河長制背景下澧水干流管護綜合效果評價

劉 珊,吳鳳平,石 林,王 祥1，,石 錦，王 輝

（1. 湖南省科宏大壩監測中心有限公司,湖南 長沙 410007； 2. 湖南農業大學水利與土木工程學院,湖南長沙 410128； 3. 湖南省水利水電科學研究院,湖南 長沙 410007）

1 研究背景

隨著經濟的快速發展，許多環境問題暴露在我們眼前，水環境污染、水資源短缺、水生態惡化等諸多水問題出現，嚴重影響了社會經濟的可持續發展。2019年初，水利部部長鄂竟平在全國水利工作會議上指出，新時期水利發展主要體現在“補短板”和“強監管”兩個方面。全面推行河長制無疑是“強監管”的重要環節。早在2016 年，中央印發了《關于全面推行河長制的意見》，河長制作為解決我國復雜水問題、維護河湖健康生命的有效舉措正式登上舞臺。河長制是由各級黨政主要負責人擔任“河長”，負責轄區內河流的污染治理[1]。河長制是中國獨創的一種河流管理制度，國外沒有“河長制”的相關研究。我國學者對河長制的研究主要集中河長制環境法[2-3]、河道保護管理系統[4]、各片區河長制發展經驗[5-8]等方面，對河流管護評價的研究較少。但國內外學者對河流評價的研究較多，如美國的《河流地貌指數法》（HGM）[9]，澳大利亞提出的河流狀況指數（ISC）與澳大利亞河流評價系統（AUSRIVAS）[10～12]，英國環境署制定的河流棲息地調查方法（RHS）[13]。2005 年，國內學者董哲仁提出河流健康的概念，認為在河流管理過程中一旦發現河流低于健康工作水平，就會給管理者一種警告信息[14]，隨后，國內越來越多的學者對河流健康評價進行研究。彭文啟構建了包括水文水資源、河湖物理形態、水質、水生生物及河湖社會服務功能五方面的健康評估指標體系，提出了5 個等級的河湖健康分級標準，形成了系統的河湖健康調查評價方法，并采用該標準對全國36 個河湖（庫）水體進行了河湖健康評估[15]。林嘉瑭構建了物元可拓模型對浙江曹娥江健康狀況進行評估[16]。曾祥玲基于綜合指數法，對河湖流域水生態情況進行評價[17]。盡管國內外學者對河流評價進行了大量的研究，但大多數人僅選擇了一種評價方法進行河流評價，用幾種評價方法對河流管護進行系統性分析的較少。本文基于澧水干流管護現狀，借鑒國內外相關研究，本文選用層次分析法（AHP）與決策實驗室法（DEMATEL）組合確定權重，構建澧水干流管護考核評價指標體系，再分別計算得到基于物元可拓法和基于模糊綜合評價法的評價結果，將兩者結果對比分析，提出相關建議，以期為湖南省河流管護工作提供基礎理論支撐，為全國河流管護工作提供新的評價方法。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

澧水位于湖南省西北部，為湖南四水之一，澧水干流跨越湘鄂兩省邊境，澧水干流流經張家界市桑植縣、永定區、慈利縣及常德市石門縣、臨澧縣、澧縣、津市市等7 個區縣。含張家界大鯢國家級自然保護區，保護區實際范圍為水域，且保護區面積較大，總面積為13 101 hm2[18～19]。其中張家界市屬于國家重點扶持的集中連片貧困地區之一，桑植縣為國家級貧困縣。澧水流域包含3 個國家級自然保護區，其中有張家界大鯢國家級自然保護區。澧水流域為湖南的幾大暴雨區之一，每年6、7 月多出現歷時短、強度大的暴雨。澧水干流河道總長407 km，總落差1 439 m，河道平均坡度1.13‰。

2.2 河流管護考核評價指標選取

河湖管理保護是一項復雜的系統工程，涉及上下游、左右岸、不同行政區域和行業[20]。湖南澧水干流管護評價指標體系建立要充分考慮河流管護的實際需求，將河流保護、河流管理、體制機制建設情況3 個方面作為考核評價指標體系的準則層，并選取了24 個典型指標，從而建立湖南澧水干流管護考核評價指標體系（見表1），并確定了各項指標標準（見表2）。

2.3 數據來源

澧水干流管護評價數據主要來源于《湖南省最嚴格水資源管理制度實施方案》（湘政發〔2013〕32 號）、《湖南省實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》（湘政辦發〔2013〕62 號）、《湖南省入河排污口監督管理辦法》（2018 年7 月12 日修訂）、湖南省污染防治攻堅戰三年行動計劃（2018—2020 年）、《湖南省水利廳湖南省國土資源廳關于做好全省河湖管理范圍劃定工作的通知》（湘水發〔2018〕22 號）、湖南省總河長令第5 號、湖南省《水污染防治行動計劃》實施方案（2016—2020年）、湖南省污染防治攻堅戰三年行動計劃（2018-2020年）、湖南省農村人居環境整治三年行動實施方案（2018—2020 年）、《湖南省主要河流控制斷面最小流量方案報告》（2017 年12 月）、《湖南澧水石門站逐日平均流量表》、《湖南省水土保持規劃（2016～2030）》、《張家界市中央環保督查湖南張家界大鯢國家級自然保護區水電項目整改實施方案》（張政辦函〔2018〕111號）、湖南省2017—2018 年水資源公報等，定量指標主要是通過資料收集、實地調研考查、征詢相關專家建議得出。各指標值及數據來源見表3。

表1 河流管護考核評價指標體系

表2 河流管護考核評價指標標準及依據

2.4 河流管護評價指標權重確定

權重是以數量形式對比、權衡被評價事物總體中各因素相對重要程度的量值，同一組指標值，權重系數不同，得出結論不同[24]。因此，權重方法的選擇很重要。本文選用層次分析法與決策實驗室法組合確定權重。

綜合權重確定的主要步驟如下：

1）確定關聯度

定義因素，將系統包含的n 個因素分別定為x1,x2,…，xn。判斷因素關系，根據不同的影響程度打出對應分數。根據直接影響程度評分，建立直接影響矩陣X，其中xij表示因素i 對因素j 的直接影響程度，當i=j 時，xij取0。

標準化直接影響矩陣，得到標準化影響矩陣Y。

根據綜合影響矩陣G 計算出每個因素的影響度Ri、被影響度Cj、中心度ei和原因度fi，其計算公式分別為：

2）確定m 個指標的專家權重hi=（h1，h2，…，hn）

3）確定組合權重ωi

表3 澧水干流管護評價指標值及數據來源

澧水干流管護評價指標各權重計算結果如表4。

表4 澧水干流管護評價指標各權重計算結果

2.5 河流管護綜合評價方法

2.5.1 物元可拓模型

物元可拓法是通過數學變換描述事物的可變性，再通過關聯度函數定量計算進行決策和分析。物元分析法用三個基本的單元來表述事物，分別為事物N，N的特征C，C 的量值V，即為物元R=（N，C，V）[25]。物元可拓法計算步驟如下：

1）建立經典域和節域物元。

2）確定待評物元。

3）建立關聯函數。

4）確定綜合關聯度和等級評價。

2.5.2 模糊綜合模型

模糊綜合評價法是一種運用模糊數學原理分析和評價具有“模糊性”事物的系統分析方法，它是一種以模糊推理為主的定性與定量相結合、精確與非精確相統一的分析評價方法[26]。其計算步驟如下：

1）確定因素集、評判集。

2）計算評價指標的權重值。

3）確定隸屬度矩陣。

4）通過單因素模糊評價得到模糊綜合評價矩陣。

5）計算各評價對象的綜合分值。

綜合評價最終的目的是選出評價對象的最大值，因此，需要計算各評價對象的綜合分值，并對其進行大小排序，挑選出最大值。首先，根據上文所述，得到指標權重向量W。其次，根據相對隸屬度函數，確定河流管護任務落實到隸屬度矩陣P。最終各評價對象的河流管護落實度綜合分值為B=W×P。

3 結果與分析

3.1 評價指標對河流管護的影響程度分析

根據綜合權重計算結果，B 層各項指標的相對重要性權重排序結果為：河流管理B2＞體制機制建設情況B3>河流保護B1，由此可知，河流管理是影響河流管護落實度最大的因素。對指標層各項指標進行綜合權重計算，得出各項指標對澧水干流河流管護任務落實度的影響程度順序為：C36>C11>C14>C13>C35>C32>C21>C12>C34>C33>C22>C17>C31>C24>C15>C23>C26>C16>C18>C27>C25>C29>C28>C19。其中，“河長制落實程度C36”權重為0.239 6，排名第一，可以得出，“河長制落實程度C36”對澧水干流管護任務的落實影響最大，今后應把河長制工作放在首要位置。“水功能區水質達標率C11”以及“主要控制斷面最小流量保障率C14”權重排名第二和第三，所占的比重相對也比較大，在今后的河流管護中，應把這兩項指標涉及的工作放在重要位置。

3.2 兩種評價方法評價結果對比分析

運用物元可拓法和模糊數學法對澧水干流的管護程度進行綜合評價，得出計算結果，見表5。由表5 分析可得出：

表5 物元模型和模糊綜合模型準則層評價結果比較

物元評價法計算結果，根據最大隸屬度原則，Bi=max{Bi（N0）}=-0.045 4，故河流管護任務落實度評價等級為Ⅰ級；模糊綜合法計算結果，澧水干流管護任務落實度有81.48%的可能性屬于“優”，屬于“優”的可能性最大，所以澧水干流管護任務落實度為“優”。兩種評價法的結果均為優秀，結果一致，說明評價結果合理。

根據計算過程可知：物元可拓法在評價時，須確定評價指標的節域范圍，并保證評價指標實際值在節域范圍內，若評價指標實際值超出節域范圍，關聯函數將無法計算，無法進行下一步評價。同時，物元可拓法能很好地化不相容問題為相容問題，從而解決不相容問題。

模糊綜合法評價時，須事先確定權重，因素較多時，確定權重是一件比較困難的事。另外模糊綜合法僅從被評價單元自身的角度進行評價，而實際上各評價單元是相關聯的。如果充分依據同類單元間的這種聯系，不僅可以發現被評價單元在同類單元中的相對有效性，而且還能根據同類單元提供的信息發現被評價單元的弱點，提出較差單元進一步改進的策略和方法。

4 結 論

1）本研究根據河長制六大任務，結合澧水干流的實際情況，從河流保護、河流管理、體制機制建設情況3 個方面構建了含24 個指標的河流管護任務落實度評價指標體系，采用物元可拓法和模糊層次綜合評價法對澧水干流管護落實程度進行實證研究。

2）通過對澧水干流管護任務落實度的評價，各指標的綜合權重排序可以看出河長制落實程度、用水總量控制率、水功能區水質達標率、主要控制斷面最小流量保障率是河流管護的主要影響因素，因此，澧水干流管護的下一步工作是圍繞河長制的六大任務，進一步深化落實河長制工作，以保障澧水的水量充足，水質優良。

3）選擇物元可拓法和模糊綜合法進行評價，兩種評價方法得出的結果一致，均為優秀，且兩種評價結果之間等級分布趨勢相同，說明可信度高。在選擇河流管護評價方法時，可根據每條河流的自然條件、考核指標等實際情況，結合每種評價方法的主要應用范圍來選擇合適的河流評價方法，最好能選用兩種及以上評價方法進行對比補充，使評價結果更具可靠性。就本文選用的兩種方法，考慮到河流管護的影響因素眾多，涉及指標眾多，存在不相容問題的可能性很大，綜合比較，物元可拓法更具實用性。

4）本研究建立的河流管護評價指標體系從一定程度上拓寬了河長制理論研究的思路，但存在很多不足，如部分指標受資料收集限制：船舶生活污水、垃圾和油污水處理處置率指標，實地調查發現，澧水干流多處碼頭沒有建設相應的污染防治設施、設備和器材，不具備船舶污染物接收能力和條件，船舶水污染物暫時無處回收，指標數據值暫定為0。指標選取存在一定的主觀性，未考慮不同年份的動態變化等。因此，本研究只是針對湖南省河流管護評價開展的探索工作，為湖南河流管護工作提供技術支撐，更好地督促河長制工作發揮預期作用。