喻光晔 水 艳 李丽华
构建淮河流域闸坝联合调度能力综合评价指标体系
喻光晔 水 艳 李丽华
多闸坝联合调度是淮河流域多年来开展的一项综合性的调度管理措施。本文从闸坝调度能力综合评价的角度出发,重点讨论基于淮河流域水质水生态联合调度的闸坝调度能力评价指标,对多闸坝、水库群水质水量水生态联合调度准则的制定进行了探讨。
一、闸坝调度能力综合评价
综合评价(Comprehensive Evalua -tion)是指对以多属性体系结构描述的对象系统做出全局性、整体性的评价,即对评价对象的全体,根据所给的条件,采用一定的方法给每个评价对象赋予一个评价值。
多指标综合评价根据评价对象和评价目的,从不同的侧面选取刻画系统特征的评价指标,建立指标体系,并通过一定的数学模型将多个评价指标值合成一个整体性的综合评价值。多属性综合评价的过程,实际上就是系统组成要素之间指标信息交换、流动和组合的过程,是一个集成了主客观信息的复杂过程。多属性综合评价的经典逻辑过程如图1所示。
二、综合评价指标体系的构建原则
图1 多属性综合评价的经典逻辑框图
表1 淮河流域闸坝水质水量调度联合能力评价指标体系
表2 闸坝水生态调度能力评价指标体系
闸坝对河流水质水量水生态的影响涉及面较广、应考虑的因素较多,因此选取指标时应遵循一定的原则:
(1)科学合理性:在分析闸坝对河流水质水量水生态作用机理的基础上选取评价指标应有明确的科学内涵。
(2)系统完整性:选取的指标应能构成完整的评价指标体系。
(3)可获取性:充分考虑通过统计资料和监测资料获取评价指标数据的可能性。
(4)时效性:评价指标不仅要包含能反映闸坝对河流水质水量水生态影响状况的动态过程评价量,还要具有因时间变化而导致状态变化的应对能力。
在建立评价指标体系时应讲求以下原则:
(1)保序性原则:从定性角度分析,删除那些对评价指标序位不敏感或基本不产生影响的指标,这是指标筛选的根本原则。
(2)客观性原则:删除具有明显相关性的次要指标,避免数据所反映的信息冗余。
(3)协调性原则:所建立的指标集中指标间的矛盾不是绝对排斥的,要具有相容或并存的可能性。
三、淮河流域闸坝调度能力综合评价指标体系的构建
“十一五”水专项闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究选取了淮河流域白沙水库、白龟山水库等8座大型水库,颍上闸、蚌埠闸等15座大型水闸为重点调控对象,提出了水质、水量调度能力评价的闸坝水域控制库容、上游来水最大流量、闸坝上下游水质指标浓度等共8项评价指标,见表1。以分层分析法,建立指标体系,以模糊数学理论确定各指标对各等级隶属度,综合定量评价各闸坝调度能力。
该研究评价目标约束下的评价指标体系并未考虑到闸坝调度对水生态的影响,缺乏对闸坝水生态修复与保护的调度能力的评价,不能满足统筹水生态保护的水库、闸坝调度管理需求。
因此需要根据闸坝调度对水生态的作用规律,对水生态调度能力与水质水量调度能力的综合评价。考虑闸坝的水生态调度能力评价指标的评价体系,必然会存在与闸坝水质调度能力评价指标有重合、冗余的指标存在,但存在对水生态影响较大、水质影响相对较小的因素。根据闸坝、水库调度对水生态影响的机理机制研究成果,通过分析各项指标的作用原理遴选出闸坝仅对水生态影响的调度能力评价指标体系,具体指标见表2。
上述闸坝水生态调度能力评价指标是通过对闸坝、水库建设调度对水生态影响的研究成果分析、筛选所得。由于水质水生态的影响往往相互关联,在衡量闸坝对水质水量水生态的联合调度能力评价时,不可避免的造成评价指标的影响作用的重复、冗余。下一步需要选用适宜的评价方法,对指标体系进行优化,对评价方法做出适当改进,得到更为科学的评价成果。
四、展望
闸坝的水质水生态联合调度已成为当今备受关注的研究方向,其核心是闸坝调度经济效益与生态效益、环境效益之间的统筹协调。目前国内外对水库、闸坝调度的河流水环境影响研究,具有以下特点:(1)评价指标体系与方法的研究多,实际应用案例较少。(2)闸坝对水文情势、水质、水生态影响的评价较多,但对其生态效应及维护河流生态基流的研究仍然较少,闸坝对河流生物多样性及其功能的影响研究严重不足。(3)对于闸坝群、多水库联合水质水量联合调度研究以及单一生态用水调度研究案例较多,涉及水质、水量、水生态三者联合调度的研究极少。(4)调度能力评价缺少约束性的指标或阈值。
国内外对于多闸坝及水库群在生态调度方面的研究仍处于初步发展阶段,至于对于水质水量水生态的联合调度还没有形成完整的理论体系,研究多处于宏观上定性描述阶段,微观上定量模拟的研究,缺乏对具体调度能力的评价研究,但闸坝水库等对河流生态系统的影响已成为不容回避的现实问题,亟需针对具体闸坝、水库的联合调度能力进行评价研究。建立适合具体流域,特别是应用于淮河流域这样多闸坝闸控水系的兼顾生态的调度技术与方法,保障社会经济与生态环境协调发展,并尽快地进行实践示范,是当前急需攻克的难题之一,也是可持续发展理念的具体体现
(作者单位:淮河流域水资源保护局淮河水资源保护科学研究所 230000)