單紅喜

（大豐區(qū)小海水利管理服務(wù)站，江蘇 鹽城 224100）

1 概述

目前，許多國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了一些研究工作[1]，但是關(guān)于河道健康評(píng)價(jià)問題較為復(fù)雜和抽象，還沒有形成一套完整的評(píng)價(jià)方法。河道健康評(píng)價(jià)大都停留在河道生態(tài)系統(tǒng)健康的基礎(chǔ)上[2-3]，但河道健康的指標(biāo)眾多，缺少系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)。本文采用模糊數(shù)學(xué)原理，結(jié)合多項(xiàng)指標(biāo)，研究河道健康綜合評(píng)價(jià)方法。并且基于VS平臺(tái)，結(jié)合上述河道健康評(píng)價(jià)方法，開發(fā)河道健康評(píng)價(jià)軟件。河道健康綜合評(píng)價(jià)方法能夠克服以往評(píng)價(jià)方法的片面性，充分反映河道各項(xiàng)指標(biāo)的健康程度，對(duì)河道健康治理提供了有力的支持。

2 河道健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

確立河道健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是以修復(fù)河道功能為目標(biāo)，使其達(dá)到河道健康的要求。河道健康不僅表現(xiàn)在生態(tài)多樣性、自凈功能等自然功能方面，還應(yīng)該具有社會(huì)涵義，即維持河道對(duì)人類社會(huì)提供的各種功能。因此，構(gòu)建河道健康指標(biāo)體系的總體原則是科學(xué)性、代表性、可行性和可操作性[4]。

（1）生態(tài)功能

生態(tài)功能是河道健康的重要指標(biāo)，生態(tài)系統(tǒng)所有生命系統(tǒng)最基本因素就是依水而生。河流是一個(gè)完整的連續(xù)體，上下游、左右岸構(gòu)成一個(gè)完整的體系，依賴于河流徑流豐枯而興衰的河流生態(tài)系統(tǒng)健康，是河流生機(jī)和活力的重要體現(xiàn)。

（2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值

河流的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是指河流的服務(wù)功能，是河流對(duì)流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的支撐和貢獻(xiàn)。河流的開發(fā)利用是保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對(duì)河道的合理利用是可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，必須要在開發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開發(fā)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展和保護(hù)雙贏的目的。

（3）物理化學(xué)指標(biāo)

(2)解決脫模平臺(tái)四角不平問題。①安排技術(shù)人員采用支墊方式對(duì)脫模平臺(tái)四角進(jìn)行調(diào)平，保證脫模時(shí)模具四角同時(shí)接觸脫模臺(tái)，使模具受力均勻，軌枕同步脫出。②對(duì)脫模平臺(tái)四角水平情況進(jìn)行定期復(fù)檢，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)整改。通過對(duì)脫模平臺(tái)四角進(jìn)行調(diào)平，雙塊式軌枕脫出后擋肩位置的黑色印跡得到了有效控制，外力對(duì)軌枕擋肩的撕拉大為減小。

河道的物理化學(xué)指標(biāo)是表征河道健康的最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，能夠反映河流結(jié)構(gòu)形態(tài)和水循環(huán)的完整以及功能的完備性。河流的健康狀態(tài)對(duì)現(xiàn)代發(fā)展有著不可替代的作用，河道的物理化學(xué)指標(biāo)是河流修復(fù)能力、納污能力和凈化能力的體現(xiàn)。

（4）人類健康指標(biāo)

河道的環(huán)境是人類賴以生存的自然條件組成部分。河流不僅給人類生存和發(fā)展提供必要的水和其他生產(chǎn)原料，而且給人類生存提供不可缺少的環(huán)境功能和服務(wù)功能。因此，人類健康指標(biāo)包括供水能力指標(biāo)、河道服務(wù)功能指標(biāo)等。

在設(shè)計(jì)河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，將河流的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為3個(gè)層次：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層為單一總目標(biāo)，總目標(biāo)即為維護(hù)河流健康，促進(jìn)人水和諧。準(zhǔn)則層為上述4點(diǎn)，分別為生態(tài)功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值、物理化學(xué)指標(biāo)和人類健康指標(biāo)。但是由于河道健康指標(biāo)過多，因此，需挑選指向明確的，且相互間較為獨(dú)立的河流健康指標(biāo)為本文河流健康評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)層。河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選結(jié)果見表1。

表1 河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選結(jié)果

2.2 河流健康評(píng)價(jià)方法

針對(duì)河流健康的評(píng)價(jià)大多都停留于生態(tài)功能、水質(zhì)情況等單項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)上，缺乏系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)。另外，河流健康評(píng)價(jià)中部分指標(biāo)非常抽象，因此，擬采用模糊數(shù)學(xué)原理[5]，結(jié)合多項(xiàng)河流健康指標(biāo)，研發(fā)河流健康評(píng)價(jià)方法。

2.2.1 指標(biāo)權(quán)重確定

準(zhǔn)則層分為4個(gè)一級(jí)指標(biāo)，包括：生態(tài)功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值、物理化學(xué)指標(biāo)、人類健康指標(biāo)，并細(xì)化為17個(gè)二級(jí)指標(biāo)。本文根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和推理[6-8]，加上凸顯河道評(píng)價(jià)的優(yōu)劣原則，制定如表2的權(quán)重分配。

2.2.2 評(píng)分值確定

表2 各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重分配

建立符合實(shí)際情況的隸屬劃分是應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的關(guān)鍵步驟。本文對(duì)各層次的評(píng)價(jià)因子按照“病態(tài)、不健康、亞健康、健康、很健康”5級(jí)健康狀況評(píng)價(jià)等級(jí)劃分。為了合理確定各評(píng)價(jià)因子隸屬于各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度[9-11]，定義各評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的評(píng)分值為 0、0.2、0.5、0.7、1，詳見表 3。

對(duì)于處于第1、5級(jí)，隸屬度評(píng)分值為1、0，對(duì)于2、3、4級(jí)利用線性差值法來獲取評(píng)分值。

表3 各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

其中：U（x）為指標(biāo)當(dāng)前評(píng)分值，xu、x1為指標(biāo)值下、上界，U（xu）為下界評(píng)分值。

2.2.3 分層模糊評(píng)價(jià)方法

參數(shù)體系的評(píng)判是一個(gè)多目標(biāo)、多層次、多約束的決策問題，用凸模糊規(guī)劃原理來計(jì)算每個(gè)試驗(yàn)的評(píng)判值。表達(dá)式為：

其中：AT、AR、Au、MfE 分別表示生態(tài)功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能、物理化學(xué)指標(biāo)和人類健康指標(biāo)的綜合評(píng)判，bj、aj分別是小項(xiàng)目隸屬度和權(quán)數(shù)。根據(jù)模糊判決有：

其中：BNi表示第i個(gè)河道健康的總評(píng)判，α、β、δ、γ分別表示生態(tài)功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能、物理化學(xué)指標(biāo)和人類健康指標(biāo)的權(quán)數(shù)。

3 河流評(píng)價(jià)實(shí)例

以江蘇省鹽城市大豐區(qū)某河道為例，采用本文所研發(fā)的河道健康評(píng)價(jià)軟件，對(duì)所選的河道進(jìn)行健康評(píng)價(jià)，詳見表4。

將上述評(píng)分值輸入到軟件內(nèi)，可得到各準(zhǔn)則層的健康程度，圖1為準(zhǔn)則層中各指標(biāo)評(píng)價(jià)得分，根據(jù)各準(zhǔn)則層的評(píng)分值綜合可得河道健康總評(píng)價(jià)值，圖2為河道健康綜合得分。為了讓河道健康評(píng)分更加簡(jiǎn)明，圖表展示采用百分制。

從圖2可以看出該河道健康綜合評(píng)分處于亞健康、健康之間，整體健康程度一般；圖1看出河道4個(gè)二級(jí)指標(biāo)評(píng)分，可知物理化學(xué)指標(biāo)和人類健康指標(biāo)跟綜合評(píng)價(jià)相似；社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值指標(biāo)評(píng)分較好，但生態(tài)功能評(píng)分較差。因此，該河道的生態(tài)狀況應(yīng)該是今后治理工作的重點(diǎn)，特別是要調(diào)

整河道生態(tài)環(huán)境，滿足流域區(qū)域生態(tài)良性循環(huán)。同時(shí)，還需要做好防洪非工程措施，完善河道景觀功能，進(jìn)一步提高河道健康程度。

表4 大豐區(qū)某河道健康指標(biāo)值

圖1 準(zhǔn)則層各指標(biāo)評(píng)價(jià)

圖2 河道健康綜合評(píng)價(jià)

4 結(jié)論

河道健康評(píng)估由于評(píng)價(jià)指標(biāo)的眾多性和復(fù)雜性，一直是眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文通過對(duì)河道健康指標(biāo)分析和評(píng)價(jià)方法研究，可得如下結(jié)論：

（1）本文將河道評(píng)價(jià)分為3個(gè)層次：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，并從眾多指標(biāo)中挑選出具有代表性和獨(dú)立性的17個(gè)指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)河流健康。

（2）采用模糊數(shù)學(xué)方法，建立河道健康評(píng)價(jià)方法，從生態(tài)功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值、物理化學(xué)指標(biāo)和人類健康指標(biāo)評(píng)價(jià)河道健康程度，并根據(jù)上述4個(gè)指標(biāo)評(píng)估河道綜合健康程度。

（3）基于VS平臺(tái)，采用上述評(píng)價(jià)方法，研發(fā)河道健康評(píng)估軟件，可以高效評(píng)估河道健康，簡(jiǎn)潔明了地分析出河道健康薄弱點(diǎn)，為河道治理措施提供有力的技術(shù)支撐。

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