北京清河生态治理后评价研究

刘 发，袁义杰

(1.北京市东水西调管理处，北京 100192； 2.华北水利水电大学，郑州 450046)

1 概 述

清河流域位于北京城区北部，发源于西山碧云寺，流经海淀、朝阳、昌平，在顺义区境内入温榆河，全长28.69 km，流域面积174.8 km2。清河是北京实施“西蓄东排、南北分洪”的北分洪通道和北部重要的景观河道，在北京城市发展总体布局上具有重要战略地位。多年来，随着城市规模不断扩大和人口急剧增加，流域内污水排放总量逐渐增加，污水处理设施相对滞后，大量污水直排入河，再加上流域内缺少清水资源的补充，致使河流自净能力明显不足，河道水体污染严重，河流生态功能急剧退化，清河流域水环境容量已与该区域的经济、社会发展极不相适应。因此，着力完善清河流域防洪排水体系和恢复健康的生态水环境，既是该地区必不可少的基础设施和保障，又是清河滨河地带和流域区域经济社会可持续发展的需要[1]。为适应城市发展需要，完善清河流域防洪体系，改善河道周边环境，北京市政府分别于2000-2004年和2006-2008年分两期对清河河道进行综合整治。清河生态治理后评价通过分析已经完成生态治理工程对清河流域产生的影响，从中总结经验和教训，以期为今后进一步改善清河流域水环境、促进流域长效治理提供参考。

2 清河生态治理与管理概况

2.1 清河生态治理工程

清河生态治理工程以“三环碧水绕京城”和“水清、岸绿、安全、宜人”为目标，按照改善环境与防洪排水相结合、维护自然生态与满足行洪排水要求相结合、生态湿地与滞洪蓄洪相结合的原则[2]，从防洪、排水、蓄水、污水治理、景观绿化、生态护岸和滨水地带开发等6个方面对清河进行综合治理[3]，主要工程内容包括河道环境整治、蓄滞洪区建设、雨污水口治理、景观绿化工程、道路工程、水质改善工程、地下管线改移、闸站自动化管理系统建设等。其中在河道治理上，运用“近自然治理”的理念，在满足河道行洪排水要求的同时，尽可能保持河道的蜿蜒性和断面形状的多样性，同时采用生态砖、铅丝石笼等透水性材料护砌，以适应水生动植物生存需求；在景观绿化工程上，主要采用生态断面，增加水生动植物生存空间，合理布设景点，为人们提供休闲、娱乐、赏水的亲水空间，岸坡通过绿色植物乔、灌、草的搭配形成不同水陆过渡、展现自然的景观效果，使整条河流形成绿色的生态廊道；在水质改善工程上，主要采用曝气充氧、生物膜净化、人工湿地、闸下渗滤系统、水生植物、新建截污管线等物理、生物及工程措施达到改善水质的目的；同时采用闸站自动化管理系统实现水资源配置和防洪调度的快捷、智能、合理[4]。

2.2 清河后期运行管理情况

清河经过一期、二期综合整治以及两岸污水截流，行洪能力达到20年一遇设计、50年一遇校核标准，周边环境也得到明显改善。2008年以后，因清河流域经济社会快速发展，人口远超规划预期，排污量提高，城市发展远远快于污水处理设施建设，导致污水“季节性、时段性”通过已经截流的雨污合流口溢流和污水直排入河两大排污问题日益凸显，在暂未实现污水管网全覆盖、污水全收集、全处理之前，水务部门采取一系列措施缓解污水直排问题，其中包括督促沿河污水处理厂优化挖潜、在重点河道干支流排污口建设临时治污工程、对“挂账”排污口进行截污、采取生物及物理等措施改善水质及加强水环境管理执法力度等措施，清河水环境状况得到有效改善，目前清河全线已实现“三全”目标，水质也已达到相关标准要求。

3 研究方法

3.1 评价方法的选择

由于河流生态治理是一项复杂的系统工程，由众多因子构成，涉及到经济社会、生态环境以及管理服务等诸多方面[5]。在对清河生态治理进行后评价时，首先应建立能够从各个方面综合体现和衡量其治理后的影响、效益、目标等的指标体系，然后选取比较科学的评价方法来建立评价模型。通过综合比较各评价方法优缺点，并结合清河实际情况，本文选取模糊层次综合评价法[6]对治理效果进行后评价。

模糊综合评判法是以模糊数学为基础，并将其应用于实际工程项目，以影响工程项目的多种因素为评价指标，结合其影响项目的不同程度，对工程项目进行评估的方法。该方法是对受多种因素影响的事物作出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法，能够解决生活和生产中存在的模糊概念，并用定量的方法表示出来，从而为提高定性评价的客观性提供了一种辅助手段，具有对多层次、多因素复杂问题评价效果的优点[7]，模糊综合评判法的具体步骤如下：

1) 确定评价对象的评价指标。

P={p1,p2,p3,…,pn}

(1)

根据实际情况，分析影响因素，确立评判指标因素集P={p1,p2,p3,…,pn}。

2) 评判集。

V={v1,v2,v3,…,vm}

(2)

如果被评判的因素p有v1,v2,v3,…,vm种评判(m为有限值)，则可确定评判集V={v1,v2,v3,…,vm}，其中每一种评判对应一个模糊子集。

3) 单因素评判。建立一个从P到V的模糊映射f：

f∶P→F(V)

(3)

由模糊映射f可得到模糊关系Rf∈F(P×V)，即：

(4)

其中i=1,2,…,n;j=1,2,…,m; 0≤rij≤1。rij表示某个被评判因素pi对评判vj的隶属度，进而可得到模糊矩阵R，即

(5)

称R为单因素评判矩阵。

4) 确定被评判因素的权重。通常情况下，n个被评判因素p1,p2,p3,…,pn非同等重要，并且各因素对总体的影响也有差异，因此需要确定每一个评判因素相对于评判总体的重要程度，即模糊权重：W={w1,w2,…,wn}，其中wi为被评判因素pi相对于总体的重要程度[8]。权重计算的方法上节已有介绍，采用层次分析法确定。

5) 综合评判。将W与单因素评判矩阵R合成就得到被评判对象的最终隶属度，即：

B=W·R=(w1,w2,…,wn)·

(6)

通过最终隶属度B，确定评判对象的等级，并计算最终隶属度与等级分值的乘积，确定评判对象最终得分，得到评判结果。

3.2 指标体系的构建

本研究中评价指标体系包括3层，即目标层、准则层和指标层。目标层以清河生态治理综合指数作为综合指标[9]；准则层包括经济社会、生态环境以及管理服务3个方面；对准则层各子系统进行具体细化分解得到指标层，共分析和归纳出河道绿化率、水域面积率、浑浊度、化学需氧量、生化需氧量、水景观美化效果、休闲适宜度、经济内部收益率、公众满意度、管理组织、管理制度、管理措施等12个因子指标，见图1。为确定指标阈值，对于部分定性指标按照优(0.8～1.0)、良(0.6～0.8)、中(0.4～0.6)、差(<0.4)评估标准划分等级；对于定量指标，结合评价对象实际划分指标标准；对于部分有规范或标准的指标按相关规范标准划分。

图1 清河生态治理后评价指标体系

3.3 指标阈值确定

本文将评估标准分为4个等级。对于部分定性指标，可按照优(1.0)、良(0.8)、中(0.6)、差(0.4)进行划分；对于定量指标，结合评价对象实际划分指标标准。对于部分指标有规范或标准的按相关规范标准划分，见表1。

表1 指标的分级标准表

3.4 指标权重的计算

针对图1所示的指标体系，建立相应的判断矩阵并检验其一致性(均通过一次性检验)。利用层次分析法计算得到各指标的权重，见表2。其中权重1为准则层的权重，权重2为指标层对于准则层的权重，权重3为指标层对于目标层的权重。

表2 清河生态治理后评价指标体系权重表

最终得到指标层的总权重向量矩阵：W={0.0769，0.0769，0.0610，0.1370，0.1370，0.0610，0.0525，0.1049，0.0525，0.0801，0.0810，0.0801}

4 结果与分析

4.1 指标计算值

本文综合考虑指标体系确定的原则以及河流生态治理后的主要因素，参考《河流健康评估指标、方法与标准》(1.0版)、《建设项目环境影响后评价管理办法(试行)》等行业规范，借鉴已有研究成果，结合当地实际情况和资料的获取情况，并广泛征求专家学者及相关人员的意见和建议，得到的指标计算值见表3。

表3 指标计算值

4.2 模糊综合评判

1) 建立评判因素集。

P={p1,p2，…，p12}

(7)

2) 建立评判集。

V={“优”,“良”,“中”,“差”}

={1,0.8,0.6,0.4}

(8)

3) 分别求出12个评判因素对4个评判的隶属度。

(9)

4) 计算最终隶属度B。

B=W·R=(w1,w2,…,w12)·

(10)

其中，经计算最终隶属度与等级分值的乘积，确定其最终得分为0.892；清河生态治理工程的模糊综合评价结果处于第一等级，为“优”。

5 结 论

1) 在生态环境层面。通过对主河道进行综合整治，提高了河道洪水标准，完善了城市防洪体系；通过对河道水环境进行治理，清河主河道水质和植被条件得到明显改善，河道生态系统逐步复原，绿化覆盖率不断提高，实现了清河“水清、岸绿、安全、宜人”的总体目标。

2) 在经济社会层面。以自然生态为主线，根据河道走势、沿河建筑、地理位置等特点，结合周边规划进行建设，使水环境的持续改善带动该区域社会、经济的可持续发展；清河治理坚持功能与景观相结合，赋予河道以人性化的休闲空间，形成丰富的水景观和水文化，清河逐渐成为公众休闲娱乐的好去处。

3) 在管理服务层面。管理部门适应水务改革发展要求，逐步建立较为健全的长效管护机制，实现了河道管理的规范化、长效化和法制化。

清河生态治理工程不仅有效改善了清河水生态环境，而且促进了区域经济社会发展，为北京城市发展创造了巨大的生态效益、经济效益和社会效益。

6 建 议

清河经过近十年的综合治理，水生态环境得到极大改善。但新的管理难题也日益凸显，如部分河段尚未实现雨污分流、水源补给单一、水绵极易滋生、蓄滞洪区功能未实现及沿河乱停车辆、乱倒垃圾渣土、非法捕捞等不良行为时常发生。为巩固清河治理成果，避免清河水生态环境再次陷入被污染的困局，清河流域水环境综合治理仍然需要继续深入推进。

1) 加强污水治理工作。将污水管网建设与区域规划、再生水厂建设相结合，实现雨污分流，加强对溢流污水的控制；采取适当措施消减城市地表径流带来的面源污染；采取截污治污、清淤疏浚、水系循环、生态修复等综合措施，继续治理流域内黑臭水体，持续改善清河流域水质。

2) 保证生态用水质量。首先提高回用于景观水体的再生水和污水处理厂退水水质标准，尽可能增加补给水量，以恢复水体自净能力，使河道水体活起来，达到恢复和改善水质的目的；其次是根据水生植物的生态功能，筛选多种类水生景观植物，在促进河流生态循环、恢复和净化水质的同时，美化周边环境。

3) 提升河道防洪能力。严格水生态空间管控，落实规划岸线分区管理要求，强化岸线保护和节约集约利用，对清河保护范围内乱占滥用、过度开发等突出问题开展综合整治，恢复清河水域岸线防洪和生态功能。同时，推进清河入温榆河口处的温榆河公园建设，利用流域内的蓄滞洪区蓄滞洪水和净化水质功能增加水资源、改善水环境；加强支流综合治理，提高防洪标准，同时充分利用沿河绿地、透水地面等吸纳雨水、蓄渗和缓释功能，逐步实现流域内小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭的目标，积极推进海绵城市建设。

4) 推进河长制工作有效落实。清河要以全面推进河长制工作为契机，打破治水壁垒，强化法制建设，加强水污染防治，统筹水上、岸上污染治理，排查入河污染源，优化入河排污口布局[]；加强水环境治理和水生态修复，加大黑臭水体治理力度；加强清河生态水系沿线环境卫生，组织实施生态水系环境卫生责任制，坚决整治乱堆乱倒垃圾、捕捞、绿地烧烤等行为；切实加强管控和执法，进一步加大投入，提高科技监测和环保执法水平，构建综合监控平台，实现对清河的动态监测严格管控、严格执法、严查偷排，着力营造良好的水域周边环境。

5) 加强宣传教育，动员社会民众广泛参与。随着清河水环境的改善，水环境管理重点必然会从水环境污染治理逐步向水环境生态修复、水文化建设和滨河景观建设转变，因此河道管理部门应加大宣传力度，大力开展形式多样的环保宣传教育活动，提高群众水环境保护意识，让公众都积极参与到水生态保护中。