劉 偉,李 巍,毛顯強(qiáng),成潤(rùn)禾（北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院,環(huán)境模擬與污染控制國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,北京 100875）

大規(guī)模開發(fā)活動(dòng)會(huì)對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)、大范圍的擾動(dòng),甚至對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)以及珍稀物種產(chǎn)生不可逆的影響[1].我國流域開發(fā)歷史長(zhǎng)、范圍廣、強(qiáng)度高,對(duì)流域生態(tài)環(huán)境的影響和后果極為顯著[2].科學(xué)規(guī)劃流域開發(fā)并加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境管控,已成為深化流域生態(tài)文明建設(shè)的必然選擇.作為一種法定的環(huán)境管理工具,流域開發(fā)規(guī)劃環(huán)評(píng)在協(xié)調(diào)我國流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮著重要作用[3].國內(nèi)外相關(guān)研究表明,評(píng)估替代方案是完善規(guī)劃目標(biāo)和成功實(shí)施規(guī)劃環(huán)評(píng)的關(guān)鍵步驟[4-5].但如何合理評(píng)估規(guī)劃替代方案的生態(tài)環(huán)境影響,一直是我國流域規(guī)劃環(huán)評(píng)的突出弱項(xiàng).

目前應(yīng)用于替代方案評(píng)估的方法包括成本-效益分析[6],承載力分析法[7],多目標(biāo)粒子群算法[8],系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法[9]等.這些定量評(píng)價(jià)大多技術(shù)過程復(fù)雜且對(duì)數(shù)據(jù)資料要求較高,同時(shí)在評(píng)價(jià)過程缺乏對(duì)公眾意見、專家知識(shí)、利益訴求等重要信息的考慮和分析[10],由此導(dǎo)致評(píng)價(jià)過程繁復(fù)耗時(shí)、結(jié)果抽象且難于被決策者所理解[10-11],不利于環(huán)評(píng)工作與規(guī)劃編制的互動(dòng).快速影響評(píng)價(jià)矩陣（RIAM）是一種將標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)估量表與指標(biāo)計(jì)算相結(jié)合的半定量評(píng)估方法[12],被認(rèn)為是在環(huán)評(píng)過程中快速、全面分析環(huán)境影響[13-16]和選取替代方案[17-18]的有效手段.

適宜的評(píng)價(jià)指標(biāo)是開展流域開發(fā)規(guī)劃生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要依據(jù),現(xiàn)有研究在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建上與環(huán)境管理制度結(jié)合不夠充分,以致環(huán)評(píng)結(jié)果難以較好地指導(dǎo)實(shí)踐.目前,生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和環(huán)境準(zhǔn)入負(fù)面清單暨“三線一單”正成為一項(xiàng)重要的生態(tài)環(huán)境管理要求[19].生態(tài)保護(hù)紅線的實(shí)質(zhì)是生態(tài)環(huán)境安全底線,在紅線范圍內(nèi)必須強(qiáng)制性執(zhí)行嚴(yán)格保護(hù)以維持區(qū)域的重要生態(tài)功能.環(huán)境質(zhì)量底線則是基于環(huán)境質(zhì)量不斷優(yōu)化的原則,結(jié)合環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及相關(guān)規(guī)劃要求,提出分階段的環(huán)境質(zhì)量目標(biāo).資源利用上線是指在自然資源資產(chǎn)“只能增值,不能貶值”的前提下,對(duì)水、礦產(chǎn)等資源的消耗設(shè)定限制條件.在生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線與資源利用上線的約束下,基于環(huán)境管控單元,以清單形式提出禁止、限制、允許等差別化環(huán)境準(zhǔn)入要求,即生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入負(fù)面清單[20].最新修訂的規(guī)劃環(huán)評(píng)技術(shù)導(dǎo)則總綱（HJ 130-2019）[21]明確要求規(guī)劃環(huán)評(píng)工作要充分銜接“三線一單”,并建議將其作為構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的重要依據(jù).成潤(rùn)禾等[22]2018年首次將“三線一單”應(yīng)用于環(huán)評(píng)研究,隨后從推進(jìn)城市工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的角度[23-24],以“三線一單”為框架構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,分別對(duì)鄂爾多斯及廣州南沙工業(yè)基地的環(huán)評(píng)替代方案完成了評(píng)估篩選.“三線一單”正在成為環(huán)境管理模式熱點(diǎn)和環(huán)境評(píng)價(jià)研究熱點(diǎn)的趨勢(shì)已經(jīng)凸顯,但不可否認(rèn)當(dāng)前的研究經(jīng)驗(yàn)較少.“三線一單”作為中國最新的環(huán)境管理政策[25],為建立一套完善的流域規(guī)劃環(huán)評(píng)指標(biāo)體系、提高環(huán)評(píng)有效性[22]提供了潛在途徑.本研究從加強(qiáng)流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的視角,首次將“三線一單”要求和RIAM技術(shù)框架進(jìn)行整合,構(gòu)建流域綜合規(guī)劃替代方案評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法,并應(yīng)用于福建晉江流域綜合規(guī)劃環(huán)評(píng),以此為在流域綜合規(guī)劃環(huán)評(píng)更好地落實(shí)“三線一單”要求和開展替代方案評(píng)價(jià)并提高環(huán)評(píng)有效性,探索可行的技術(shù)模式和經(jīng)驗(yàn).

1 評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系

1.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

“三線一單”從生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線三個(gè)維度對(duì)流域開發(fā)設(shè)定了生態(tài)環(huán)境約束,參照 RIAM 常用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)特征[26],劃分出生態(tài)保護(hù)（EP）、環(huán)境改善（EI）、資源利用（RU）、社會(huì)經(jīng)濟(jì)（SE）四個(gè)指標(biāo)集,同時(shí)篩選出 34個(gè)具體指標(biāo)作為本次評(píng)價(jià)的二級(jí)指標(biāo)（表1）.

表1 流域開發(fā)規(guī)劃替代方案環(huán)評(píng)指標(biāo)體系Table 1 The indicator system for evaluating environmental impacts of alternatives of watershed development planning

1.2 基于RIAM的替代方案評(píng)價(jià)方法

RIAM 方法是一種半定量環(huán)境影響評(píng)價(jià)手段,主要是通過一套設(shè)計(jì)明確的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)并選取適宜的評(píng)價(jià)指標(biāo)來完成.具體以環(huán)境評(píng)價(jià)因子為列向量,環(huán)境指標(biāo)為行向量來構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣.RIAM 共設(shè)計(jì)了影響程度A和影響性質(zhì)B兩大類評(píng)判準(zhǔn)則.其中,準(zhǔn)則A采用A1影響范圍和A2影響效應(yīng)來評(píng)價(jià)影響的程度,指標(biāo)的變化對(duì)區(qū)域影響范圍越大,A1取值越大,對(duì)區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生正效應(yīng)時(shí)A2取值為正,反之為負(fù),且影響效應(yīng)越強(qiáng)烈A2取值越大;準(zhǔn)則B通過B1持久性、B2可逆性和B3累積性來描述影響的特征,當(dāng)指標(biāo)變化產(chǎn)生的環(huán)境影響持久性越長(zhǎng)、可逆性越差、累積性越強(qiáng),準(zhǔn)則B的取值越大（表2）.

表2 RIAM評(píng)判準(zhǔn)則Table 2 The assessment criteria of RIAM

邀請(qǐng)專家依據(jù)給定的準(zhǔn)則,針對(duì)每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)提供準(zhǔn)確和獨(dú)立的評(píng)分,將A類準(zhǔn)則評(píng)分相乘,B類準(zhǔn)則評(píng)分相加,進(jìn)而將兩項(xiàng)結(jié)果相乘作為最終的評(píng)估得分.指標(biāo)的影響評(píng)估得分計(jì)算如下:

式中:AT、BT分別表示A類準(zhǔn)則評(píng)分矩陣的乘積和B類準(zhǔn)則評(píng)分矩陣的加和,ES的最終結(jié)果代表給定指標(biāo)的環(huán)境評(píng)分,將四個(gè)指標(biāo)類別中所有指標(biāo)ES值加權(quán)相加,得到替代方案的環(huán)境影響綜合評(píng)分[27]（IES）,計(jì)算如下:

式中:i代表指標(biāo)類別,Wc.i和ESc.i分別代表系i指標(biāo)類別的權(quán)重和評(píng)價(jià)值;Wij和ESij分別代表系i個(gè)指標(biāo)類別系j個(gè)指標(biāo)權(quán)重和評(píng)價(jià)值.由于在RIAM方法評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)中已考慮評(píng)估指標(biāo)的重要性,i[15],因此對(duì)各指標(biāo)集及其評(píng)價(jià)指標(biāo)采用均權(quán)處理[27].

通過開發(fā)影響等級(jí)描述體系,將-108～108的得分范圍分為11個(gè)環(huán)境影響等級(jí)段,查找各指標(biāo)得分和各替代方案總得分所在區(qū)間及對(duì)應(yīng)的影響級(jí)別,從而得到該替代方案對(duì)某一指標(biāo)以及對(duì)整個(gè)流域的生態(tài)環(huán)境影響（表3）.

表3 RIAM中的環(huán)境評(píng)分與影響等級(jí)對(duì)照表Table 3 Conversions of the environmental scores to the range bands in RIAM

2 研究區(qū)域概況與規(guī)劃替代方案

2.1 晉江流域開發(fā)現(xiàn)狀

晉江流域位于福建省東南沿海,流域面積約5629km2,河長(zhǎng)約182km,涉及的行政區(qū)包括晉江、南安、安溪、永春、豐澤、洛江等縣市（區(qū)）.晉江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口聚集迅速,流域所在泉州市GDP占到福建省的1/4,該區(qū)域被稱為閩南金三角的核心地帶[28].區(qū)域快速發(fā)展導(dǎo)致了流域生態(tài)環(huán)境問題,流域水資源利用率已達(dá)到 48.2%,高于國內(nèi)平均水平,按照現(xiàn)狀開發(fā)速度,預(yù)計(jì)到 2030年,流域內(nèi)水能開發(fā)率可達(dá)到 60%.水資源短缺嚴(yán)重,晉江流域供水缺口將達(dá)到 13.3億 m3（占總需水量的比重高達(dá)37%）[29-30].流域內(nèi)小水電密集開發(fā)特別是 1000kW以下的引水式小水電占總數(shù)的 85%以上,大多數(shù)沒有過魚設(shè)施和保持生態(tài)下泄流量的設(shè)施和日常管理措施,不僅造成下游河段減脫水嚴(yán)重,致使流域內(nèi)已無自然狀態(tài)河流,嚴(yán)重影響了下游生態(tài)用水和水體納污能力,還導(dǎo)致流域內(nèi)原有的洄游性魚類等水生生物基本消失[31-32].基于晉江流域當(dāng)前面臨的生態(tài)環(huán)境問題,調(diào)整水電開發(fā)布局,加強(qiáng)水資源效率和總量雙控,加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)是晉江流域維護(hù)生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)完整性和生態(tài)服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急和必然選擇.

2.2 規(guī)劃目標(biāo)和替代方案

規(guī)劃控制目標(biāo)圍繞解決晉江流域最突出的水資源利用,水能開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)三大問題,提出規(guī)劃措施安排.從水環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)、生態(tài)功能提高和保障流域生態(tài)空間完整性等方面提出生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo);通過控制水資源開發(fā)利用率和節(jié)水效率明確水資源開發(fā)控制目標(biāo);通過水能開發(fā)準(zhǔn)入條件和小水電清理整頓要求提出水能開發(fā)控制目標(biāo).晉江流域開發(fā)規(guī)劃基于三大控制目標(biāo),結(jié)合水資源管理“三條紅線”要求提出了6個(gè)規(guī)劃替代方案（表4）.

其中,方案Ⅰ為零方案,即不采取任何干預(yù)措施,預(yù)計(jì)到 2030年水資源開發(fā)利用率達(dá)到 60%左右,水能開發(fā)率達(dá)到 60%～70%;方案Ⅱ?yàn)閭?cè)重于實(shí)施流域內(nèi)引水,將上游地區(qū)富裕水資源引入下游缺水地區(qū);方案Ⅲ側(cè)重于將現(xiàn)有水庫擴(kuò)容改造以利用汛期洪水（“蓄豐補(bǔ)枯”）;方案Ⅳ側(cè)重于實(shí)施跨流域調(diào)水工程,將閩江富裕水資源引入晉江流域;方案Ⅴ側(cè)重于污水處理回用、海水淡化及應(yīng)用;方案Ⅵ側(cè)重于強(qiáng)化供水調(diào)度,減少持續(xù)下泄發(fā)電.方案具體規(guī)劃指標(biāo)見表4.

表4 晉江流域綜合規(guī)劃替代方案Table 4 The alternatives of Jinjiang watershed comprehensive planning

3 結(jié)果與討論

從國家規(guī)劃環(huán)評(píng)專家?guī)熘泻Y選出5位資深流域生態(tài)、環(huán)境、水利和管理方面的專家,在充分熟悉掌握相關(guān)資料的基礎(chǔ)上依據(jù)給定的準(zhǔn)則,針對(duì)每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用 RIAM 方法開展替代方案評(píng)價(jià),結(jié)果如圖2所示.

圖2 規(guī)劃替代方案RIAM評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.2 The evaluating results of planning alternatives by RIAM

替代方案I為零規(guī)劃方案,評(píng)價(jià)結(jié)果顯示方案I對(duì)“資源利用”、“環(huán)境改善”、“生態(tài)保護(hù)”和“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”四類各指標(biāo)主要造成負(fù)影響,明顯劣于其他剩余替代方案.替代方案 II側(cè)重于實(shí)施流域內(nèi)引水工程,即將晉江流域上游富裕水資源通過工程措施引至下游缺水地區(qū).評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,替代方案II對(duì)“資源利用”以中等正影響和沒有影響為主,對(duì)“環(huán)境改善”以正影響為主,對(duì)“生態(tài)保護(hù)”以正影響和負(fù)影響為主,對(duì)“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”以正影響為主.替代方案 III側(cè)重于現(xiàn)有水庫擴(kuò)容改造及蓄豐補(bǔ)枯,評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,替代方案III對(duì)“資源利用”、“環(huán)境改善”以沒有影響為主,對(duì)“生態(tài)保護(hù)”以正影響和沒有影響為主,對(duì)“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”以正影響和中等正影響為主.替代方案Ⅳ側(cè)重于跨（閩江）流域調(diào)水,評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,替代方案Ⅳ對(duì) “環(huán)境改善”各項(xiàng)指標(biāo)均產(chǎn)生正影響,對(duì)“資源利用”和“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”以正影響為主,對(duì)“生態(tài)保護(hù)”以正影響、負(fù)影響和中等負(fù)影響為主.替代方案Ⅴ側(cè)重于污水處理回用和海水淡化等非常規(guī)水資源利用,評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,替代方案Ⅴ對(duì)四類指標(biāo)均以沒有影響為主,其中對(duì)“生態(tài)保護(hù)”和“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”也表現(xiàn)為一定的正影響.替代方案Ⅵ側(cè)重于供水調(diào)度,即減少持續(xù)發(fā)電用水,優(yōu)先保證供水.評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,替代方案Ⅵ對(duì)“資源利用”、“環(huán)境改善”、“生態(tài)保護(hù)”均以正影響為主,其中對(duì)“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”主要表現(xiàn)為沒有影響和正影響.

對(duì)“資源利用”、“環(huán)境改善”“生態(tài)保護(hù)”和“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”四個(gè)指標(biāo)集進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果（IES）如表5.通過比較6種替代方案的評(píng)價(jià)結(jié)果,其中方案Ⅱ表現(xiàn)最優(yōu),方案I表現(xiàn)最差.6個(gè)方案按從優(yōu)到劣排序如下:方案Ⅱ＞方案Ⅵ＞方案Ⅳ＞方案Ⅲ＞方案Ⅴ＞方案I.

表5 替代方案綜合評(píng)價(jià)得分Table 5 IESs of the planning alternatives

方案Ⅱ?qū)Υ蟛糠种笜?biāo)產(chǎn)生正影響,且綜合評(píng)分明顯優(yōu)于剩余替代方案,由此可以判斷該方案的實(shí)施對(duì)晉江流域的“環(huán)境改善”、“生態(tài)保護(hù)”、“資源利用”和“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”發(fā)展方面主要起到積極作用.從流域綜合規(guī)劃環(huán)評(píng)的角度出發(fā),方案Ⅱ的實(shí)施是切實(shí)可行的.評(píng)價(jià)結(jié)果表明,方案Ⅱ在優(yōu)化水資源配置、保障下游生態(tài)用水、嚴(yán)控小水電開發(fā)等方面更具優(yōu)勢(shì),可作為推薦方案進(jìn)入詳評(píng)階段.

本研究以最新的環(huán)境管理政策“三線一單”為框架建立起一套流域開發(fā)規(guī)劃替代方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.“三線一單”的目標(biāo)導(dǎo)向性及精細(xì)化化特點(diǎn)將復(fù)雜的流域開發(fā)問題逐步分解成具體的指標(biāo),進(jìn)一步形成了針對(duì)晉江流域開發(fā)規(guī)劃替代方案的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為建立一套完善的流域開發(fā)規(guī)劃環(huán)評(píng)指標(biāo)體系做出了有效的技術(shù)探索.同時(shí),“三線一單”框架可以完全整合中國最新的環(huán)境管理政策[23],從而大大提高環(huán)評(píng)結(jié)果的有效性.

4 結(jié)論

開展流域開發(fā)規(guī)劃環(huán)評(píng)對(duì)促進(jìn)流域合理開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用,但是作為規(guī)劃環(huán)評(píng)重要內(nèi)容之一的替代方案評(píng)價(jià)仍是我國流域綜合規(guī)劃環(huán)評(píng)的一項(xiàng)短板.鑒于流域開發(fā)規(guī)劃環(huán)評(píng)普遍具有復(fù)雜程度高、工作難度大等特點(diǎn),為了快速、有效地對(duì)替代方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和比選,亟需結(jié)合最新環(huán)境管理要求進(jìn)一步改進(jìn)評(píng)價(jià)方法,提高評(píng)價(jià)效率和水平.

4.1 本研究依托“三線一單”管理框架并集成國際上應(yīng)用較為成熟的 RIAM 技術(shù)體系,建立了體現(xiàn)我國流域環(huán)境管理要求的替代方案評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法,并應(yīng)用于福建晉江流域綜合規(guī)劃環(huán)評(píng),結(jié)合專家評(píng)分對(duì) 6個(gè)替代方案進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和比選,既加快了環(huán)評(píng)工作與規(guī)劃編制的互動(dòng),也為合理構(gòu)建流域規(guī)劃環(huán)評(píng)指標(biāo)體系提供了新的思路和經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也有利環(huán)評(píng)成果更符合政策要求,強(qiáng)化環(huán)評(píng)對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用.

4.2 “三線一單”正式應(yīng)用于環(huán)評(píng)研究的時(shí)間較短、案例較少,本研究是一次基于“三線一單”框架完善流域開發(fā)規(guī)劃替代方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并提高環(huán)評(píng)有效性的嘗試性探索.

4.3 研究建立的環(huán)評(píng)指標(biāo)和方法對(duì)于在流域綜合規(guī)劃環(huán)評(píng)中落實(shí)“三線一單”管控要求、促進(jìn)規(guī)劃編制與環(huán)評(píng)過程互動(dòng)和從整體上提高環(huán)評(píng)效率及有效性具有積極作用.