中小河道生態岸線建設效果綜合評價體系研究

李昭翼，岳 哲，朱焱峰，任華春

(上海市水利工程設計研究院有限公司，上海 200000)

0 前言

隨著生態文明建設的不斷推進，我國對河岸生態環境保護越來越重視，對生態岸線的理論研究日益增多，也取得了一定的進展。狹義上的岸線是指高低水位之間的河床以及高水位之上直至河水影響完全消失為止的區域[1]。健康的岸線生態系統具有調節徑流、涵養水源、調節微氣候、治理水土污染、提供水陸生物棲息和繁衍場所等生態服務功能[2]，是河流生態系統與陸地生態系統進行物質、能量、信息交換的重要場所[3]。然而現今的生態岸線綜合評價指標體系仍然不夠完善，安全性相關指標權重過大，傳統硬質護岸得分較高，難以對中小河道生態岸線建設成果進行準確評價。本文基于生態岸線類型劃分和建設要素，探索綜合高效的生態岸線評價指標，構建合理的評價體系以對生態岸線建設效果進行全面、客觀、準確的評價，進而為中小河道生態岸線建設提供理論支撐[4]。

1 生態岸線類型劃分

生態岸線最終的評價結果應該根據岸線的功能與定位有不同的側重點，本文將生態岸線分為生態保護型和生態修復型。基于分類，便于對不同岸線賦予不同評價權重。

1.1 生態保護型

包括城鎮綠地及郊野林草地等生態保育岸線，多分布在城市邊緣、郊野地區。周邊功能較少，以生態功能為主，兼具休閑旅游、科普教育示范等功能，單位面積內人的參與度較低，空間多開闊，以自然形態為主。

1.2 生態修復型

(1)公共活動岸線

多分布在城鎮地區的商業區和辦公區，以及具有特殊意義的區域，周邊功能豐富、復合，兼具辦公、商業、居住、藝術、文化等多重功能，且密度較高。單位面積內人的參與度高，人群種類豐富。

(2)生活服務岸線

多分布于城鎮居民區及郊野村落，周邊功能以居住功能為主。單位面積內人參與度較高，以周邊生活的原住民為主。

(3)生產功能岸線

多分布于城鎮工業區及郊野農業區，周邊功能以工農業生產為主，單位面積內人參與度較高。

2 評價體系構建原則

生態評價指標體系是一個很復雜的問題，岸線的生態評價應立足實際，指標選擇既要反映河道的共性，又要體現河道間的差異[5]，要建立一個合理的河岸線生態性評價體系應該遵循科學性、系統性、層次性、客觀性、定性定量相結合以及獨立性等原則。

3 評價指標體系的構建

3.1 現有問題及解決辦法

本文充分參考了現有的評價體系，包括上海臨港自貿區藍綠空間系統評價體系、生態護岸材料評價體系等，發現使用Delphi法對各個指標進行權重確定時，與安全相關的指標與其他指標相比重要性系數一直是9，這樣衍生出以下兩個問題：

(1)某個指標對其余指標重要性系數均為9時，得到的判斷矩陣一致性較差，在對判斷矩陣進行一致性檢驗時，一致性指標RI很難滿足一致性指標的標準值。

(2)在進行權重計算時，由于與安全相關的指標與其他指標相比重要性系數均為9，得出的評價指標體系中，安全性相關指標會得到很大的權重，這導致在使用該評價體系對評價客體進行評價時，傳統的漿砌石或者鋼筋混凝土擋墻護岸仍能有到較高得分，無法突出生態護岸在生態性、景觀性等方面的優勢，且針對不同的功能和需求的生態岸線評價差異化不明顯，此類生態護岸評價體系與生態護岸的本質相違背。

在使用Delphi法確立權重后，人為地降低安全性的權重，確實可以解決上述的問題，但是就失去了Delphi法的意義[6]，整個評價體系也會變得更加主觀。

3.2 評價體系構建

針對上述問題，本文的評價體系通過對一級指標進行分類，將與安全相關的指標從評價體系中分離出來，降低甚至避免安全性指標對評價結果的干擾，從而使整個評價體系更客觀，更能體現生態護岸的生態效果。

本文指標體系的構建選擇層次分析法。層次分析法可以將決策目標看為一個整體，將有決策目標有關的因素以綜合的思維方式進行融合，可以將每種相關的因素對決策目標的影響程度都比較準確地反映出來，是一種常用的決策評價系統[7]。

本文將生態岸線的評價體系的一級指標分為控制指標與評價指標，控制指標指的是與安全相關的指標，是護岸必須滿足結構安全與河道行洪要求，該指標對整個指標體系具有一票否決的控制權；評價指標指的是生態、環境與景觀人文相關的指標，是用來評價生態護岸生態效果的指標。

生態岸線建設要素較多，需在眾多因素中篩選出最具有代表性指標。充分考慮河道兩岸的空間結構、功能定位、生態治理等，制定岸線的生態評價指標體系共3個層次：目標層、子目標層及指標層，4個維度：安全、生態、環境及景觀人文，共21項基本指標，如圖1所示。

圖1 生態岸線建設效果評價指標體系

3.3 生態岸線評價指標體系評價步驟

評價步驟如圖2所示。

圖2 生態岸線建設效果評價流程圖

4 指標選取

4.1 安全

本文生態岸線評價體系中，安全性指標均作為控制性指標，需要滿足相應的規范要求，但是安全性指標均不需要參與最終評分。

4.1.1堤岸安全

生態岸線建設應滿足河道行洪安全及結構安全的基本要求，這需要對護岸堤頂高程、邊坡穩定及護岸結構穩定進行考核，因此堤岸安全的指標選擇如下：

(1)堤頂高程達標

表達某段生態岸線中，在陸域控制線范圍內堤防高程達標岸段長度占總護岸長度的比例，是護岸應具有行洪除澇的基本屬性。堤頂高程應按設計洪水位或設計高潮位加堤頂超高確定。

(2)邊坡穩定

表達某段生態岸線中的護岸結構邊坡的穩定程度，通常描述為自然邊坡或人工邊坡不發生位移、變形、滑動和坍塌的狀態，保持安全穩定的條件和能力。

(3)結構穩定

生態岸線的結構穩定細分為滲流穩定與結構穩定兩個方面，用于表達生態岸線在滲透水流作用下，巖土體內松散物質抵抗滲透變形的能力，生態岸線中生態護坡自穩或生態擋墻抵抗墻后土壓力及其他附加荷載而不發生位移的能力，本指標為控制性指標，是生態護岸必須滿足的要求之一。

4.1.2濱水活動安全

河道生態岸線可通過布置欄桿等防護措施以及控制濱水水深來保障濱水活動的行人安全，其相關評價指標選擇如下：

(1)防護

用于表達生態岸線中，應設置防護措施的岸線比例。

(2)濱水水深

用于表達生態岸線中，濱水岸線中水面到其河床面的垂直距離，是描述近岸水體安全性的重要指標。

4.2 生態

4.2.1岸坡生態性

生態護岸是具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸[3]，岸坡水土交換通道是生態護岸的重要標志，因此岸線岸坡生態性可由所布置護岸的水土交換能力和生態護岸的布置比例表示，相關評價指標為：

(1)岸坡防護通透率

用于表征生態岸線中，生態護岸自身水土交換性能的良好程度，對于評價生態護岸的通透性有良好的指示作用。

(2)岸坡護岸防護比例

用于表征某段岸線中生態護岸長度占總護岸長度的比例，對于河道生態系統的維護和改善具有重要意義。

4.2.2生物多樣性

岸線生態治理的根本目的是增加生物多樣性與提高生態系統的穩定性[8]，生物只有在滿足某一特定環境條件下才會存活，因此特定物種多樣性和占有率是評價生態系統健康與否的重要標志。相關評價指標為：

(1)鄉土種類占有率

用于表征某區域范圍本地原生物種的占比情況，主要指水生植物和陸生植物。

(2)良好生境敏感指示物種

用于表征區域范圍內生態環境改善到一定程度，指示良好生境的敏感物種就會出現，在生態學上具有重要指示作用，根據所在地區的生態特征確定指示物種。

(3)多樣性指數

用于表征某區域范圍內生物多樣性程度的指標，生物多樣性指數是用于評價區域生態環境質量和生態功能優劣的重要指標，是生態修復的重要目標。

4.2.3生境多樣性

生境是特定生物的生存環境，因此一個區域的生境多樣性是指容納各種生物的各類生境的總體豐富性量度，是保護生物多樣性的重要基礎[9]，也是岸線生態性評價的重要內容。岸線生境多樣性可通過平面河道岸線蜿蜒性和岸坡垂直方向的生物通道豐富性表示，相關評價指標為：

(1)岸線蜿蜒性

用于描述某段生態岸線的發生彎曲的程度，研究表明，隨著蜿蜒度的降低，流速多樣性，魚類有效棲息地面積以及河道水質均會降低，但是河道流速會相應增加，影響河道行洪安全。

(2)生物友好型

用于描述某段生態岸線中，兩棲動物可以由水體順利行至陸地的岸線比例，是表述生態岸線生物友好性的重要指標。

4.3 環境

4.3.1水質

水質最能直觀體現河道環境整治效果的優劣，因此水質達標率，既某段岸線中水質檢測點滿足小流域水質要求的比率，可作為生態岸線環境建設成果的重要指標。

4.3.2污染控制

由降雨引起的雨水徑流攜帶大量污染物進入河道是城市河流污染的主要來源。從徑流水質及徑流處理措施兩方面，可以對生態岸線的污染控制能力進行評估，因此污染控制的指標選擇如下：

(1)徑流污染控制率

即年際SS總量去除率。為個體/區域性指標，用于表征某段生態岸線范圍內面源污染的控制情況。該指標與海綿城市中徑流污染控制率指標評測方法通用。

(2)雨水排口處理率

用于表征某段生態岸線內點源污染的控制情況。

4.3.3水土流失治理

河道岸坡植被綠化是最常用的水土流失防治措施，因此生態岸線綜合評價中，選取植被覆蓋率為水土流失治理評價指標，用于表征某段生態岸線中植被覆蓋情況。

4.4 景觀人文

4.4.1幸福獲得感

生態岸線對人居環境的改善是評估其建設成果的重要指標之一，居民及游客幸福獲得度應從休閑、旅游和觀景等多方面體現，相關設施及濱水空間的布置為重要的影響因素，因此幸福獲得感的指標選擇如下：

(1)網紅打卡點

表征為某段生態岸線所在的小流域治理單元，宜根據自身的資源特點進行亮點工程打造，根據時代發展特點，需要體現時尚化、個性化、體系化、獨特化，同時也要展現出趣味性和互動性，充分挖掘當地與水相關的歷史文化及水利設施，通過網絡宣傳形成的旅游熱點[10]。

(2)濱水活動岸線占比

表征為某段生態岸線中，可以使人親近到水體，或者接觸到水體的岸線比例，包括可以親水的平臺、護岸、步道、踏步、步道、棧橋等設施。

(3)透明度

用于表征某段生態岸線附近的水體能使光線透過的程度，表示水的清澈情況，是水體感官效果的重要指標之一，也是人體可以直接感受到的表征水質好壞的直接指標，水體透明度高，水體清澈，能夠使人愉悅、心情舒暢，是打造濱水生態空間的重要元素，也是體現水體生態服務價值的重要因素。

4.4.2文化展現

生態岸線建設過程中對當地人文風貌的展示也是重要的內容，應深入挖掘都市或鄉村地區的歷史文化遺產和社會文化特色，加強非物質文化遺產的宣傳展示，結合當地文化特色打造濱水文化展示空間。因此文化展現的指標選擇為地域文化契合度和文化展示空間，分別表征生態岸線文化展現內容的匹配程度及展示空間豐富程度。

5 評價方法

評價過程中，按照指標和因子權重的大小來衡量指標的重要性，權重值的確定主要采用Delphi法，向行業專家發放問卷，對回收的問卷進行一致性檢驗，有21份通過一致性驗算；隨后，根據專家的學歷、職稱以及參與河道項目的深度得到專家可靠度，以可靠度為基準得到評價指標體系各個指標權重，從而得到各類型生態岸線評價指標權重，見表1—4。

表1 生態保育型岸線權重匯總表

表3 生活服務岸線權重匯總表

表4 生產功能岸線權重匯總表

各基本指標賦分等級定為好、較好、一般、差和極差共5個等級。在實際工程評價過程中，應首先對上述21項基本指標進行實測、定量計算或定性評價，在此基礎上分別進行賦分。根據各項指標的賦分結果，采用多層次的評價指標得出生態岸線建設效果的計算公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中，A—綜合影響指數；Bk—子目標層指標影響指數；Wk—第k個子目標層指標權重(由于安全指標不參與最終評分，因此k的取值范圍為2～4)；Ci—子目標層指標影響指數；Wi—第i個指標層一級指標權重；qk、pk—第k個子目標層所包含的一級指標起始編號；Wi-j—第i個一級指標所對應的第j個二級指標所占的權重；ni—第i個一級指標所對應的二級指標指標數[11]。

考慮傳統生態岸線評價體系構建方法，將子目標層中安全性指標對其余指標重要性系數均定為9時，得到安全性指標所占比重約70%，生態、景觀等相關指標得分對最終綜合評分影響十分有限，生態性和景觀性建設效果優秀的岸線卻難以有更高的綜合得分，且難以體現不同類型護岸的差異性，如圖3(a)所示。通過本文的生態岸線評價體系構架方法排除安全性指標影響后，在對不同生態岸線進行評價時，生態、環境和景觀人文等指標得分均能對綜合得分起到決定性作用，指標比重的變化更能突出不同岸線功能的側重點，使得評價結果更加準確，如圖3(b)所示。

圖3 子目標層指標權重對比

因此能夠看出，將安全性指標作為控制指標，可以有效突出生態岸線的生態性、景觀性建設成果，也能更好地對不用定位和功能的岸線進行差異化評價。

6 結論與展望

生態岸線根據不同功能定位可分類為生態保護型和生態修復型，生態修復型包括公共活動岸線、生活服務岸線和生態功能岸線。傳統評價體系由于安全性指標重要性系數較大，使得生態、景觀等相關指標得分對最終綜合評分影響有限，難以體現不同類型護岸的差異性。本文通過將安全性相關指標作為控制指標，生態、環境、景觀人文相關指標作為評價指標參與綜合影響指數計算，使評價結果剔除安全性指標影響，指標體系更能突出不同岸線功能的側重點，對中小河道生態岸線的生態性評價結果更為準確。

本文中涉及的評價指標仍未全面涵蓋中小河道生態岸線的建設成果，且多項指標打分較為主觀，評級結果容易出現人為偏差。生態岸線建設的綜合評價是一個復雜的多層次、多因素的評價過程，在后續研究中還需要進一步完善指標體系，使評價結果更加準確精細。