河长制背景下澧水干流管护综合效果评价

刘 珊,吴凤平,石 林,王 祥1，,石 锦，王 辉

（1. 湖南省科宏大坝监测中心有限公司,湖南 长沙 410007； 2. 湖南农业大学水利与土木工程学院,湖南长沙 410128； 3. 湖南省水利水电科学研究院,湖南 长沙 410007）

1 研究背景

随着经济的快速发展，许多环境问题暴露在我们眼前，水环境污染、水资源短缺、水生态恶化等诸多水问题出现，严重影响了社会经济的可持续发展。2019年初，水利部部长鄂竟平在全国水利工作会议上指出，新时期水利发展主要体现在“补短板”和“强监管”两个方面。全面推行河长制无疑是“强监管”的重要环节。早在2016 年，中央印发了《关于全面推行河长制的意见》，河长制作为解决我国复杂水问题、维护河湖健康生命的有效举措正式登上舞台。河长制是由各级党政主要负责人担任“河长”，负责辖区内河流的污染治理[1]。河长制是中国独创的一种河流管理制度，国外没有“河长制”的相关研究。我国学者对河长制的研究主要集中河长制环境法[2-3]、河道保护管理系统[4]、各片区河长制发展经验[5-8]等方面，对河流管护评价的研究较少。但国内外学者对河流评价的研究较多，如美国的《河流地貌指数法》（HGM）[9]，澳大利亚提出的河流状况指数（ISC）与澳大利亚河流评价系统（AUSRIVAS）[10～12]，英国环境署制定的河流栖息地调查方法（RHS）[13]。2005 年，国内学者董哲仁提出河流健康的概念，认为在河流管理过程中一旦发现河流低于健康工作水平，就会给管理者一种警告信息[14]，随后，国内越来越多的学者对河流健康评价进行研究。彭文启构建了包括水文水资源、河湖物理形态、水质、水生生物及河湖社会服务功能五方面的健康评估指标体系，提出了5 个等级的河湖健康分级标准，形成了系统的河湖健康调查评价方法，并采用该标准对全国36 个河湖（库）水体进行了河湖健康评估[15]。林嘉瑭构建了物元可拓模型对浙江曹娥江健康状况进行评估[16]。曾祥玲基于综合指数法，对河湖流域水生态情况进行评价[17]。尽管国内外学者对河流评价进行了大量的研究，但大多数人仅选择了一种评价方法进行河流评价，用几种评价方法对河流管护进行系统性分析的较少。本文基于澧水干流管护现状，借鉴国内外相关研究，本文选用层次分析法（AHP）与决策实验室法（DEMATEL）组合确定权重，构建澧水干流管护考核评价指标体系，再分别计算得到基于物元可拓法和基于模糊综合评价法的评价结果，将两者结果对比分析，提出相关建议，以期为湖南省河流管护工作提供基础理论支撑，为全国河流管护工作提供新的评价方法。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

澧水位于湖南省西北部，为湖南四水之一，澧水干流跨越湘鄂两省边境，澧水干流流经张家界市桑植县、永定区、慈利县及常德市石门县、临澧县、澧县、津市市等7 个区县。含张家界大鲵国家级自然保护区，保护区实际范围为水域，且保护区面积较大，总面积为13 101 hm2[18～19]。其中张家界市属于国家重点扶持的集中连片贫困地区之一，桑植县为国家级贫困县。澧水流域包含3 个国家级自然保护区，其中有张家界大鲵国家级自然保护区。澧水流域为湖南的几大暴雨区之一，每年6、7 月多出现历时短、强度大的暴雨。澧水干流河道总长407 km，总落差1 439 m，河道平均坡度1.13‰。

2.2 河流管护考核评价指标选取

河湖管理保护是一项复杂的系统工程，涉及上下游、左右岸、不同行政区域和行业[20]。湖南澧水干流管护评价指标体系建立要充分考虑河流管护的实际需求，将河流保护、河流管理、体制机制建设情况3 个方面作为考核评价指标体系的准则层，并选取了24 个典型指标，从而建立湖南澧水干流管护考核评价指标体系（见表1），并确定了各项指标标准（见表2）。

2.3 数据来源

澧水干流管护评价数据主要来源于《湖南省最严格水资源管理制度实施方案》（湘政发〔2013〕32 号）、《湖南省实行最严格水资源管理制度考核办法》（湘政办发〔2013〕62 号）、《湖南省入河排污口监督管理办法》（2018 年7 月12 日修订）、湖南省污染防治攻坚战三年行动计划（2018—2020 年）、《湖南省水利厅湖南省国土资源厅关于做好全省河湖管理范围划定工作的通知》（湘水发〔2018〕22 号）、湖南省总河长令第5 号、湖南省《水污染防治行动计划》实施方案（2016—2020年）、湖南省污染防治攻坚战三年行动计划（2018-2020年）、湖南省农村人居环境整治三年行动实施方案（2018—2020 年）、《湖南省主要河流控制断面最小流量方案报告》（2017 年12 月）、《湖南澧水石门站逐日平均流量表》、《湖南省水土保持规划（2016～2030）》、《张家界市中央环保督查湖南张家界大鲵国家级自然保护区水电项目整改实施方案》（张政办函〔2018〕111号）、湖南省2017—2018 年水资源公报等，定量指标主要是通过资料收集、实地调研考查、征询相关专家建议得出。各指标值及数据来源见表3。

表1 河流管护考核评价指标体系

表2 河流管护考核评价指标标准及依据

2.4 河流管护评价指标权重确定

权重是以数量形式对比、权衡被评价事物总体中各因素相对重要程度的量值，同一组指标值，权重系数不同，得出结论不同[24]。因此，权重方法的选择很重要。本文选用层次分析法与决策实验室法组合确定权重。

综合权重确定的主要步骤如下：

1）确定关联度

定义因素，将系统包含的n 个因素分别定为x1,x2,…，xn。判断因素关系，根据不同的影响程度打出对应分数。根据直接影响程度评分，建立直接影响矩阵X，其中xij表示因素i 对因素j 的直接影响程度，当i=j 时，xij取0。

标准化直接影响矩阵，得到标准化影响矩阵Y。

根据综合影响矩阵G 计算出每个因素的影响度Ri、被影响度Cj、中心度ei和原因度fi，其计算公式分别为：

2）确定m 个指标的专家权重hi=（h1，h2，…，hn）

3）确定组合权重ωi

表3 澧水干流管护评价指标值及数据来源

澧水干流管护评价指标各权重计算结果如表4。

表4 澧水干流管护评价指标各权重计算结果

2.5 河流管护综合评价方法

2.5.1 物元可拓模型

物元可拓法是通过数学变换描述事物的可变性，再通过关联度函数定量计算进行决策和分析。物元分析法用三个基本的单元来表述事物，分别为事物N，N的特征C，C 的量值V，即为物元R=（N，C，V）[25]。物元可拓法计算步骤如下：

1）建立经典域和节域物元。

2）确定待评物元。

3）建立关联函数。

4）确定综合关联度和等级评价。

2.5.2 模糊综合模型

模糊综合评价法是一种运用模糊数学原理分析和评价具有“模糊性”事物的系统分析方法，它是一种以模糊推理为主的定性与定量相结合、精确与非精确相统一的分析评价方法[26]。其计算步骤如下：

1）确定因素集、评判集。

2）计算评价指标的权重值。

3）确定隶属度矩阵。

4）通过单因素模糊评价得到模糊综合评价矩阵。

5）计算各评价对象的综合分值。

综合评价最终的目的是选出评价对象的最大值，因此，需要计算各评价对象的综合分值，并对其进行大小排序，挑选出最大值。首先，根据上文所述，得到指标权重向量W。其次，根据相对隶属度函数，确定河流管护任务落实到隶属度矩阵P。最终各评价对象的河流管护落实度综合分值为B=W×P。

3 结果与分析

3.1 评价指标对河流管护的影响程度分析

根据综合权重计算结果，B 层各项指标的相对重要性权重排序结果为：河流管理B2＞体制机制建设情况B3>河流保护B1，由此可知，河流管理是影响河流管护落实度最大的因素。对指标层各项指标进行综合权重计算，得出各项指标对澧水干流河流管护任务落实度的影响程度顺序为：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，“河长制落实程度C36”权重为0.239 6，排名第一，可以得出，“河长制落实程度C36”对澧水干流管护任务的落实影响最大，今后应把河长制工作放在首要位置。“水功能区水质达标率C11”以及“主要控制断面最小流量保障率C14”权重排名第二和第三，所占的比重相对也比较大，在今后的河流管护中，应把这两项指标涉及的工作放在重要位置。

3.2 两种评价方法评价结果对比分析

运用物元可拓法和模糊数学法对澧水干流的管护程度进行综合评价，得出计算结果，见表5。由表5 分析可得出：

表5 物元模型和模糊综合模型准则层评价结果比较

物元评价法计算结果，根据最大隶属度原则，Bi=max{Bi（N0）}=-0.045 4，故河流管护任务落实度评价等级为Ⅰ级；模糊综合法计算结果，澧水干流管护任务落实度有81.48%的可能性属于“优”，属于“优”的可能性最大，所以澧水干流管护任务落实度为“优”。两种评价法的结果均为优秀，结果一致，说明评价结果合理。

根据计算过程可知：物元可拓法在评价时，须确定评价指标的节域范围，并保证评价指标实际值在节域范围内，若评价指标实际值超出节域范围，关联函数将无法计算，无法进行下一步评价。同时，物元可拓法能很好地化不相容问题为相容问题，从而解决不相容问题。

模糊综合法评价时，须事先确定权重，因素较多时，确定权重是一件比较困难的事。另外模糊综合法仅从被评价单元自身的角度进行评价，而实际上各评价单元是相关联的。如果充分依据同类单元间的这种联系，不仅可以发现被评价单元在同类单元中的相对有效性，而且还能根据同类单元提供的信息发现被评价单元的弱点，提出较差单元进一步改进的策略和方法。

4 结 论

1）本研究根据河长制六大任务，结合澧水干流的实际情况，从河流保护、河流管理、体制机制建设情况3 个方面构建了含24 个指标的河流管护任务落实度评价指标体系，采用物元可拓法和模糊层次综合评价法对澧水干流管护落实程度进行实证研究。

2）通过对澧水干流管护任务落实度的评价，各指标的综合权重排序可以看出河长制落实程度、用水总量控制率、水功能区水质达标率、主要控制断面最小流量保障率是河流管护的主要影响因素，因此，澧水干流管护的下一步工作是围绕河长制的六大任务，进一步深化落实河长制工作，以保障澧水的水量充足，水质优良。

3）选择物元可拓法和模糊综合法进行评价，两种评价方法得出的结果一致，均为优秀，且两种评价结果之间等级分布趋势相同，说明可信度高。在选择河流管护评价方法时，可根据每条河流的自然条件、考核指标等实际情况，结合每种评价方法的主要应用范围来选择合适的河流评价方法，最好能选用两种及以上评价方法进行对比补充，使评价结果更具可靠性。就本文选用的两种方法，考虑到河流管护的影响因素众多，涉及指标众多，存在不相容问题的可能性很大，综合比较，物元可拓法更具实用性。

4）本研究建立的河流管护评价指标体系从一定程度上拓宽了河长制理论研究的思路，但存在很多不足，如部分指标受资料收集限制：船舶生活污水、垃圾和油污水处理处置率指标，实地调查发现，澧水干流多处码头没有建设相应的污染防治设施、设备和器材，不具备船舶污染物接收能力和条件，船舶水污染物暂时无处回收，指标数据值暂定为0。指标选取存在一定的主观性，未考虑不同年份的动态变化等。因此，本研究只是针对湖南省河流管护评价开展的探索工作，为湖南河流管护工作提供技术支撑，更好地督促河长制工作发挥预期作用。