陳靜茹，張沐川，薛 瑤

(1.江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127；2.長(zhǎng)江水利委員會(huì)人才資源開(kāi)發(fā)中心，湖北 武漢 430015)

歷史上長(zhǎng)江干流江蘇段河勢(shì)變化劇烈，曾發(fā)生多次嚴(yán)重崩岸及河道的變遷。經(jīng)過(guò)多年的治理，江蘇段河勢(shì)已基本穩(wěn)定。由于三峽建成運(yùn)行后，清水下泄，長(zhǎng)江干流水沙條件發(fā)生較大改變，江蘇段局部河勢(shì)仍處于調(diào)整過(guò)程中。迎流頂沖、地質(zhì)條件較差的河段發(fā)生了不同程度的崩岸險(xiǎn)情，部分老險(xiǎn)工險(xiǎn)段在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)遭受較大流量沖刷后也出現(xiàn)新的險(xiǎn)情。崩岸不僅危及堤防安全，還直接影響沿線經(jīng)濟(jì)布局和港口碼頭、引排水口等基礎(chǔ)設(shè)施及航運(yùn)的正常運(yùn)行。

由于江蘇沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，其對(duì)長(zhǎng)江防洪、岸線穩(wěn)定等有了更高的要求。省政府為了響應(yīng)國(guó)務(wù)院提出的“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)”，整體提升江蘇黃金水道的航運(yùn)能力，迫切需要防治江岸坍塌、消除防洪安全隱患、維護(hù)岸線穩(wěn)定。因此，進(jìn)行長(zhǎng)江干流江蘇段崩岸應(yīng)急治理工程是十分必要的。本文以長(zhǎng)江干流江蘇段為研究對(duì)象，綜合考慮本地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益模糊綜合評(píng)價(jià)。

1 ANP-FCE評(píng)價(jià)方法

ANP-FCE集成綜合評(píng)價(jià)方法是將網(wǎng)絡(luò)分析法[7]與模糊綜合評(píng)價(jià)法[8]相結(jié)合，充分發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢(shì)，提高了評(píng)價(jià)的客觀性、科學(xué)性，體現(xiàn)了該方法的先進(jìn)性。

ANP(analytic network process)是美國(guó)匹茲堡大學(xué)著名教授Thomas L. Saaty在1996年提出的方法。它的前身是已在系統(tǒng)決策中得到廣泛應(yīng)用的AHP(analytic hierarchy process)。其核心是將系統(tǒng)劃分為若干層次，如目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層，且只考慮上下層之間的作用，認(rèn)為同級(jí)之間相互獨(dú)立。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，存在不合理之處，因?yàn)楹芏鄦?wèn)題中各元素都是相互影響，相互聯(lián)系，上下層級(jí)各元素構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)狀系統(tǒng)。因此，ANP為適應(yīng)這種復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。

崩岸應(yīng)急治理工程的經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)，其最重要的就是指標(biāo)權(quán)重的合理性。本文用ANP方法確定權(quán)重，再利用模糊綜合評(píng)價(jià)法(FCE)對(duì)本河道治理工程經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 ANP-FCE權(quán)重的確定

2.1 權(quán)重的確定及計(jì)算

整體比較復(fù)雜，準(zhǔn)則一級(jí)指標(biāo)層為B；第二級(jí)控制指標(biāo)層為C1，C2…CN。

各層指標(biāo)之間相互聯(lián)系、相互影響的矩陣為：

為了使整個(gè)過(guò)程更加簡(jiǎn)單化，要對(duì)超級(jí)矩陣進(jìn)行處理(即進(jìn)行歸一化)，得出：

Wij=aij×wij．

繼續(xù)求解控制層(二級(jí)指標(biāo)C)的隸屬度，求得其矩陣為：

因評(píng)價(jià)指標(biāo)均為定性指標(biāo)，采用專家打分法，以洪災(zāi)淹沒(méi)損失情況為例，選取的16位熟悉情況的專家中，若有4位認(rèn)為該工程建設(shè)能較為顯著的減少淹沒(méi)損失選擇顯著，4位專家認(rèn)為淹沒(méi)面積減小較顯著，4位認(rèn)為改善洪災(zāi)淹沒(méi)效果一般，剩下的則選擇較差，那么C2的專家打分隸屬度集R=[0.25，0.25，0.25，0.25]。

進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，將最終求得的A=W×R，得到目標(biāo)層A的加權(quán)值。

2.2 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集、評(píng)價(jià)集

針對(duì)本工程實(shí)例，確定合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系需要遵循科學(xué)系統(tǒng)、層次性、指標(biāo)易獲取、直觀性等原則。

崩岸應(yīng)急治理工程是民生工程，工程效益可分為定量效益和不可定量效益。對(duì)于工程經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅包含防洪、航運(yùn)、岸線開(kāi)發(fā)、水土資源的多個(gè)方面，而且各因素之間相互關(guān)聯(lián)。采取準(zhǔn)確，客觀，合理的評(píng)價(jià)體系，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果有重要影響。

崩岸治理工程的效益與洪災(zāi)淹沒(méi)面積和淹沒(méi)損失，以及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全有著直接的關(guān)系。對(duì)于這類公益民生工程沒(méi)有明確的可參照規(guī)程，因此結(jié)合江蘇省長(zhǎng)江堤防現(xiàn)狀情況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，最終選取一級(jí)指標(biāo)B1～B4，二級(jí)指標(biāo)C1～C10。見(jiàn)表1。

表1 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

確定工程經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)集V，V={V1，V2，V3…Vj}，j=1，2，3…n.擬定崩岸應(yīng)急整治工程經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)集V={好，較好，一般，較差}4個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)。

3 實(shí)例研究

長(zhǎng)江干流江蘇段是全省生產(chǎn)生活用水和南水北調(diào)東線工程的水源地(約80%的生活用水和工業(yè)用水直接或間接取自于長(zhǎng)江)，是長(zhǎng)江黃金水道水上運(yùn)輸大動(dòng)脈的組成部分，還是長(zhǎng)江三角洲重要的濕地生態(tài)功能區(qū)，對(duì)于全省尤其是沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。全省長(zhǎng)江流域面積3.86萬(wàn)km2(含太湖流域)，耕地2407萬(wàn)畝，人口4922萬(wàn)，以全省40%的國(guó)土面積，承載著全省62%的人口，創(chuàng)造了全省近80%的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。沿江兩岸又是全省最發(fā)達(dá)的地區(qū)，素有“工業(yè)經(jīng)濟(jì)走廊”之稱，長(zhǎng)江干線11個(gè)億噸級(jí)大港中，江蘇占了7個(gè)，建有南京港等大中型港口10余座，萬(wàn)噸級(jí)以上碼頭泊位320個(gè)。沿岸有近100個(gè)省級(jí)以上開(kāi)發(fā)區(qū)，大中型企業(yè)達(dá)到500多家。維護(hù)長(zhǎng)江健康，對(duì)江蘇十分重要。

兩岸在獲得長(zhǎng)江賜予寶貴資源和豐厚利益的同時(shí)，崩岸導(dǎo)致的災(zāi)害也十分嚴(yán)重。兩岸崩岸險(xiǎn)工60多段(處)，20世紀(jì)50年代至今，有記錄的崩岸次數(shù)達(dá)267次，累計(jì)坍失土地350km2，坍失集鎮(zhèn)51個(gè)，其中1951～1960年14次，1961～1970年3次，1971～1980年18次，1981～1990年58次，1991～2000年116次，2001～2015年58次。長(zhǎng)期以來(lái)，防洪、防潮、崩岸治理一直是全省保障沿江地區(qū)安全、支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和資源環(huán)境命脈的重要任務(wù)。目前已初步治理380km，原來(lái)河勢(shì)劇烈動(dòng)蕩、河線大幅度大范圍變化的狀況初步得到控制，總體河勢(shì)趨于穩(wěn)定，絕大部分岸段岸坡暫時(shí)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)用后，長(zhǎng)江中下游水流平均含沙量和輸沙量分別由0.48kg/m3和4.27×108t(1951～2002年)銳減至0.17kg/m3和1.43×108t(2003～2011年)。清水下泄，長(zhǎng)江中下游河道將自上而下長(zhǎng)期處于沖刷狀態(tài)。

隨著上游水情工情變化，長(zhǎng)江干流江蘇段水沙條件發(fā)生較大改變，迎流頂沖且地質(zhì)條件較差的河段發(fā)生了不同程度的崩岸險(xiǎn)情，部分老險(xiǎn)工險(xiǎn)段在遭受較大流量沖刷后也出現(xiàn)了新的險(xiǎn)情。受超強(qiáng)厄爾尼諾事件影響，2017年長(zhǎng)江流域防汛抗洪形勢(shì)極為嚴(yán)峻。4月25～26日，國(guó)家防總、水利部在湖北省武漢市召開(kāi)推進(jìn)長(zhǎng)江崩岸治理和應(yīng)急度汛現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，會(huì)議要求認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記、李克強(qiáng)總理重要批示指示精神和汪洋副總理要求，全力做好長(zhǎng)江崩岸治理和應(yīng)急度汛工作，遵循“共抓大保護(hù)”的原則，加快實(shí)施列入172項(xiàng)重大水利工程中的湖口以下重點(diǎn)河段河道崩岸治理。

3.1 確定指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)江蘇省地形河勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，建立判斷矩陣，并對(duì)其賦值。以控制層B2為例，將C4～C6作為次準(zhǔn)則，進(jìn)行相互比較，形成三階判斷矩陣，見(jiàn)表2。

表2 以C4為次準(zhǔn)則的判斷矩陣

進(jìn)行迭代計(jì)算后，判斷矩陣能夠滿足一致性檢驗(yàn)，繼續(xù)重復(fù)以上步驟進(jìn)行計(jì)算，最終得到關(guān)于B2的權(quán)重矩陣；對(duì)4個(gè)一級(jí)指標(biāo)重復(fù)此計(jì)算步驟，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)和歸一化處理。由于計(jì)算量較大，并且需要反復(fù)迭代，較為繁瑣，利用C++編程對(duì)數(shù)據(jù)求解，最終得到權(quán)矩陣B：

經(jīng)過(guò)一致性檢驗(yàn)，第二級(jí)指標(biāo)層C的權(quán)重為Wc=[0.085，0.17，0.17，0.097，0.048，0.097，0.103，0.102，0.076，0.051]，

3.2 進(jìn)行單因素經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

從專家?guī)熘羞x取多年從事長(zhǎng)江水文、河勢(shì)等研究的專家以及各地市治江處的管理工作人員，進(jìn)行群體打分，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 定性指標(biāo)分值表

由表3進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得

3.3 工程經(jīng)濟(jì)效益模糊綜合評(píng)價(jià)

將3.1節(jié)求得的權(quán)重矩陣WC10與單因素經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)集R相乘，得

A=WC×R=[0.3698，0.3184，0.1910，0.1207]

取最大值0.3698，其對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)為好。

根據(jù)《江蘇省崩岸應(yīng)急治理工程可研報(bào)告》中經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)章節(jié)結(jié)論：“在社會(huì)折現(xiàn)率8%的情況下，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值15508萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.41，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為11.3%。敏感性分析結(jié)果表明，在考慮投資增加10%，效益減少10%的情況下，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為6302萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.15，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為10.2%。產(chǎn)出大于投入，說(shuō)明該工程在經(jīng)濟(jì)上是可行的，且具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力?！?/p>

本文評(píng)價(jià)結(jié)果與其相符合，崩岸治理工程經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)主要影響因素是防洪，航運(yùn)，岸線開(kāi)發(fā)以及水土資源效益，服務(wù)沿江發(fā)展，提升水利對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的保障能力，以滿足沿江地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

4 結(jié)論

本文利用ANP-FCE模型，對(duì)長(zhǎng)江干流江蘇段崩岸治理進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，結(jié)果與實(shí)際情況吻合，說(shuō)明ANP-FCE方法在工程經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)中可行。維護(hù)江灘和河勢(shì)穩(wěn)定，保障防洪及供水安全，滿足兩岸經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求勢(shì)在必行，其經(jīng)濟(jì)效益顯著。

本文較傳統(tǒng)方法，全面的考慮了同級(jí)和非同級(jí)指標(biāo)之間的復(fù)雜聯(lián)系，但是列舉的評(píng)價(jià)指標(biāo)仍然不夠全面，實(shí)際情況復(fù)雜，河道治理工程帶來(lái)的整體效益巨大，本文所采用的方法仍具有一定的主觀性和片面性。今后需進(jìn)一步尋找更加客觀的評(píng)價(jià)方法，增強(qiáng)與工程實(shí)際的應(yīng)用結(jié)合。

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