模糊评估法在湖泊综合开发利用评估中的应用

秦山茸

（抚顺市新宾满族自治县水务局，辽宁新宾 113200）

建设管理

模糊评估法在湖泊综合开发利用评估中的应用

秦山茸

（抚顺市新宾满族自治县水务局，辽宁新宾 113200）

针对区域湖泊资源开发利用中适应性评估问题，本文在结合层次分析以及模糊评估法基础上，从景观适宜性、可达性、土地利用程度以及自然度等四个方面，探究开展区域湖泊资源开发利用适宜性综合评估。应用实例表明：模糊评估原理在区域湖泊资源综合开发利用评估中具有较强的适用性，有助于实现湖泊划定生态保护空间与合理功能定位。本研究可为科学有序开发湖泊资源提供有益借鉴。

模糊综合评估；适宜性评估；湖泊资源；开发利用

湖泊可根据成因、规模、地貌、水质矿化度以及滩地土地类型等要素，实施涵盖水量、成因与水质三要素的湖泊类型划分，同时在湖泊生态系统功能和结构的基础上可将湖泊划分为三级分类指标及单位：一级按照生物群落的比量和结构进行分类；二级按照湖泊的地理环境进行分类；三级按照湖泊的水质和营养类型进行分类［1］。此外，根据湖泊水质矿化度、容积以及湖盆开闭特征等要素可将湖泊划分成两个大类、四个亚类以及八种类型［2］。目前，国内外学者对湖泊涉及影响因素、水质情况、功能、形态、成因以及湖泊的地理位置等方面进行了有益探索，但实施湖泊资源综合开发利用相关研究尚需深入［3］。本文从模糊综合评估模型出发，利用层次分析法对湖泊开发利用的适宜性进行综合评估，阐明详细评估方法、评分标准和评估指标，以期通过定量计算科学划分湖泊资源开发利用类型。

1 研究区概况

我国北方某城市境内湖荡众多，水系错综复杂，小河交叉繁多且不规整。城市区域湖荡总面积近60km2，区域有24个湖泊面积大于0.5 km2，湖泊资源担负着当地航运、灌溉、供水、河川径流调节以及生物多样性维护等方面重任。然而由于湖水中围网养殖、生活污水排放污染、农业面源污染以及工厂废水的排放污染等原因，使湖底淤积严重以及水环境恶化等问题逐步凸显。为有效保障区域湖泊资源有序科学开发，有必要对湖泊开发利用现状进行综合评估。

2 有关湖泊开发的适宜性评估

从景观适宜性、可达性、土地利用程度以及自然度等4个方面出发，用M（·，♀）、AHP以及模糊评估模型等对湖泊开发利用的适宜性进行评估，将湖泊分为三类［4］。湖泊开发利用适宜性的综合评估程序如下图所示。

湖泊开发利用适宜性评估程序图

2.1 评估指标体系及其标准值

将景观适宜性、可达性、土地利用程度以及自然度看作属性层，将湖泊的开发利用适宜性看作目标层，选取10项指标构建指标层进行综合评估［5］。湖泊开发综合评估体系见表1。

表1 湖泊开发利用适宜性综合评估体系

参考相关研究成果以及研究区域实际情况确定评估指标的标准值，见表2。

表2 湖泊开发利用适宜性评估指标体系标准值

2.2 评估模型研究

2.2.1 模糊综合评估模型介绍

选择正态、降半梯形和升半梯形3种分布隶属函数对各个连续性评估指标对应的评估隶属度分别进行计算［6］。当评估对象较差、评估指标值较小时，选用降半梯形分布式函数，反之则选用升半梯形函数进行计算。对于景观现状适宜性综合评估选用正态分布式隶属度函数进行推求。

a.正态分布式隶属度函数：

其中，c为常数；m为类均值；μ（x）为隶属函数。

b.降半梯形分布隶属函数：

c.升半梯形分布隶属函数：

以上式中，y1、y2、y3分别为对于各级评估指标的隶属度；s1、s2、s3分别为不同评估等级对应的标准值；x为评估指标的实际测量值［7］。

表3中给出了景观适宜性评估中不同评估等级对应的m、c值，表4给出了离散性评估指标的隶属度。

表3 不同评估等级对应的c值和m值

表4 离散型评估指标隶属度

2.2.2 M（·，♀）模型与AHP模型介绍

用“·”来替代普通矩阵算法中的“×”，“♀”替代“+”，则可以得到模型矩阵的算法：

a⊕b=min（a+b，1）；a·b=a×b

用1～9级进行标度比较，从而分析指标权重关系，之后构建比较矩阵并利用和积法推求权重值［8］。

2.2.3 湖泊资源开发适宜性综合评估

湖泊开发适宜性的综合评估方法为

其中，Ii为各个评估指标的得分值；Wi为各个评估指标所占权重；I为湖泊开发利用适宜指数。

2.3 评估标准

按照3分制对各个评估指标要素评估结果进行打分（见表5）。按照推求所得湖泊开发适宜性评估指标进行湖泊类别划分（见表6）。

表5 属性层及目标层适宜性评分准则

表6 湖泊类型的划分依据

2.4 评估结果及分析

a.各指标权重推求结果见表7。

表7 区域湖泊开发适宜性综合评估指标权重

b.湖泊类型划分：

Ⅰ种类型湖泊（开发型保护）。该类型湖泊远离主城区，区位优势明显，靠近主要交通干线，具有较高开发利用水平。同时该类湖泊对城区经济社会发展促进效果显著，然而易遭受人为活动的强烈干扰，因此在发展湖区景观观光旅游等功能的同时，注重实施湖泊资源生态保护。

Ⅱ种类型湖泊（保护型开发）。该类型湖泊靠近公路以及主城区，湖泊资源开发水平不高且可达性较强。对该类湖泊近期的主要工作是保护和完善生态环境，从长期发展来看应按照城区建设相关规划和发展情况适当地发展旅游、生态以及景观等功能。

Ⅲ种类型湖泊（完全保护）。该类型湖泊远离主城区，交通可达性很差，湖泊资源基本处于原生态且遭受人为干扰小。对该类型的湖泊主要是进行生态维护，在区域空间进行定位，以防洪调蓄、生态养殖、生态维持为其主要功能。

表8给出了统计得到的该地区不同类型的湖泊属性值。

表8 该区不同类型湖泊属性值

3 湖泊资源合理开发与保护

3.1 功能定位

在湖泊现有功能的基础上，对水生态环境、水景观以及水安全的发展需求进行统筹规划，同时兼顾经济社会需求，然后对以上三种类型湖泊的近远期功能进行科学定位，见表9。

表9 不同类型湖泊功能定位

3.2 划定生态保护范围

对生态保护范围进行划定的主要目的是缓解城市建设与生态空间保护之间的冲突，促进城市有序规划建设。在综合考虑周边土地开发情况基础上对该区域湖泊划分如下保护范围：

a.Ⅰ种类型湖泊（开发性保护）。在该类湖泊保护边界线基础上向周边延伸不小于100m，在湖泊周边培育具有水源涵养作用的生态防护林带（宽度要适宜）。此外，还可用多种树种进行块、带状混合布置，构成具有较强防护功能且结构稳定的绿色生态保护屏障，同时还可以建设科研教育基地、培育农业生态示范区。

b.Ⅱ种类型湖泊（保护性开发）。在该类湖泊保护范围边界线的基础上向外延伸50m。在该区域内，对于还没有建设的地方近期应进行严格的保护，不允许建设任何开发性项目；对于已经建成的工厂、村落等，如果条件允许可以进行拆迁；对于不能改变的建设项目，应进行生态保护，减少它们对湖泊的影响。远期在湖泊生态环境良好的前提下，可以在保护范围内进行景观生态工程建设。

c.Ⅲ种类型湖泊（完全保护）。在该类湖泊生态保护边界线的基础上向外延伸30m。在该区域内，对没有进行任何建设的区域实行严格保护，除了生态工程、景观工程外，不能建设其他任何开发性项目；如果条件允许，已有的工厂、村落等已经完建的项目应逐步拆迁处理；若建设成的项目已经无法变更，应该对其实施生态保护，尽量减少对湖泊的影响。

4 结 语

本文从景观适宜性、可达性、土地利用程度以及自然度等四个方面对湖泊的综合开发利用适宜性进行综合评估，同时对该地区的湖泊进行分类，结果显示该区域包括10个开发性保护湖泊、4个保护性开发湖泊和10个完全保护湖泊。湖泊资源开发适宜性综合评估指标体系以及有关隶属度模型在湖泊资源开发利用综合评估中具有较强的适用性。此外，对湖泊资源保护和开发利用要按不同类别进行区分，使各种类型湖泊开发利用行为规范实施，同时还应该对湖泊功能进行合理定位，在提高水体自净能力基础上有效改善湖泊生态环境，从而保障湖泊生态系统长期良性循环。

［1］ 陈存友，胡希军，熊伟，等.城市湖泊开发建设的误区与启示——以益阳市梓山湖为例［J］.生态经济，2014（1）：168-172.

［2］ 王国青，焦怀金，高鹏杰.MBR技术在城市湖泊水华治理工程中的应用［J］.水利规划与设计，2013（3）：41-43.

［3］ 高燕，李江风，匡华.基于湖泊形态分析的旅游开发适宜性评价——以大梁子湖为例［J］.长江流域资源与环境，2013（3）：291-298.

［4］ 袁剑军.土石坝防渗墙黏土混凝土材料的工程应用初探［J］.水利建设与管理，2013（2）：33-35.

［5］ 冯晓华，阎顺.干旱区平原湖泊旅游资源可持续开发研究——以新疆艾丁湖为例［J］.干旱区资源与环境，2011（1）：195-200.

［6］ 徐飞.沈阳地区水资源短缺原因分析及对策研究［J］.水资源开发与管理，2015（1）：24-26.

［7］ 夏建军.胶结材料筑坝技术在白土岭水电站的应用［J］.中国水能及电气化，2014（11）：14-16.

［8］ 水利部关于批准发布水利行业标准的公告（河湖生态环境需水计算规范）［J］.水利技术监督，2015（2）：90.

Application of fuzzy evaluation method in lake comprehensive development and utilization evaluation

QIN Shanrong
（Fushun Xinbin Manchu Autonomous County Water Authority，Xinbin 113200，China）

In the paper，level analysis and fuzzy evaluation method are combined aiming at adaptability evaluation problem in regional lake resources development and utilization.On the basis，from four aspects on landscape suitability，accessibiloty，land use level and natrualness，comprehensive assessment of suitability on regional lake resources developing and utilizing is explored.Application example shows that fuzzy assessment principle has stronger applicability in comprehensive exploitation and utilization evaluation of regional lake resources.It is beneficial for realizing dividing ecological protection space and positioning reasonable function of lake.The study can provide beneficial

for developing lake resources scientifically and orderly.

fuzzy comprehensive evaluation；suitability evaluation；lake resources；development and utilization

TV76

B

1673-8241（2016）09-0018-05

10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2016.09.005