中則uijkg∈[-1,1]，xijk越接近于等級g則uijkg=1，xijk越接近于等級g相隔的等級則uijkg=-1。

可見聯(lián)系數(shù)uijkg就是可變模糊集“標(biāo)準(zhǔn)等級g”的一種相對差異度，樣本值xijk隸屬于模糊集“標(biāo)準(zhǔn)等級g”的相對隸屬度可表示為：

v*ijk1=0.5+0.5uijkg

(i=1,2,…,n;g=1,2,…,G;j=1,2,…,m;k=1,2,…,Nj)

(7)

對式(7)進(jìn)行歸一化處理,可得單指標(biāo)聯(lián)系數(shù)分量vijkg：

(8)

為進(jìn)一步論述單指標(biāo)聯(lián)系數(shù)uijk的計算過程，不失一般性，現(xiàn)假設(shè)取5個評價標(biāo)準(zhǔn)等級的情形(g=1～5級水系連通評價等級分別記為“極差”、“差”、“中”、“良”和“優(yōu)”)進(jìn)行論述。評價指標(biāo)xijk隨著評價標(biāo)準(zhǔn)等級g的增大而增大(減小)的指標(biāo)，稱為正向(反向)指標(biāo)，則樣本值xijk與水系連通評價標(biāo)準(zhǔn)等級g間的聯(lián)系數(shù)uijkg的具體計算公式為：

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

式中：s1jk～s5jk分別為1～5級評價標(biāo)準(zhǔn)等級的限值，s0jk為各指標(biāo)1級評價標(biāo)準(zhǔn)等級的另一端點值。

式(9)～(13)這種“緊湊梯形式”的函數(shù)結(jié)構(gòu)充分利用了作為點值信息的樣本值xijk與作為區(qū)間值信息的評價標(biāo)準(zhǔn)等級g之間的同、異、反3方面的定量信息。根據(jù)式(7)、(8)，可由uijkg計算單指標(biāo)聯(lián)系數(shù)分量vijkg，再經(jīng)式(6)可計算uijk。在系統(tǒng)綜合評價中，由于各評價標(biāo)準(zhǔn)等級一般是以區(qū)間形式表示的，s1jk～sGjk分別只是1～G級評價標(biāo)準(zhǔn)等級的限值，直接根據(jù)樣本值xijk與限值sgjk的大小關(guān)系構(gòu)造屬性數(shù)學(xué)的單指標(biāo)屬性測度，并把該測度作為單指標(biāo)聯(lián)系數(shù)分量vijkg的計算方法存在明顯的局限性，容易產(chǎn)生與實際情況存在明顯偏差的評價結(jié)果。

(6)由式(6)可得樣本i子系統(tǒng)j與河湖水系連通評價標(biāo)準(zhǔn)之間的子系統(tǒng)聯(lián)系數(shù)uij：

uij=vij1+vij2I1+vij3I2+…+vij(G-1)IG-2+vijGJ

(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)

(14)

式中：wjk為用改進(jìn)的基于標(biāo)準(zhǔn)差的模糊層次分析法求得的子系統(tǒng)j指標(biāo)k的權(quán)重，滿足：

(15)

(7)由式(14)可得樣本i與河湖水系連通評價標(biāo)準(zhǔn)g之間的樣本聯(lián)系數(shù)ui：

ui=vi1+vi2I1+vi3I2+…+vi(G-1)IG-2+viGJ

(i=1,2,…,n)

(16)

(17)

式中：wj為用改進(jìn)層次分析法求得的子系統(tǒng)j的權(quán)重,滿足：

(18)

(8)河湖水系連通等級評判。由于聯(lián)系數(shù)在區(qū)間[-1,1]內(nèi)取值,可根據(jù)“均分原則”，先將區(qū)間[-1,1]進(jìn)行G-1等分，把從左至右G-1個分點值分別作為J,IG-2,IG-3,…,I2,I1的取值，把這些取值分別代入式(6)、式(14)和式(16)，可分別得到指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本3個層次的聯(lián)系數(shù)值，再根據(jù)“均分原則”，將區(qū)間[-1,1]進(jìn)行G等分，得到從左至右5個子區(qū)間[-1,-0.6]、[-0.6,-0.2]、[-0.2，0.2]、[0.2,0.6]和[0.6,1]，分別對應(yīng)評價標(biāo)準(zhǔn)等級1,2,…,G,將求得的指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本3個層次的聯(lián)系數(shù)值與這些子區(qū)間進(jìn)行比較，可分別得到指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本3個層次的區(qū)域河湖水系連通評價等級值，進(jìn)而可對不同時期區(qū)域及其各子區(qū)域的河湖水系連通總體狀況進(jìn)行排序。為了與上述基于聯(lián)系數(shù)的“均分原則”評判方法的計算結(jié)果進(jìn)行分析比較，進(jìn)一步提高評判結(jié)果的可靠性，可同時采用屬性數(shù)學(xué)的置信度準(zhǔn)則評判方法推斷指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本3個層次的區(qū)域河湖水系連通評價等級。例如，樣本i子系統(tǒng)j的河湖水系連通評價等級值為：

(19)

樣本i的河湖水系連通評價等級值為：

(20)

式中:λ為置信度,一般為[0.5,0.7]，λ越大則評價結(jié)果越傾向于保守、穩(wěn)妥。

2 實證分析

根據(jù)指標(biāo)選擇的系統(tǒng)性、獨立性、可比性、客觀性和實用性原則，考慮到南渡江流域的具體情況和資料收集的可行性，在參考其他流域水系連通評價指標(biāo)體系案例基礎(chǔ)上建立水系連通性子系統(tǒng)、自然功能子系統(tǒng)和社會功能子系統(tǒng)3個子系統(tǒng)，子系統(tǒng)和指標(biāo)體系構(gòu)建過程見文獻(xiàn)[1]。從文獻(xiàn)[1]30個指標(biāo)中，篩選出20個主要指標(biāo)應(yīng)用于南渡江水系連通等級評價中。其中，水系連通性子系統(tǒng)有河頻率、水面率、水系連通度、河網(wǎng)密度等8個指標(biāo)，自然功能子系統(tǒng)有年平均徑流保證率、河道內(nèi)生態(tài)需水量保證率、河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、水體納污能力等6個指標(biāo)，社會功能子系統(tǒng)有地表水農(nóng)業(yè)灌溉供水百分比、水庫調(diào)節(jié)能力指數(shù)、防洪安全工程達(dá)標(biāo)率、水力發(fā)電效率等6個指標(biāo)。根據(jù)已有研究成果[10,13,17-19],結(jié)合研究區(qū)實際和參考《海南省各市區(qū)江河水庫水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率控制目標(biāo)》、《海南省各市縣用水總量控制目標(biāo)》、《海南省各市縣用水效率控制目標(biāo)》等資料，并咨詢相關(guān)專家得出河湖水系連通評價指標(biāo)等級標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

筆者邀請6位專家對上述指標(biāo)體系就各子系統(tǒng)兩兩指標(biāo)間的評價重要性作比較，運用上述公式(1)～(5)，結(jié)合模糊層次分析法得出各水系連通指標(biāo)的判斷矩陣B，見表3；再利用公式(6)～(7)對判斷矩陣B進(jìn)行修正檢驗和修正，得出各水安全指標(biāo)的權(quán)重見表4。同時，計算所得的矩陣的一致性指標(biāo)系數(shù)值都小于0.1，則修正后的判斷矩陣B具有滿意的一致性。同理，用上述方法計算得出各子系統(tǒng)的權(quán)重值均為0.33。具體計算結(jié)果見表4。

表2 南渡江水系連通評價等級標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Standard for grade of IRSN in Nandu river

利用FORTRAN軟件對建立的河湖水系連通等級評價模型中公式(8)～(21)進(jìn)行編程，將表2中河湖水系連通評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)代入所編的程序中，得出不同時期河湖水系連通系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)的評價等級計算結(jié)果(見表5、表6和表7)及河湖水系連通系統(tǒng)評價等級計算結(jié)果(見表8)。

表4～表7說明在2016-2020年南渡江水系連通系統(tǒng)：①基于式(14)和式(16)的均分原則方法的評價結(jié)果與基于式(19)和式(20)的屬性數(shù)學(xué)的置信度準(zhǔn)則方法的評價結(jié)果總體上相一致, 2者在評判等級方面存在差異(相差1級)，發(fā)生在聯(lián)系數(shù)方法根據(jù)“均分原則” 進(jìn)行等分的子區(qū)間的端點值附近，并與屬性數(shù)學(xué)的置信度準(zhǔn)則方法的評價結(jié)果相接近, 就是發(fā)生在屬性數(shù)學(xué)的置信度為0.5附近、并與均分原則方法的評價結(jié)果相接近。這說明這2種基于聯(lián)系數(shù)的河湖水系連通評價方法的計算結(jié)果具有一致性和互補性, 聯(lián)合應(yīng)用可提高評價結(jié)果的可靠性。②水系連通性子系統(tǒng)CN-AM模型評價等級為2.697 6～2.697 8級，屬于水系連通性差和中之間，說明未來南渡江水系連通性形勢不容樂觀，其限制指標(biāo)主要為河頻率和水系連通度。若把這些指標(biāo)調(diào)控到中等區(qū)間內(nèi)，則2020年水系連通性等級值達(dá)到2.938 6。③自然功能子系統(tǒng)的評價等級為3.597 8～3.740 3，說明未來5 a南渡江自然功能子系統(tǒng)將處于中和良之間。其限制指標(biāo)主要為年平均徑流保證率、水體納污能力、河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)率，若把這些指標(biāo)調(diào)控到良區(qū)間內(nèi)，則2020年自然功能性子系統(tǒng)等級值達(dá)到3.787 3。由表5可知，在2003-2010年自然功能子系統(tǒng)等級值呈下降趨勢，究其原因，在此期間南渡江流域政府大力支持工農(nóng)業(yè)發(fā)展，工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水幾乎未經(jīng)處理排放，對南渡江流域水環(huán)境、水質(zhì)等造成一定的影響。④社會功能子系統(tǒng)的評價等級為3.615 8～3.692 0，說明未來5 a南渡江社會功能子系統(tǒng)處于中和良之間。其限制指標(biāo)主要為地表水農(nóng)業(yè)供水百分比、水庫調(diào)節(jié)能力指數(shù)和地表水城鎮(zhèn)供水百分比，若把這些指標(biāo)調(diào)控到良區(qū)間內(nèi)，則2020年社會功能子系統(tǒng)等級值為3.736 1。由表6可知，在2005-2016年自然功能子系統(tǒng)等級值略微下降，究其原因，農(nóng)業(yè)在海南省國名經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，政府大力扶持，發(fā)展迅速，導(dǎo)致用水需求不斷增加；同時伴隨著南渡江區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平和質(zhì)量有所提高，生活取用水也相應(yīng)有所增大，導(dǎo)致地表水供水量增大。⑤南渡江河湖水系連通系統(tǒng)的總體連通狀況為3.462 5～3.568 7級，處于中和良之間。若把上述調(diào)控指標(biāo)調(diào)到良區(qū)間內(nèi)，則2020年南渡江河湖水系連通系統(tǒng)總體等級值為3.624 1。

表3 南渡江水系連通指標(biāo)系統(tǒng)動力學(xué)模擬值Tab.3 IRSN system dynamics simulation value of Nandu river

表4 模糊層次分析法對各指標(biāo)權(quán)重的計算結(jié)果Tab.4 Results of fuzzy analytic hierarchy process

表5 水系連通性子系統(tǒng)CN-AM模型評價結(jié)果Tab.5 Evaluation results of water connected subsystem with CN-AM model

注：G表示聯(lián)系數(shù)值對應(yīng)的安全等級[式(19)]；G′表示樣本i子系統(tǒng)j的評價等級值[式(20)]；下同。

表6 自然功能子系統(tǒng)CN-AM模型評價結(jié)果Tab.6 Evaluation results of natural function subsystem with CN-AM model

表7 社會功能子系統(tǒng)CN-AM模型評價結(jié)果Tab.7 Evaluation results of social function subsystem with CN-AM model

表8 南渡江水系連通系統(tǒng)CN-AM模型評價結(jié)果Tab.8 Evaluation results of IRSN with CN-AM model in Nandu river

3 結(jié) 語

(1)用改進(jìn)的基于標(biāo)準(zhǔn)差的模糊層次分析法確定河湖水系連通評價體系中各指標(biāo)和各子系統(tǒng)的權(quán)重，用集對分析法構(gòu)造各評價樣本與評價標(biāo)準(zhǔn)等級之間聯(lián)系數(shù)分量的方法, 進(jìn)而用指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本3 個層次的聯(lián)系數(shù)定量表達(dá)河湖水系連通的評價結(jié)果, 同時,利用屬性數(shù)學(xué)的置信度準(zhǔn)則評判方法與聯(lián)系數(shù)的均分原則評判方法進(jìn)行互補,建立了基于聯(lián)系數(shù)的南渡江水系連通評價模型CN-AM。

(2)CN-AM對南渡江水系連通系統(tǒng)未來5 a等級評價結(jié)果說明：水系連通性子系統(tǒng)CN-AM模型評價等級為2.697 6～2.697 8級，屬于水系連通性差和中之間；自然功能子系統(tǒng)的評價等級為3.597 8～3.740 3，處于中等和良之間；社會功能子系統(tǒng)的評價等級為3.615 8～3.692 0，處于中等和良之間；南渡江河湖水系連通系統(tǒng)的總體連通狀況為3.462 5～3.568 7級，處于中和良之間。限制指標(biāo)為河頻率、水系連通度、年平均徑流保證率、水體納污能力、河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、地表水農(nóng)業(yè)供水百分比、水庫調(diào)節(jié)能力指數(shù)和地表水城鎮(zhèn)供水百分比，若把這些調(diào)控指標(biāo)調(diào)到良區(qū)間內(nèi)，則2020年南渡江河湖水系連通系統(tǒng)總體等級值為3.624 1。

(3)CN-AM利用評價指標(biāo)、子系統(tǒng)和樣本與評價等級標(biāo)準(zhǔn)間聯(lián)系數(shù)來表達(dá)河湖水系連通評價結(jié)果，既可測度流域河湖水系連通整體狀態(tài)的高低程度，又可識別影響河湖水系連通系統(tǒng)的重要指標(biāo)和子系統(tǒng)。同時,利用屬性數(shù)學(xué)的置信度準(zhǔn)則評判方法與聯(lián)系數(shù)的均分原則評判方法進(jìn)行互補,從而保障流域水系連通評價結(jié)果的可靠性。

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