代曉燕

(安徽省界首市水利局，安徽 界首 236500)

我國水資源總量豐富，具有28000億m3，占到世界水資源總量的7%，但是我國人均水資源量?jī)H為2100m3，為世界人均水資源量水平的1/4左右[1-3]。同時(shí)，水資源分布存在較大的地區(qū)差異和時(shí)間差異，使得水資源難以得到合理配置[4-5]。改革開放以來，隨著我國工業(yè)和農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，加大了對(duì)水資源的需求。然而，我國水資源存在污染嚴(yán)重、水質(zhì)惡化、農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，大大降低了水資源的使用效率。

在這種背景下，對(duì)灌區(qū)進(jìn)行節(jié)水配套改造、提高水資源利用效率，就顯得尤為重要了。為正確分析灌區(qū)節(jié)水改造迫切程度，給政府部門決策提供科學(xué)的依據(jù)，本文以界亳河灌區(qū)為研究對(duì)象，對(duì)節(jié)水配套改造迫切性進(jìn)行分析，以期為界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程提供參考。

1 工程迫切程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 指標(biāo)選取原則及方法

指標(biāo)體系是對(duì)界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)價(jià)的前提和基礎(chǔ)，關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性和正確性。因此，在對(duì)指標(biāo)進(jìn)行選取時(shí)，必須遵循以下原則。

(1)科學(xué)性原則：選取的指標(biāo)要概念清晰明確，其能夠客觀、準(zhǔn)確的反映出評(píng)價(jià)對(duì)象的特點(diǎn)，能夠理論與實(shí)踐相結(jié)合，即理論上合理，實(shí)踐中能夠反映現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)。

(2)代表性原則：由于影響節(jié)水配套改造工程的因素比較多，其中很多指標(biāo)之間存在涵義重疊。為了保持選取指標(biāo)的獨(dú)立性，應(yīng)當(dāng)盡量選取具有一定代表性和典型性的指標(biāo)。

(3)可行性原則：選取的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)注意其是否具有可行性，是否與界亳河灌區(qū)實(shí)際相符合，指標(biāo)數(shù)據(jù)是否能夠獲取，既要考慮選取評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取的難易程度，也要考慮指標(biāo)的可信度。

(4)系統(tǒng)性原則：界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)價(jià)是1個(gè)系統(tǒng)過程，因此，指標(biāo)的選取也要考慮能夠全面、系統(tǒng)的反映出界亳河灌區(qū)的工程現(xiàn)狀，指標(biāo)之間能夠形成1個(gè)系統(tǒng)的整體[6]。

目前，構(gòu)建指標(biāo)體系的方法較多，如專家調(diào)查法、文獻(xiàn)研究法、相關(guān)系數(shù)法、熵值法等[7-8]。為了實(shí)際操作簡(jiǎn)單，本文擬采用文獻(xiàn)研究法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行初步的識(shí)別，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合界亳河灌區(qū)實(shí)際情況對(duì)指標(biāo)進(jìn)行刪減；最后，采用專家調(diào)研法對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行完善，形成界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及說明

根據(jù)上文的原則及方法，構(gòu)建出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表1。

表1 界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.3 指標(biāo)的分級(jí)及處理

根據(jù)前人研究成果，結(jié)合界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程特點(diǎn)，確定指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本文將指標(biāo)分級(jí)設(shè)為5個(gè)等級(jí)，具體見表2。

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)情況

界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)價(jià)為多屬性決策，由于各指標(biāo)的屬性不同，度量單位不同，表示的含義也不同，所以必須對(duì)指標(biāo)進(jìn)行處理。本文擬采用作差法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行正向化處理，其公式如下：

逆向指標(biāo)：xij=max{xij}-xij

(1)

正向指標(biāo)：xij=max|xij-k|-|xij-k|

(2)

同時(shí)，本文采用均值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱話處理，其計(jì)算公式如下：

(3)

2 灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)估模型

2.1 基于博弈論的指標(biāo)權(quán)重確定方法

(4)

W表示綜合權(quán)重向量。尋找最優(yōu)向量可表示為對(duì)ai進(jìn)行優(yōu)化，而優(yōu)化的目的是使得W與Wi之間的離差最小。因此，可得：

(5)

根據(jù)微分性質(zhì)，求得最優(yōu)化一階倒數(shù)條件，即：

(6)

(7)

將計(jì)算結(jié)果帶入線性組合權(quán)重公式，可求出權(quán)重W。

2.2 基于蟻群投影追蹤理論的評(píng)估模型

蟻群投影追蹤算法是利用蟻群算法來解決投影追蹤的優(yōu)化問題，其評(píng)價(jià)步驟如下：

假設(shè)各指標(biāo)的樣本集為xij，其中i=1，2，…n；j=1，2，…m。

(1)第一步，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。處理公式如下：

(8)

(2)第二步，線性投影。設(shè)αi為m維單位向量，則j投影特征值為：

(9)

(3)第三步，建立投影目標(biāo)函數(shù)。

Qa=S(a)D(a)

(10)

式中，S(a)—類間距離；D(a)—類內(nèi)密度。當(dāng)類內(nèi)密度越大時(shí)，分類就越顯著。

(4)第四步，優(yōu)化投影方向。將最優(yōu)投影問題優(yōu)化為下列問題：

maxQ(a)=S(a)D(a)

(11)

(5)第五步，綜合評(píng)價(jià)。求出最佳的投影方向a*，得出投影值z(mì)*(i)，并于z*(j)進(jìn)行比較，兩者之間差距越小，說明i和j越趨向于一個(gè)等級(jí)。

3 界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)估

3.1 指標(biāo)權(quán)重確定

采用上述方法計(jì)算界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度指標(biāo)權(quán)重，具體結(jié)果見表3。

表3 界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度指標(biāo)權(quán)重結(jié)果

根據(jù)表3可知，渠道完好率(B21)、水資源利用系數(shù)(B41)、灌溉保證率(B42)3項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重值均大于0.1，說明其是影響界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程的重要因素，根據(jù)實(shí)地調(diào)研可知該結(jié)果符合實(shí)際情況，說明基于博弈論的綜合賦權(quán)法計(jì)算得出的權(quán)重較為準(zhǔn)確，能夠客觀的反映出實(shí)際情況。

3.2 綜合評(píng)估結(jié)果

采用蟻群投影追蹤算法對(duì)界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度進(jìn)行評(píng)估，具體結(jié)果見表4。

表4 界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)估結(jié)果

根據(jù)上文的評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)情況，可以看出界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程迫切程度評(píng)估結(jié)果為二級(jí)，即“一般緊迫”，這與界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造情況一致，說明該方法具有準(zhǔn)確性和適用性。

3.3 改造措施

(1)工程措施方面：①對(duì)水源和渠首工程進(jìn)行改造，更新老舊機(jī)電設(shè)備，提高供水能力和供水效率，對(duì)老化的建筑物、渠道等進(jìn)行新建、整修或加固，增加引水建筑物，提高引水能力；②對(duì)輸配水工程進(jìn)行改造，盡量利用現(xiàn)有的輸配水渠道，對(duì)渠道分布不合理的地方進(jìn)行調(diào)整，充分考慮經(jīng)濟(jì)效益因素。同時(shí)，采用瀝青材料、混凝土襯砌、漿砌石襯砌等方式對(duì)漏損渠道進(jìn)行修補(bǔ)，降低渠道漏損消耗；③對(duì)田間工程進(jìn)行改造，對(duì)于界亳河灌區(qū)內(nèi)的土地不平整、灌溉技術(shù)落后、工程配套率不高等問題，可投入資金平整土地，引進(jìn)噴灌、滴灌等先進(jìn)灌溉技術(shù)，加固田間小型建筑、增多輸排水渠道。

(2)管理措施方面：①界亳河灌區(qū)工程管理設(shè)施配套，包括明確灌區(qū)工程管理的范圍，加強(qiáng)管理配套設(shè)施建設(shè)，如灌區(qū)管理信息化系統(tǒng)建設(shè)等；②推進(jìn)灌區(qū)管理體制改革，灌區(qū)節(jié)水配套改造應(yīng)當(dāng)與管理體制改革并舉，包括對(duì)管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行改革，如“定崗定員”，明確工作人員職責(zé)，推行管養(yǎng)分離，制定長(zhǎng)期的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略等，加強(qiáng)績(jī)效考核，將工作人員收入與績(jī)效掛鉤，提高工作人員積極性；③對(duì)經(jīng)營機(jī)制進(jìn)行改革，包括改革水價(jià)方案，復(fù)核水價(jià)成本測(cè)算方法與結(jié)果，同時(shí)，水價(jià)改革必須科學(xué)、合理，保證農(nóng)戶的切身利益。

同時(shí)，除了工程措施與管理措施之外，界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程還需要政策支持措施和投入保障措施。政策支持措施需要當(dāng)?shù)卣鞑块T進(jìn)行協(xié)調(diào)，制定政策支持措施并上報(bào)上一級(jí)政府主管部門批準(zhǔn)；在投入保障措施方面，盡管界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程有上級(jí)政府的資金支持，但是仍需要建立穩(wěn)定的投入機(jī)制才能保障改造工程的順利實(shí)施，如引進(jìn)社會(huì)資本參與、嘗試初始水權(quán)有償轉(zhuǎn)換等方式拓寬資金來源渠道。

4 結(jié)語

目前，我國正在大力推行灌區(qū)節(jié)水配套改造，在這個(gè)背景下，為給政府部門決策提供依據(jù)，本文在對(duì)界亳河灌區(qū)進(jìn)行深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用科學(xué)的方法對(duì)界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造工程的迫切程度進(jìn)行了分析。同時(shí)，根據(jù)分析結(jié)果和實(shí)地調(diào)研情況，從工程措施、管理措施、政策支持措施以及投入保障措施4個(gè)方面提出了界亳河灌區(qū)節(jié)水配套改造措施，為界首市政府部門決策以及改造過程提供參考。本文為了便于計(jì)量，選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是以定量指標(biāo)為主，定性指標(biāo)較少。應(yīng)用時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮定性指標(biāo)的選取，完善指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。