陳隆吉,董增川，周月嬌，任 杰，王詩韻，王文卓

(1.溫州市水文管理中心，浙江 溫州 325000； 2.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，江蘇 南京 210098)

近年來，河流生態(tài)系統(tǒng)功能退化、結(jié)構(gòu)混亂、水質(zhì)惡化等問題突出，人民群眾對水資源、水生態(tài)、水環(huán)境的需求和水利行業(yè)的監(jiān)管能力之間的矛盾成為我國主要的治水矛盾。2019年9月，習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)中強(qiáng)調(diào)“要將黃河建設(shè)成為造福人民的幸福河”，這對河流保護(hù)和治理工作提出了新要求。在“幸福河”理念的解讀上，不同學(xué)者發(fā)表了自己的觀點(diǎn)，左其亭等[1]認(rèn)為“幸福河”需具有功能穩(wěn)定、系統(tǒng)健康以及與人類社會(huì)和諧發(fā)展的特點(diǎn)；唐克旺[2]將“幸福河”界定為與人水關(guān)系中獲得幸福感的河流；谷樹忠[3]采用“安瀾”“民生” “美麗”“和諧”等術(shù)語表述對“幸福河”的認(rèn)知。綜上可知，“幸福河”概念的提出是在要求河流自身保持生態(tài)健康的同時(shí)，考量人類對幸福的追求，旨在建立人與河流和諧發(fā)展的關(guān)系，其研究對象不只是河流生態(tài)系統(tǒng)，也包括人類社會(huì)，更重要的是人水關(guān)系[4]。

目前在河流評價(jià)角度上，國內(nèi)外學(xué)者大多以水安全、水生境、水管護(hù)、社會(huì)服務(wù)[5-7]為切入點(diǎn)，關(guān)注的重點(diǎn)在河流的結(jié)構(gòu)與功能上；而忽略了對人類社會(huì)與河流狀態(tài)相互作用、協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r的分析。本文在關(guān)注河流生態(tài)系統(tǒng)自身狀況的基礎(chǔ)上，把人的因素考慮進(jìn)來，將“幸福河”建設(shè)所強(qiáng)調(diào)的人水和諧的原則，細(xì)化為河流的健康性和宜居性。從健康與宜居兩方面構(gòu)建基于主客觀賦權(quán)法的隸屬度加權(quán)評價(jià)模型以及協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，進(jìn)行“幸福河”建設(shè)狀況的評價(jià)[8]，并采用障礙度模型，對阻礙幸福等級提升的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行識別，據(jù)此提出改進(jìn)措施。通過該思路，引導(dǎo)人們樹立人水和諧、人與河流協(xié)調(diào)整合的河流治理價(jià)值取向，促使決策者與管理者將河流治理的眼界變寬，推動(dòng)相關(guān)部門深化協(xié)調(diào)發(fā)展理念，為今后制定河流治理方針與措施提供決策依據(jù)。

1 計(jì)算方法與模型

1.1 原始數(shù)據(jù)規(guī)則化

假設(shè)評價(jià)項(xiàng)目中存在m個(gè)評價(jià)指標(biāo)，并對應(yīng)k個(gè)評價(jià)等級，n個(gè)樣本。為消除由于指標(biāo)量綱不同給評價(jià)造成的不便，對評價(jià)指標(biāo)分級矩陣S=(sij)m×k和樣本數(shù)據(jù)矩陣C=(cij)m×n進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用式(1)將S轉(zhuǎn)化為E=(eih)m×k。

(1)

對于數(shù)值越小“幸福河”建設(shè)狀況越優(yōu)的逆向指標(biāo)，采用式(2)將C轉(zhuǎn)化為F=(fij)m×n；反之，采用式(3)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

(2)

(3)

1.2 主客觀賦權(quán)法

“幸福河”建設(shè)評價(jià)涉及多種影響因素，各影響因素在評估過程中的貢獻(xiàn)度會(huì)直接影響最終的結(jié)果。以主客觀賦權(quán)方法相結(jié)合的方式，避免了單一賦權(quán)方法僅考慮主觀偏好或僅依賴數(shù)據(jù)的問題。該方法在參考主觀經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，結(jié)合因素的客觀屬性，得到影響因素對整體的權(quán)重系數(shù)[9]。

(4)

(5)

式中：W、W′分別為G1賦權(quán)法與變異系數(shù)法求得的權(quán)重矩陣；a1,a2分別為賦權(quán)法與變異系數(shù)法對應(yīng)的組合權(quán)重系數(shù)。

1.3 評價(jià)等級的確定

(6)

式中：B為正參數(shù)，一般取10[15-16]；eih為標(biāo)準(zhǔn)化后的等級值；h為等級值[17]。

1.4 協(xié)調(diào)發(fā)展度模型

協(xié)調(diào)是指各部分在組織、結(jié)構(gòu)以及變化上呈現(xiàn)出的和諧關(guān)系；各部分之間相互促進(jìn)，以達(dá)到提高系統(tǒng)綜合狀況的目的[18]。根據(jù)上述等級評價(jià)確定方法，分別得到健康與宜居的評價(jià)指數(shù)f、g，并構(gòu)建健康與宜居兩者間的協(xié)調(diào)度R：

(7)

式中t為調(diào)節(jié)系數(shù)，一般取2[18-19]。R∈[0,1]，R越接近1，各部分協(xié)調(diào)關(guān)系越好。

1.5 障礙度模型

在對“幸福河”建設(shè)整體狀況與內(nèi)部各要素間的協(xié)調(diào)發(fā)展情況進(jìn)行評價(jià)后，引入障礙度模型識別障礙因子。采用式(8)計(jì)算各指標(biāo)與理想目標(biāo)之間的偏離度Yij，結(jié)合各指標(biāo)的組合權(quán)重Wi，采用式(9)得到障礙度Vij。

Yij=1-fij

(8)

(9)

2 飛云江“幸福河”建設(shè)評價(jià)

2.1 研究區(qū)概況

飛云江位于浙江省東南部，是溫州地區(qū)的第二大河，全長193 km，流域面積3 719 km2，其河道上的珊溪水利樞紐、趙山渡飲水工程，是溫州市最重要的供水水源，兼具發(fā)電、灌溉、防洪等作用；沿岸的泰順廊橋、百丈飛瀑、石勝林海等水文化景點(diǎn)承擔(dān)著提升溫州市人民生活水平的重要職責(zé)。本文以飛云江干流作為研究對象，從“幸福河”建設(shè)的角度對這條事關(guān)溫州地區(qū)生態(tài)環(huán)境、防洪供水安全、人民生活水平的河流進(jìn)行評估。

2.2 評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

在對以往“清潔河流”“生態(tài)河流” “健康河流” “美麗河流”評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析以及對“幸福河”內(nèi)涵深入挖掘的基礎(chǔ)上，本文從河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展需求，從健康、宜居兩方面構(gòu)建河流幸福評價(jià)準(zhǔn)則層。健康旨在強(qiáng)調(diào)河流生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展；宜居突出河流帶給其流域居民生活、生產(chǎn)、精神上的價(jià)值。

依據(jù)內(nèi)在性、外在性和導(dǎo)向性原則，選取11個(gè)指標(biāo)從河道形態(tài)、水量、水質(zhì)角度描述河流自身特點(diǎn)，從防洪供水能力、水資源利用、流域經(jīng)濟(jì)水平、水文化服務(wù)角度表現(xiàn)河流與人的相互作用。各指標(biāo)相互獨(dú)立，可對“幸福河”的建設(shè)狀況全面評價(jià)，并采用主客觀賦權(quán)法得到各指標(biāo)權(quán)重，見圖1。

圖1 “幸福河”建設(shè)評價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)SL/T 793—2020《河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則》，以及國內(nèi)相關(guān)研究成果[22-23]，將各評價(jià)指標(biāo)分為Ⅰ級(高度幸福)、Ⅱ級(幸福)、Ⅲ級(中度幸福)、Ⅳ級(低度幸福)等4個(gè)等級。各指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 “幸福河”建設(shè)評價(jià)指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

2.3 數(shù)據(jù)來源及評價(jià)結(jié)果

以2016—2019年為研究年份，對該時(shí)期內(nèi)溫州市水利局、生態(tài)環(huán)境局、文化廣電旅游局發(fā)布的各類公告進(jìn)行整理，確定各評價(jià)指標(biāo)數(shù)值，見表2。

表2 2016—2019年飛云江“幸福河”建設(shè)評價(jià)指標(biāo)值

a.利用隸屬度加權(quán)評價(jià)模型進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)上述隸屬度確立和等級評價(jià)的計(jì)算方法，計(jì)算出飛云江不同年份“幸福河”建設(shè)評價(jià)等級的隸屬度，見表3。

表3 2016—2019年飛云江“幸福河”建設(shè)評價(jià)等級隸屬度

由表3可知，4年來飛云江“幸福河”建設(shè)偏向Ⅱ級(幸福)水平，2019年“幸福河”建設(shè)有向Ⅰ級(高度幸福)變化的趨勢。幸福等級變化的主要原因是河流連通性、流量過程變異程度以及文旅活動(dòng)活躍性評價(jià)等級的下降。在各項(xiàng)指標(biāo)中，河流連通性與流量過程變異程度均針對河流空間狀態(tài)、水文過程連續(xù)性進(jìn)行描述，兩指標(biāo)的變動(dòng)表明在后續(xù)建設(shè)“幸福河”建設(shè)過程中，應(yīng)盡量減少人為因素對河流形態(tài)和水文過程的干擾，維持河流自然狀態(tài)。

b.利用協(xié)調(diào)發(fā)展度模型開展評價(jià)。從健康與宜居兩方面進(jìn)行評估，得到表4，可知兩者相互配合協(xié)調(diào)度很高，協(xié)調(diào)度在0.980左右；但由于兩者等級狀況均較低，使得整體處于中級協(xié)調(diào)發(fā)展階段。因此，飛云江“幸福河”建設(shè)存在著向良好型協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢。

表4 2016—2019年飛云江健康與宜居協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r

c.通過障礙度模型分析障礙因子。基于評價(jià)結(jié)果構(gòu)建了障礙度模型，計(jì)算各指標(biāo)對飛云江“幸福河”建設(shè)的影響程度，見表5。據(jù)此分析影響“幸福河”建設(shè)的障礙因子，并提出改進(jìn)意見。

表5 2016—2019年飛云江“幸福河”建設(shè)指標(biāo)障礙度

由表5可知，各指標(biāo)障礙度基本處于趨于穩(wěn)定和趨于上升的狀態(tài)，僅河流連通性與流域城鄉(xiāng)居民經(jīng)濟(jì)水平指標(biāo)趨于下降狀況。這表明河道形態(tài)、河道治理力度不斷加強(qiáng)，流域居民經(jīng)濟(jì)生活具有高質(zhì)量發(fā)展趨勢，但在河流開發(fā)利用、生態(tài)建設(shè)方面仍存在不足。此外，在河流自身健康方面，主要障礙因子為生態(tài)用水滿足程度、流量過程變異程度、河流連通性；在流域宜居性方面，主要障礙因子是水資源開發(fā)利用效率與流域城鄉(xiāng)居民經(jīng)濟(jì)水平(占比50%以上)。由此可見，流域宜居性成為限制飛云江幸福等級提升的重要因素，在關(guān)注河流生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，需提升居民幸福感的獲得，注重流域社會(huì)與河流之間的相互作用。在所有指標(biāo)中最大障礙因子為水資源開發(fā)利用效率。高效的水資源開發(fā)利用效率不僅是河流生態(tài)系統(tǒng)維持正常結(jié)構(gòu)與功能的保障，還是流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量低成本發(fā)展的基礎(chǔ)。

針對目前飛云江干流的“幸福河”建設(shè)狀態(tài)，提出以下改進(jìn)措施：①減少河道整治人為干擾。疏浚、溝通河道，逐步恢復(fù)河流、濕地等各類水體的自然連通；加強(qiáng)飛云江干流岸線管控，依法劃定岸線管理范圍，減少過度的人類活動(dòng)對于河流水文過程的影響。②修復(fù)水生態(tài)并保障需水量。開展水環(huán)境的綜合整治工作，對污水進(jìn)行集中、深度治理。持續(xù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)工程，改善水生態(tài)環(huán)境，涵養(yǎng)水源；在保證防洪安全的基礎(chǔ)上，儲(chǔ)備水資源，保證生態(tài)需水量，維持河流自身結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定。③合理規(guī)劃水資源配置。加強(qiáng)科技創(chuàng)新能力，提高工業(yè)用水中水資源循環(huán)使用效率；加強(qiáng)節(jié)水政策推行力度以及資金投入，強(qiáng)化節(jié)水意識；推行廢水資源化，加快建設(shè)河流沿岸城市污水處理廠、城鎮(zhèn)雨污分流和污水收集管網(wǎng)。④深化河流社會(huì)服務(wù)功能。挖掘河流的歷史文化、自然景觀價(jià)值，以景觀營造、人文展示、休閑娛樂為主體，打造河流沿岸的景觀節(jié)點(diǎn)，持續(xù)關(guān)注河流兩岸居民對于美好宜居生活的要求，做好河流水文化、水景觀的宣傳工作。

3 結(jié) 論

a.飛云江干流在2016—2019年“幸福河”建設(shè)整體水平偏向于Ⅱ級幸福水平，2019年“幸福河”建設(shè)有向Ⅰ級(高度幸福)變化的趨勢。

b.飛云江干流的河流健康與宜居建設(shè)兩者相互作用，處于中等協(xié)調(diào)發(fā)展階段，存在向良好型協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢。

c.水資源開發(fā)利用效率、流域城鄉(xiāng)居民經(jīng)濟(jì)水平、生態(tài)用水滿足程度、流量過程變異程度與河流連通性等指標(biāo)，限制了飛云江干流幸福等級的提升。

d.提出了減少河道整治人為干擾，修復(fù)水生態(tài)，保障需水量，合理規(guī)劃水資源配置，深化河流社會(huì)服務(wù)功能等方面的改進(jìn)措施。