基于ZOPP的流域综合治理研究

2021-08-02 10:27孙小沛杨东会
西北水电 2021年3期
关键词:关键问题水系流域

孙小沛,杨东会

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065)

0 前 言

近年来随着城市的快速发展,中国城市水系面临严重的问题,河流暗涵化、植被单一、污染排放加剧等现象普遍。国务院于2015年正式发布《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),其中提出:按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则,系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理,并要求“到2030年,力争全国水环境治理总体改善,水生态系统功能初步恢复”。水环境综合整治关乎国家发展大计,因此,有必要开展流域综合整治研究,提升我国整体水环境,为社会发展提供强有力的基础支撑。

针对流域水系治理,国外研究起步较早。英国、德国、美国、日本等从早期的水污染治理[1],逐步发展到“近自然河流治理”[2]。至20世纪90年代,研究重点转移为防洪管理和政策研究[3],通过工程和非工程措施减少洪灾风险的责任。我国对城市水系的治理研究始于20世纪80年代,主要以末端治理为主,且侧重于水污染治理[4],后期结合生态原则,从河道防洪安全、水环境保护、生态建设及景观方面提出水系治理思路[5],流域水系治理由单一治理逐步发展为多方面治理。目前流域问题分析多侧重于流域水体内部[6],对外部问题分析深度及全面性不足,目标针对性及导向性还有待进一步加强[7-8],系统性、综合性治理体系亟待完善。本文从流域综合治理的角度出发,采用ZOPP法,在全面分析流域问题的基础上,建立综合整治目标体系,提出系统性的综合治理策略并进行优选排序,并以ZJK流域为例,研究提出流域综合治理方法,为流域综合治理提供技术支撑。

1 ZOPP理论基础与方法框架

1.1 ZOPP理论基础

ZOPP指目标导向项目规划法,是德语“Ziel Orientierte Prejekt Planung”即“目标导向的项目规划”的缩写,主要针对区域经济发展的项目,在对其调查、分析、诊断、项目设计、项目规划、项目实施、项目监测与评估和项目管理的基础上,提出的1整套理论体系、1套操作工具和1套工作技术。

ZOPP法是德国项目管理体系中的重要方法,该方法以逻辑框架法(logical framework approach, LFA)为基础[9],在信息分析的方法中通过引入目标来细化目标导向,从而提出最终解决方案。ZOPP方法的工作流程见图1。

图1 决策的逻辑过程角度的ZOPP法基本流程图

流域水系综合治理为一项集水资源、水安全、水环境及、水生态、水景观及水管理为一体的系统性工程,ZOPP法具有明确的导向性、严密的逻辑性与完整的系统性,可为流域水系综合治理方案的制定提供有效的技术方法。因此,本文采用ZOPP法进行流域水系综合治理研究。

1.2 总体框架

流域水系涵盖城市河流、湖泊、湿地、水库等,涉及水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水管理等方面内容,关乎城市水系健康及区域经济发展的可持续性。针对目前水系面临的水质恶化、河道淤积、水生态破坏等现象,结合ZOPP的理念,在区域水系调查、分析、诊断的基础上,开展水系治理研究,建立流域水系综合治理体系,具体方法框架如图2所示。

图2 基于ZOPP的水系流域综合治理方法框架程图

1.3 关键方法

1.3.1问题分析

(1) 问题清单

根据流域水系现状,按照水资源、水安全、水环境、水生态等方面分类识别存在的问题,建立多层次问题库。

(2) 关键问题确定

关键问题是流域水系治理的重点,本次采用专家打分法,结合问题矩阵进行关键问题的分析。根据流域水系的特点,对各问题按重要性(W1)、紧急性(W2)、核心性(W3)、可行性(W4)4个指标进行权重设置。

W1+W2+W3+W4=1

(1)

其中,Wj为第j个指标权重,j=1~4。

对各个问题按照1分、3分、5分3个等级进行专家打分,得分越高表明该问题越关键。

aij(a(i-n)j)=1~5

(2)

其中,aij(a(i-n)j)为第i(i-n)个问题第j个指标打分值,i为问题A中一级子问题个数,n为一级子问题i中二级子问题的个数。

结合打分值及指标权重,总得分最高者为关键问题。

Q关键=max[A核心、B核心……]

(3)

A核心=max[A1、A2……Ai]

(4)

(5)

(6)

其中,Q关键为流域水系各方面中最关键的问题,A、B……为水系问题分类,本次ZJK流域水系问题共分为六大类。A核心为问题A类问题的核心问题,Ai为A类问题中一级子问题i的总分值,Ai-n为二级子问题i-n的总分值,其他类的核心问题与A核心计算方法一致。

(3) 构建问题树

问题树主要是问题因果关系的表达,在确定关键问题后,进行问题分析。根据关键问题寻找关键问题产生的直接原因及导致直接原因的原因。原因分析完成后,寻找关键问题出现的结果,直至无新的结果为止,结合原因及结果建立问题树,如图3所示。

图3 问题树示意图

1.3.2构建目标体系

目标是在问题解决后项目发展的方向,不仅具有未来性和方向性,同时与问题之间还存在着关联性。结合流域综合治理项目的特点,把流域水系中遇到的问题皆界定为有待处理的目标,从而形成目标体系。

1.3.3对策设计及优选

依照构建的目标体系,制定每一个目标的针对性策略。在流域综合治理项目实施过程中,由于受资源、区域发展等因素的限制,工程方案并不能同时进行,需把各种方案按照对项目的重要性由大到小进行排序,按事情的轻重缓急分步实施就显得尤为重要。

本次治理对策优选采用层次分析法(Analytic Hierarchy Proceww,AHP),该方法将与决策有关的元素分解成目标、准侧、方案等层次,在此基础上进行定量分析。

2 基于ZOPP的ZJK流域综合治理

2.1 流域问题分析

2.1.1问题清单

ZJK流域总面积为254 km2,水系河流分布密集,流域内集雨面积1 km2及以上的河流共计38条,流域面积大于10 km2的河流8条。结合流域水系现状进行综合分析,ZJK流域水系问题主要分为6方面:

水资源方面:流域内饮用水资源相对不足,供水水源共4座,其中1座中型水库,3座小I型水库(均为备用水源),且均存在水质污染现象,水源供应难以满足需求。流域内共4座供水水厂,供水规模偏小。

水安全方面:流域内水系短小,河道暗涵率高达50%,河道被填埋,行洪断面被侵占问题突出,河道行洪能力不足。流域内存在局部低洼点,已成排水系统排水标准偏低,与城市发展不匹配,相关排水设施维护管理不及时,导致局部内涝。

水环境方面:流域内有38条河道,其中27条河道水质不达标,水污染严重,主要来自于河道周边居民的生活污染及工业污染。

水生态方面:河道水质较差,岸坡普遍硬化,使水体和土壤环境分离,水生生物生存环境恶劣,生态功能基本丧失。

水景观方面:流域内水系两岸植被杂乱,水生态较差,基本无景观性。

水管理方面:流域内缺乏河道水质在线监测,且各部门之间数据共享程度不够,未建立综合管控平台。

吉非替尼(gefitinib)是首个选择性表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂,自2002年首先在日本上市,现已广泛用于既往接受过化疗或不适于化疗的局部晚期或转移性非小细胞肺癌的一线治疗药物。间质性肺病(interstitial lung disease,ILD)是其严重的不良反应,致死率较高[1]。目前,吉非替尼致ILD死亡的危险因素尚未见报道,现以国内外吉非替尼致ILD个案报道的文献为基础,探讨该药致ILD死亡的危险因素,以便于临床更加安全使用提供参考。

结合以上分析,梳理出ZJK流域水系问题清单如表1所示。

表1 ZJK流域水系问题清单表

2.1.2关键问题确定

ZJK流域水系关键问题采用打分法和矩阵法相结合的方式进行确定,具体详见表2。此次专家调查组由水利、环保、市政、景观、水文水资源等方面专家共15人组成。

表2 ZJK流域水系关键问题确定矩阵表

续表2 ZJK流域水系关键问题确定矩阵表

本次调查分3个阶段进行:第1阶段按照重要性、紧急性、核心性、可行性4个指标,从流域综合治理的角度,对水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水管理6个问题分别赋予不同的权重进行专家打分,并进行专家讨论,确定出六大类问题各指标权重值。第2阶段根据问题清单,结合第一阶段成果,对各类子问题进行专家打分,找出各类子问题的最高得分,即核心子问题。第3阶段,将6个核心子问题发给各位专家,打分确定关键问题。根据流域水系问题矩阵分析,水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水管理方面的核心问题分别为供水能力不足、防洪能力不足、污染严重、生境恶劣、水体黑臭、缺乏统一的管控平台。经专家第3阶段打分,最终确定生境恶劣是关键问题。

2.1.3问题树

根据问题之间的因果关系及分析出的关键问题,建立ZJK流域水系问题树,如图4所示。

图4 ZJK流域水系问题树图

2.2 目标分析

根据流域水系问题树,将问题与目标进行一对一转换,分类整合,形成ZJK流域水系综合治理的目标体系。本流域综合治理的总体目标为改善流域生态环境,关键目标为改善水系生境。

通过各层级子问题转化,得出ZJK流域各层级子目标,其中一级子目标为保障水资源、确保水安全、改善水环境、修复水生态、提升水景观、智能化水管理,各二级子问题对应的二级子目标分别为:

(1) 水资源方面:保障供水能力、保证水库水质;

(2) 水安全方面:防洪达标、排涝能力提升;

(3) 水环境方面:减少水污染、提升污水收集处理能力;

(4) 水生态方面:改善生境、保证生物多样性;

(5) 水景观方面:植物多样化、水质优良、垂直空间利用;

(6) 水管理方面:监测智能化、实现信息共享及统一管控。

2.3 综合治理策略及优选排序

根据流域问题及治理目标,结合流域发展情况,制定有针对性的治理策略。水资源保障:通过跨流域调水、提高输配水规模、入库支流污染治理、环库截污等提升供水能力、减少水污染;水安全治理:通过增加过流断面、清淤疏浚、闸泵调度、健全排水设施等提升防洪能力、提高排涝能力;水环境治理:通过雨污分流、截污纳管、管网及污水处理厂(站)建设、海绵城市、环保清淤等提升污水收集处理能力、控制污染源;水生态修复:通过投放动植物、生态浮岛、曝气等改善生境、增加动植物多样性;水景观提升:通过植物多样性搭配、构建景观节点、构建垂直景观等提升景观性;水智能建设:结合智能监测,构建数据库及管控平台实现智能化管控。

采用AHP法对ZJK流域水系综合治理策略进行优选排序分析,准则层计算结果见表3。

表3 流域综合治理项目准则层表

ZJK流域综合治理项目方案通过优选排序得出:水安全治理>水资保障>水环境治理>水生态修复>水景观提升>水智能建设。

流域综合治理项目是一个庞大的、复杂的系统性工程,水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水管理六大体系之间相互影响,缺一不可。在受外界条件限制时,可优先实施水安全治理、水资源保障及水环境治理工程,后期根据流域发展情况,逐步完善实施水生态、水景观及水管理,形成完整的治理体系。

3 结 语

针对目前流域水系综合治理问题分析不全面、目标导向性不足的现状,本文从系统性治理的角度出发,结合ZOPP法,通过问题分析,构建水系综合治理问题树及目标体系,以目标为导向,从水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水管理6个方面出发,提出流域综合治理策略,并进行优选排序,弥补当前流域综合治理的不足,为水系综合治理提供有效的技术支撑。流域生态环境状况是动态变化的,建议深入研究ZOPP法与流域综合治理项目的结合机制,探索运用ZOPP法进行流域综合治理项目动态管理的模式。

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