基于河道護(hù)坡技術(shù)的水土保持治理效益評價(jià)
——以遼寧大凌河流域?yàn)槔?/h1>
2017-05-09 17:54:27劉春華
黑龍江水利科技 2017年2期
劉春華
(彰武縣水土保持局，遼寧 彰縣 123200)
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基于河道護(hù)坡技術(shù)的水土保持治理效益評價(jià)
——以遼寧大凌河流域?yàn)槔?/p>
劉春華
(彰武縣水土保持局，遼寧 彰縣 123200)
為了解決大凌河流域水土流失嚴(yán)重狀況，針對當(dāng)?shù)氐乃亮魇Р扇×艘匀盗猩鷳B(tài)護(hù)坡、土壤生物工程和復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)為主的河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。選擇將層次分析法和Topsis法兩者有效結(jié)合的方法，針對大凌河流域水土保持工作效益進(jìn)行了全方位評價(jià)，得到如下結(jié)論：水生植物面積、治理面積、林地面積是整個(gè)大凌河流域水土保持治理效益評價(jià)體系的關(guān)鍵點(diǎn)；整個(gè)大凌河流域的水土流失現(xiàn)象被有效控制，整體態(tài)勢向良性發(fā)展。層次分析法和Topsis法兩者有效結(jié)合是科學(xué)可行的，適用于各個(gè)地區(qū)的水土保持工作效益評價(jià)工作。
大凌河流域；河道生態(tài)護(hù)坡；水土保持；治理效益評價(jià)
大凌河流域地理位置十分優(yōu)越，是遼寧省西部地區(qū)工業(yè)和農(nóng)業(yè)重要的生產(chǎn)基地，但該流域內(nèi)水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，水土流失面積大約占總面積的一半約為6502.5km2。為保證大凌河流域的可持續(xù)性發(fā)展，加快流域所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國將大凌河流域劃為水土流失重點(diǎn)治理區(qū)域，并圍繞生態(tài)護(hù)坡技術(shù)展開了一系列的水土保持全面治理活動。
河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)取得了一定的治理成果，但是由其大凌河流域的區(qū)域復(fù)雜性和水土流失的嚴(yán)重性，如何對已經(jīng)完工的河道生態(tài)護(hù)坡項(xiàng)目進(jìn)行治理評價(jià)，以及形成一套完整的評價(jià)方法還比較少見。本文以大凌河流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，進(jìn)行了針對河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究，探討了如何評價(jià)其水土保持治理效益。
1 研究內(nèi)容
1.1 研究區(qū)概況
大凌河流域地理位置十分優(yōu)越，位于遼寧省的東南部，是遼寧省西部較為重要的河流之一，河流有三處發(fā)源地，途徑遼寧、內(nèi)蒙古、河北，后經(jīng)凌海市流入渤海。大凌河在遼寧西部地區(qū)快速發(fā)展歷程中，起著舉足輕重的的作用，整個(gè)河流的匯水面積為2.35萬km2,長度為397km,年均徑流量為16.67 億m3。
大凌河含沙量較高，但水質(zhì)較好。流域所在區(qū)域?qū)儆诎敫珊怠霛駶櫟貐^(qū)，降水量分配極不均勻，全年80%的降水量主要集中在7-8月份，降水量分布極不均勻且降水形式多為暴雨或特大暴雨，極易引起洪水、滑坡等自然災(zāi)害的發(fā)生，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，土地資源不斷變少，并且一度是得大凌河成為遼寧省內(nèi)水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)。該流域的侵蝕類型主要是水力侵蝕，侵蝕的程度不同依次劃分為輕度、中度、強(qiáng)度、極強(qiáng)度侵蝕。其中輕度和中度侵蝕最為嚴(yán)重，約占整個(gè)水流流失面積的82.9%。
1.2 研究區(qū)治理方案
大凌河流域水土流失現(xiàn)象主要集中發(fā)生在河道兩岸的坡面上，由于降水量不集中，主要是集中于7、8月份，邊坡和堤頂面受到雨水的沖刷，不僅導(dǎo)致河岸嚴(yán)重水土流失，而且也對水環(huán)境產(chǎn)生不良影響。造成河流兩岸水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重的原因還包括不合理的土地利用模式和河流兩岸的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。河道護(hù)坡技術(shù)在大凌河流域水土流失綜合治理工作中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
為了實(shí)現(xiàn)遏制河流兩岸水土流失的目標(biāo)，依據(jù)大凌河目前的生態(tài)環(huán)境狀況，選擇了全系列生態(tài)護(hù)坡技術(shù)、土壤生物工程技術(shù)以及復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)作為主要是治理方式來控制水土流失狀況，并選取了不同種類的植物體作為主要的護(hù)坡材料[1]。
1.2.1 全系列生態(tài)護(hù)坡
從河流坡面的底部往上分別種養(yǎng)上沉水植物(金魚藻、狐尾藻)、浮葉植物(睡蓮、眼子菜)等多種各類植物體，直至種植到坡面頂部為止[2]。形成了一個(gè)全方位多層次的生態(tài)環(huán)境防護(hù)網(wǎng)，不僅有效的控制了水土流失現(xiàn)象還美化了河道兩岸的環(huán)境。根據(jù)大凌河兩岸的水土流失狀況，對于一些周圍有居民生活的河流區(qū)域和輕度、中度侵蝕的河流區(qū)域的坡面采用了全系列生態(tài)護(hù)坡，區(qū)域面積大約為總工程量的85%。
1.2.2 土壤生物工程護(hù)坡
為了提高邊坡的穩(wěn)定性和牢固性，科學(xué)合理的將一些易存活、生命力頑強(qiáng)的植物體的根、枝扦插、種植在大凌河流域兩岸邊坡，以期利用植物生長將土壤加固，從而控制水土流失現(xiàn)象[3]。在大凌河流域整個(gè)土壤生物工程面積可達(dá)到4026m2。
1.2.3 復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)
對于水力侵蝕程度較為嚴(yán)重的區(qū)域，將活性植物和工程舉措兩者有效的結(jié)合起來，充分利用錨桿、植生基質(zhì)、植物體，從而實(shí)現(xiàn)對兩岸邊坡的治理和防護(hù)[4]。在大凌河流域內(nèi)選取部分坡面較為陡峭的部分進(jìn)行復(fù)合式生物工程，實(shí)施面積可達(dá)170m.
2 研究方法
本文選用了系統(tǒng)多目標(biāo)決策評價(jià)方法對基于河道護(hù)坡技術(shù)的遼寧大凌河流域的水土保持治理效益進(jìn)行評價(jià)。利用層次分析法對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦值權(quán)重工作，區(qū)別出各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的貢獻(xiàn)大小[5]。對于不同時(shí)期的水土保持治理效益采用Topsis分析法與權(quán)重值相結(jié)合的方式進(jìn)行科學(xué)合理的評判，得出不同時(shí)期的水土保持治理工作的效益級別[6]。通過建立該水土保持治理效益評價(jià)體系以及最后得出的評價(jià)結(jié)果，對今后的大凌河流域水土保持工作的規(guī)劃和方向具有重要參考意義。
2.1 層次分析法原理
層次分析法的作用是把一個(gè)難以解決的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)相異的層次，并對每個(gè)層次里的不同元素進(jìn)行對比，從而可以得到不同的權(quán)重值，合理的對不同因素控制的事物進(jìn)行多指標(biāo)評價(jià)[7]。
遞接層次機(jī)構(gòu)原理、標(biāo)度原理和排序原理三者涵蓋了層次分析法的基本原理。運(yùn)用層次分析法解決復(fù)雜問題時(shí)，第一步是研究問題的性質(zhì)，從而明確制定整個(gè)系統(tǒng)的評價(jià)目標(biāo)，然后通過上述研究，繼而將整個(gè)系統(tǒng)劃分成不同的影響因素層和指標(biāo)層，按照制定的步驟明確全部判斷矩陣的最大特征值。待上述步驟完成之后，根據(jù)計(jì)算公式CI=(λmax-n)/(n-1)得出一致性指標(biāo)CI的數(shù)值，查閱相關(guān)資料確定對應(yīng)的具有隨機(jī)性的一致性指標(biāo)RI的數(shù)值。通過公式CI=CI/RI最終得出隨機(jī)的一致性比值。通常情況下，當(dāng)最終計(jì)算結(jié)果大于或等于0.1時(shí)，判斷矩陣的一致性偏差比較小，可以有效的進(jìn)行層次單排序工作；當(dāng)最終計(jì)算結(jié)果大于0.1時(shí)，判斷矩陣的誤差較大，需重新修改矩形，直至計(jì)算結(jié)果滿足要求。
2.2Topsis法原理
Topsis法經(jīng)常應(yīng)用于多目標(biāo)策略的分析案例中，它的基本應(yīng)用原理是將初始數(shù)據(jù)的矩陣進(jìn)行歸一化計(jì)算，進(jìn)而得出整個(gè)分析案例中的最佳方法和最差方法，然后求出各個(gè)評價(jià)指標(biāo)到最佳方法和最差方法之間的距離值，并將最后求出的和最佳方法的相對接近度作為評判根據(jù)[8]。假設(shè)整個(gè)案例有x個(gè)待評價(jià)個(gè)體，每個(gè)評價(jià)個(gè)體含有的評價(jià)指標(biāo)數(shù)量為y個(gè)，則評價(jià)指標(biāo)矩陣T:
(1)
對各項(xiàng)指標(biāo)分別進(jìn)行歸一化計(jì)算:
(2)
最終通過計(jì)算得出：
(3)
將通過層次分析法得出的每隔評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Wj和矩陣Z*結(jié)合起來，得到：
(4)
將由每一列的最大值和最小值組成的最佳、最差方法向量設(shè)為：
Z+=(Zmax1Zmax2…Zmaxy)
Z-=(Zmin1Zmin2…Zmaxy)
(5)
將第i個(gè)評價(jià)個(gè)體和最佳方案、最差方案之間的距離為：
(6)
第i個(gè)評價(jià)個(gè)體和最佳方法的相似接近度:
(7)
CI的數(shù)值越大表示方案可行度高，綜合效益好[9]。
3 評價(jià)結(jié)果與分析
3.1 評價(jià)指標(biāo)的選擇
深入研究了大凌河流域的實(shí)際狀況，結(jié)合相關(guān)資料，將林地面積、草地面積、田地面積、水生植物面積作為評價(jià)水土保持治理效益的指標(biāo)項(xiàng)目，通過治理的面積反映出治理的效果(表)，構(gòu)建合理的大凌河流域水土保持治理效益的評價(jià)體系。
表1 2008—2015年大凌河流域水土保持治理效益各評價(jià)指標(biāo)值
3.2 層次分析結(jié)果
將大凌河流域水土保持治理效益各評價(jià)指標(biāo)的使用層次分析法進(jìn)行判定。由于CIj=0不變，所以CR=0<1,由此可得所進(jìn)行的判定工作最后的排列順序是正確無誤，各個(gè)評價(jià)指標(biāo)項(xiàng)是符合案例要求的。通過層次分析可以得出每個(gè)不同評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，然后根據(jù)權(quán)重值對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)重要性進(jìn)行排序；在大凌河流域水土保持治理工作中，水生植物面積、治理面積、林地面積是整個(gè)水土保持治理效益評價(jià)體系的關(guān)鍵點(diǎn)，以后的水土保持治理效益評價(jià)體系應(yīng)該圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建。
由表2可以得出，大凌河流域各個(gè)評價(jià)指標(biāo)中，水生植物面積、治理面積、林地面積最為關(guān)鍵，其權(quán)重值已占全部權(quán)重的74%，在整個(gè)水土保持治理工作中處于一個(gè)重要地位，是促使整個(gè)大凌河流域水土保持效益有明顯提高的關(guān)鍵因子。以后進(jìn)行水土保持治理工作時(shí)，應(yīng)以該評價(jià)結(jié)果為參考，大力增加水生植物面積、治理面積、林地面積的比例，但同時(shí)也不能忽視其他指標(biāo)項(xiàng)給整個(gè)大凌河流域的水土保持治理工作帶來的影響，要充分發(fā)揮每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)的作用，是大凌河流域水土保持治理效益達(dá)到最大化。
表2 評價(jià)指標(biāo)項(xiàng)排列順序結(jié)果
3.3Topsis結(jié)果分析
為使層次分析法對大凌河流域水土保持工作效益的評價(jià)更具有說服力，更為準(zhǔn)確，通過Topsis發(fā)再次對大凌河流域水土保持工作效益展開評價(jià)工作，通過一系列計(jì)算得到2008—2015年的評分值為：0.34，0.38，0.30，0.46，0.49，0.55，0.63，0.76，0.89。
將Topsis結(jié)果和層次分析法得到的結(jié)果進(jìn)行線性回歸分析[10]，可以看出兩者的擬合度十分高，相似系數(shù)約為0.9726，驗(yàn)證了兩者評價(jià)方法對大凌河流域水土保持工作效益的評價(jià)都是可靠的，對其他地區(qū)的水土保持工作重要的借鑒意義。
4 結(jié) 語
本次評價(jià)工作參考了大量大凌河流域的有關(guān)資料，將層次分析法和Topsis法兩者有效的結(jié)合起來，對大凌河流域水土保持工作效益進(jìn)行了全方位評價(jià)，得到如下結(jié)論：
1)層次分析法可以準(zhǔn)確得出每個(gè)不同評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，并對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行排序；水生植物面積、治理面積、林地面積是整個(gè)大凌河流域水土保持治理效益評價(jià)體系的關(guān)鍵點(diǎn)，以后的水土保持治理效益評價(jià)體系應(yīng)該圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建。
2)大凌河流域的水土保持治理工作在開展初期效果不佳，尤其是2010年效益最差。這是因?yàn)榇罅韬恿饔虻乃帘３种卫砉ぷ鏖_展初期認(rèn)識不足，各個(gè)方面都在摸索展開，導(dǎo)致水土流失狀況沒有得到良好的控制；隨著時(shí)間的推移，河道護(hù)坡技術(shù)的順利進(jìn)展，治理效益逐步提升，說明整個(gè)大嶺河流域的水土流失現(xiàn)象被有效控制，整體態(tài)勢向良性發(fā)展。
3)層次分析法和Topsis法兩者有效結(jié)合是科學(xué)可行的，不僅能夠得到準(zhǔn)確的判定結(jié)果，而且適用于各個(gè)地區(qū)的水土保持工作效益評價(jià)工作。
[1]尹澄清.內(nèi)陸水—陸地交錯帶的生態(tài)功能及其保護(hù)與開發(fā)前景[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1995，15(03)：331-335.
[2]汪洋,周明耀,趙瑞龍,等.城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J].中國水土保持科學(xué)，2005，3(01)：88-92.
[3]季永興,劉水芹,張勇.城市河道整治中生態(tài)型護(hù)坡結(jié)構(gòu)探討[J].水土保持研究，2001，8(04)：25-28.
[4]陳小華,李小平.農(nóng)業(yè)流域的河流生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006,25(增刊)：140-145.
[5]王筱明.生態(tài)位適宜度評價(jià)模型在退耕還林決策中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008,23(08):113-116.
[6]王曉峰，張暉，董小平，等.南水北調(diào)中線中工程陜西水源區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)[J].水土保持通報(bào)，2010,30(03):230-232，236.
[7]周浩.大小凌河地區(qū)地下水資源可利用量預(yù)測模擬研究[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015(02):16-20：
[8]李曉光，李菲.朝陽地區(qū)多年降雨特性分析.水土保持應(yīng)用技術(shù)，2016(02):48-49.
[9]董婷婷.遼寧省市際以上界河信息調(diào)查與成果分析[J].中國水能及電氣化,2016(05):30-32.
1007-7596(2017)02-0168-04
2017-02-13
劉春華(1971-)，男，遼寧阜新人，工程師，從事水土保持監(jiān)督執(zhí)法和水政監(jiān)察等工作。
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劉春華
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大凌河流域；河道生態(tài)護(hù)坡；水土保持；治理效益評價(jià)
大凌河流域地理位置十分優(yōu)越，是遼寧省西部地區(qū)工業(yè)和農(nóng)業(yè)重要的生產(chǎn)基地，但該流域內(nèi)水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，水土流失面積大約占總面積的一半約為6502.5km2。為保證大凌河流域的可持續(xù)性發(fā)展，加快流域所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國將大凌河流域劃為水土流失重點(diǎn)治理區(qū)域，并圍繞生態(tài)護(hù)坡技術(shù)展開了一系列的水土保持全面治理活動。
河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)取得了一定的治理成果，但是由其大凌河流域的區(qū)域復(fù)雜性和水土流失的嚴(yán)重性，如何對已經(jīng)完工的河道生態(tài)護(hù)坡項(xiàng)目進(jìn)行治理評價(jià)，以及形成一套完整的評價(jià)方法還比較少見。本文以大凌河流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，進(jìn)行了針對河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究，探討了如何評價(jià)其水土保持治理效益。
1 研究內(nèi)容
1.1 研究區(qū)概況
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1.2 研究區(qū)治理方案
大凌河流域水土流失現(xiàn)象主要集中發(fā)生在河道兩岸的坡面上，由于降水量不集中，主要是集中于7、8月份，邊坡和堤頂面受到雨水的沖刷，不僅導(dǎo)致河岸嚴(yán)重水土流失，而且也對水環(huán)境產(chǎn)生不良影響。造成河流兩岸水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重的原因還包括不合理的土地利用模式和河流兩岸的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。河道護(hù)坡技術(shù)在大凌河流域水土流失綜合治理工作中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
為了實(shí)現(xiàn)遏制河流兩岸水土流失的目標(biāo)，依據(jù)大凌河目前的生態(tài)環(huán)境狀況，選擇了全系列生態(tài)護(hù)坡技術(shù)、土壤生物工程技術(shù)以及復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)作為主要是治理方式來控制水土流失狀況，并選取了不同種類的植物體作為主要的護(hù)坡材料[1]。
1.2.1 全系列生態(tài)護(hù)坡
從河流坡面的底部往上分別種養(yǎng)上沉水植物(金魚藻、狐尾藻)、浮葉植物(睡蓮、眼子菜)等多種各類植物體，直至種植到坡面頂部為止[2]。形成了一個(gè)全方位多層次的生態(tài)環(huán)境防護(hù)網(wǎng)，不僅有效的控制了水土流失現(xiàn)象還美化了河道兩岸的環(huán)境。根據(jù)大凌河兩岸的水土流失狀況，對于一些周圍有居民生活的河流區(qū)域和輕度、中度侵蝕的河流區(qū)域的坡面采用了全系列生態(tài)護(hù)坡，區(qū)域面積大約為總工程量的85%。
1.2.2 土壤生物工程護(hù)坡
為了提高邊坡的穩(wěn)定性和牢固性，科學(xué)合理的將一些易存活、生命力頑強(qiáng)的植物體的根、枝扦插、種植在大凌河流域兩岸邊坡，以期利用植物生長將土壤加固，從而控制水土流失現(xiàn)象[3]。在大凌河流域整個(gè)土壤生物工程面積可達(dá)到4026m2。
1.2.3 復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)
對于水力侵蝕程度較為嚴(yán)重的區(qū)域，將活性植物和工程舉措兩者有效的結(jié)合起來，充分利用錨桿、植生基質(zhì)、植物體，從而實(shí)現(xiàn)對兩岸邊坡的治理和防護(hù)[4]。在大凌河流域內(nèi)選取部分坡面較為陡峭的部分進(jìn)行復(fù)合式生物工程，實(shí)施面積可達(dá)170m.
2 研究方法
本文選用了系統(tǒng)多目標(biāo)決策評價(jià)方法對基于河道護(hù)坡技術(shù)的遼寧大凌河流域的水土保持治理效益進(jìn)行評價(jià)。利用層次分析法對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦值權(quán)重工作，區(qū)別出各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的貢獻(xiàn)大小[5]。對于不同時(shí)期的水土保持治理效益采用Topsis分析法與權(quán)重值相結(jié)合的方式進(jìn)行科學(xué)合理的評判，得出不同時(shí)期的水土保持治理工作的效益級別[6]。通過建立該水土保持治理效益評價(jià)體系以及最后得出的評價(jià)結(jié)果，對今后的大凌河流域水土保持工作的規(guī)劃和方向具有重要參考意義。
2.1 層次分析法原理
層次分析法的作用是把一個(gè)難以解決的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)相異的層次，并對每個(gè)層次里的不同元素進(jìn)行對比，從而可以得到不同的權(quán)重值，合理的對不同因素控制的事物進(jìn)行多指標(biāo)評價(jià)[7]。
遞接層次機(jī)構(gòu)原理、標(biāo)度原理和排序原理三者涵蓋了層次分析法的基本原理。運(yùn)用層次分析法解決復(fù)雜問題時(shí)，第一步是研究問題的性質(zhì)，從而明確制定整個(gè)系統(tǒng)的評價(jià)目標(biāo)，然后通過上述研究，繼而將整個(gè)系統(tǒng)劃分成不同的影響因素層和指標(biāo)層，按照制定的步驟明確全部判斷矩陣的最大特征值。待上述步驟完成之后，根據(jù)計(jì)算公式CI=(λmax-n)/(n-1)得出一致性指標(biāo)CI的數(shù)值，查閱相關(guān)資料確定對應(yīng)的具有隨機(jī)性的一致性指標(biāo)RI的數(shù)值。通過公式CI=CI/RI最終得出隨機(jī)的一致性比值。通常情況下，當(dāng)最終計(jì)算結(jié)果大于或等于0.1時(shí)，判斷矩陣的一致性偏差比較小，可以有效的進(jìn)行層次單排序工作；當(dāng)最終計(jì)算結(jié)果大于0.1時(shí)，判斷矩陣的誤差較大，需重新修改矩形，直至計(jì)算結(jié)果滿足要求。
2.2Topsis法原理
Topsis法經(jīng)常應(yīng)用于多目標(biāo)策略的分析案例中，它的基本應(yīng)用原理是將初始數(shù)據(jù)的矩陣進(jìn)行歸一化計(jì)算，進(jìn)而得出整個(gè)分析案例中的最佳方法和最差方法，然后求出各個(gè)評價(jià)指標(biāo)到最佳方法和最差方法之間的距離值，并將最后求出的和最佳方法的相對接近度作為評判根據(jù)[8]。假設(shè)整個(gè)案例有x個(gè)待評價(jià)個(gè)體，每個(gè)評價(jià)個(gè)體含有的評價(jià)指標(biāo)數(shù)量為y個(gè)，則評價(jià)指標(biāo)矩陣T:
(1)
對各項(xiàng)指標(biāo)分別進(jìn)行歸一化計(jì)算:
(2)
最終通過計(jì)算得出：
(3)
將通過層次分析法得出的每隔評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Wj和矩陣Z*結(jié)合起來，得到：
(4)
將由每一列的最大值和最小值組成的最佳、最差方法向量設(shè)為：
Z+=(Zmax1Zmax2…Zmaxy)
Z-=(Zmin1Zmin2…Zmaxy)
(5)
將第i個(gè)評價(jià)個(gè)體和最佳方案、最差方案之間的距離為：
(6)
第i個(gè)評價(jià)個(gè)體和最佳方法的相似接近度:
(7)
CI的數(shù)值越大表示方案可行度高，綜合效益好[9]。
3 評價(jià)結(jié)果與分析
3.1 評價(jià)指標(biāo)的選擇
深入研究了大凌河流域的實(shí)際狀況，結(jié)合相關(guān)資料，將林地面積、草地面積、田地面積、水生植物面積作為評價(jià)水土保持治理效益的指標(biāo)項(xiàng)目，通過治理的面積反映出治理的效果(表)，構(gòu)建合理的大凌河流域水土保持治理效益的評價(jià)體系。
表1 2008—2015年大凌河流域水土保持治理效益各評價(jià)指標(biāo)值
3.2 層次分析結(jié)果
將大凌河流域水土保持治理效益各評價(jià)指標(biāo)的使用層次分析法進(jìn)行判定。由于CIj=0不變，所以CR=0<1,由此可得所進(jìn)行的判定工作最后的排列順序是正確無誤，各個(gè)評價(jià)指標(biāo)項(xiàng)是符合案例要求的。通過層次分析可以得出每個(gè)不同評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，然后根據(jù)權(quán)重值對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)重要性進(jìn)行排序；在大凌河流域水土保持治理工作中，水生植物面積、治理面積、林地面積是整個(gè)水土保持治理效益評價(jià)體系的關(guān)鍵點(diǎn)，以后的水土保持治理效益評價(jià)體系應(yīng)該圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建。
由表2可以得出，大凌河流域各個(gè)評價(jià)指標(biāo)中，水生植物面積、治理面積、林地面積最為關(guān)鍵，其權(quán)重值已占全部權(quán)重的74%，在整個(gè)水土保持治理工作中處于一個(gè)重要地位，是促使整個(gè)大凌河流域水土保持效益有明顯提高的關(guān)鍵因子。以后進(jìn)行水土保持治理工作時(shí)，應(yīng)以該評價(jià)結(jié)果為參考，大力增加水生植物面積、治理面積、林地面積的比例，但同時(shí)也不能忽視其他指標(biāo)項(xiàng)給整個(gè)大凌河流域的水土保持治理工作帶來的影響，要充分發(fā)揮每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)的作用，是大凌河流域水土保持治理效益達(dá)到最大化。
表2 評價(jià)指標(biāo)項(xiàng)排列順序結(jié)果
3.3Topsis結(jié)果分析
為使層次分析法對大凌河流域水土保持工作效益的評價(jià)更具有說服力，更為準(zhǔn)確，通過Topsis發(fā)再次對大凌河流域水土保持工作效益展開評價(jià)工作，通過一系列計(jì)算得到2008—2015年的評分值為：0.34，0.38，0.30，0.46，0.49，0.55，0.63，0.76，0.89。
將Topsis結(jié)果和層次分析法得到的結(jié)果進(jìn)行線性回歸分析[10]，可以看出兩者的擬合度十分高，相似系數(shù)約為0.9726，驗(yàn)證了兩者評價(jià)方法對大凌河流域水土保持工作效益的評價(jià)都是可靠的，對其他地區(qū)的水土保持工作重要的借鑒意義。
4 結(jié) 語
本次評價(jià)工作參考了大量大凌河流域的有關(guān)資料，將層次分析法和Topsis法兩者有效的結(jié)合起來，對大凌河流域水土保持工作效益進(jìn)行了全方位評價(jià)，得到如下結(jié)論：
1)層次分析法可以準(zhǔn)確得出每個(gè)不同評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，并對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行排序；水生植物面積、治理面積、林地面積是整個(gè)大凌河流域水土保持治理效益評價(jià)體系的關(guān)鍵點(diǎn)，以后的水土保持治理效益評價(jià)體系應(yīng)該圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建。
2)大凌河流域的水土保持治理工作在開展初期效果不佳，尤其是2010年效益最差。這是因?yàn)榇罅韬恿饔虻乃帘３种卫砉ぷ鏖_展初期認(rèn)識不足，各個(gè)方面都在摸索展開，導(dǎo)致水土流失狀況沒有得到良好的控制；隨著時(shí)間的推移，河道護(hù)坡技術(shù)的順利進(jìn)展，治理效益逐步提升，說明整個(gè)大嶺河流域的水土流失現(xiàn)象被有效控制，整體態(tài)勢向良性發(fā)展。
3)層次分析法和Topsis法兩者有效結(jié)合是科學(xué)可行的，不僅能夠得到準(zhǔn)確的判定結(jié)果，而且適用于各個(gè)地區(qū)的水土保持工作效益評價(jià)工作。
[1]尹澄清.內(nèi)陸水—陸地交錯帶的生態(tài)功能及其保護(hù)與開發(fā)前景[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1995，15(03)：331-335.
[2]汪洋,周明耀,趙瑞龍,等.城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J].中國水土保持科學(xué)，2005，3(01)：88-92.
[3]季永興,劉水芹,張勇.城市河道整治中生態(tài)型護(hù)坡結(jié)構(gòu)探討[J].水土保持研究，2001，8(04)：25-28.
[4]陳小華,李小平.農(nóng)業(yè)流域的河流生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006,25(增刊)：140-145.
[5]王筱明.生態(tài)位適宜度評價(jià)模型在退耕還林決策中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008,23(08):113-116.
[6]王曉峰，張暉，董小平，等.南水北調(diào)中線中工程陜西水源區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)[J].水土保持通報(bào)，2010,30(03):230-232，236.
[7]周浩.大小凌河地區(qū)地下水資源可利用量預(yù)測模擬研究[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015(02):16-20：
[8]李曉光，李菲.朝陽地區(qū)多年降雨特性分析.水土保持應(yīng)用技術(shù)，2016(02):48-49.
[9]董婷婷.遼寧省市際以上界河信息調(diào)查與成果分析[J].中國水能及電氣化,2016(05):30-32.
1007-7596(2017)02-0168-04
2017-02-13
劉春華(1971-)，男，遼寧阜新人，工程師，從事水土保持監(jiān)督執(zhí)法和水政監(jiān)察等工作。
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