迁安市海绵城市建设绩效评价

2021-12-24 09:09:02陈子婷唐清华
河北水利 2021年11期
关键词:试点区迁安市海绵

□陈子婷 唐清华 梁 川

近年,海绵城市建设成为国内专家、学者关注的热点,关于海绵城市建设评价的研究层出不穷。在2015年7月10号住建部印发的《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》的基础上,郭鹏磊、张曦探讨了海绵城市绩效监测方案的要点,剖析其考核指标并试探性地建立了定量化的评价分析方法;郭清等针对苏州地区选取了涵盖整个建设运行过程重要环节的影响指标作为评价因素,采用模糊综合评价法对不同海绵城市项目进行了建设效果综合评估;冯峰等针对海绵城市中观尺度的区域水系统综合评价问题,引入工程弹性的理念,以开封市为研究实例,构建基于相对差异函数的模糊可变评价模型进行评价计算。目前,多数评价模型的指标选取似仍有局限。现以迁安市的海绵城市建设试点区为实例,从宏观、中观、微观3个视角出发,构建包含水资源、水环境、水生态与水安全、经济效益及效果等多个层面的绩效评价指标体系,利用层次分析法和模糊评价法,对迁安市海绵城市建设试点区进行综合评价,为海绵城市建设和城市绿色发展提供支撑。

1.评价体系构建

1.1 评价指标选择

为保证指标的科学性、层次性、可操作性、系统性、完备性,同时充分体现海绵城市建设的内涵,通过文献阅读法和频次统计分析法,针对现有海绵城市建设指标进行归纳整理得到频次统计表,见表1。

结合迁安市的海绵城市建设试点区实际情况,经过比较分析各个指标的内涵,并兼顾主客观因素,遴选出4个一级指标和19个二级指标,最终构建了迁安市海绵城市建设试点区绩效综合评价指标体系,见表2。

1.2 确定指标权重

通过AHP层次分析法及频度统计法,对指标权重进行确定,过程如下:

1.2.1 确立评价项目层指标权重

中间层指标对应水资源量A、水环境质量B、水安全与水生态C、经济效益D四项,根据重要性比较判断,构造一致性矩阵如式1-1,从左到右依次对应A、B、C、D。

经计算矩阵最大特征值为4.0511,查表得当n=4时,CI=0.017,RI=0.52,判断矩阵通过一致性检验。

指标A的权重为[1/(1+1/2+1/3+1/5)+2/(2+1+1/2+1/4)+3/(3+2+1+1/3)+5/(5+4+3+1)]=0.47 (1-2)

指标B的权重为[1/2/(1+1/2+1/3+1/5)+1/(2+1+1/2+1/4)+2/(3+2+1+1/3)+4/(5+4+3+1)]=0.28 (1-3)

指标C的权重为[1/3/(1+1/2+1/3+1/5)+1/2/(2+1+1/2+1/4)+1/(3+2+1+1/3)+3/(5+4+3+1)]=0.17 (1-4)

指标D的权重为[1/5/(1+1/2+1/3+1/5)+1/4/(2+1+1/2+1/4)+1/3/(3+2+1+1/3)+1/(5+4+3+1)]=0.07 (1-5)

得到中间层的指标A,B,C,D的权重依次为0.47,0.28,0.17,0.01。

1.2.2 确立水资源量二级指标权重

水资源量的指标依次有年径流控制率A1,雨水资源利用率A2,透水铺装率A3,污水再生利用率A4,管网漏损率A5,由层次分析法,一致性矩阵为

经计算矩阵的最大特征值为5.1182。当n=5时,CI=0.03,RI=1.26判断矩阵通过一致性检验。因此指标A1,A2,A3,A4,A5的权重依次为0.46,0.31,0.12,0.05,0.05。

1.2.3 确立水环境质量二级指标权重

水环境质量指标依次有地表水环境质量B1、管网水质量B2、地下水深埋变化量B3、雨水水质B4。由层次分析法,一致性矩阵为

经计算矩阵的最大特征值为4.154。当n=4时,查表得CI=0.05,RI=0.9,判断矩阵通过一致性检验。因此指标B1,B2,B3,B4的权重依次为0.52,0.31,0.12,0.05。

1.2.4 确立水安全与水生态二级指标权重

水安全与水生态指标依次有路面积水控制C1,内涝防治C2,生态岸线占比C4,城市热(雨)岛效应缓解C3,水生动植物多样性C5,水域面积率C6,由层次分析法,一致性矩阵为

经计算矩阵的最大特征值为6.2604。查表知当n=6时,CI=0.05,RI=1.26,通过一致性检验。

表1 海绵城市建设评价指标频次统计表

表3 水资源量二级指标评分

表4 水环境质量评价

表5 水安全与生态效益评价

因此,指标C1,C2,C3,C4,C5,C6的权重依次为0.34,0.34,0.07,0.07,0.17,0.03。

1.2.5 确立经济效益和效果二级指标权重

经济效益指标依次有资金投入量D1,景观效果D2,运营维护费用D3,群众满意度D4,由层次分析法,一致性矩阵为

经计算,矩阵的最大特征值为4.0192。查表得当n=4时,CI=0.006,RI=0.89,通过一致性检验。

因此,指标D1,D2,D3,D4的权重依次为0.49,0.29,0.16,0.06。

迁安市海绵城市建设综合评价体系及其权重参见表2所示。

1.3进行模糊综合评价

模糊综合评价方法是一种基于模糊数学的综合评价方法,其优点在于系统性较强,能很好解决判断的不确定性和模糊性,结果清晰。

进行模糊综合评价,首先要进行评价问题概述,把论域中的对象对应评语集中一个指定的评语或者将方案作为评语集并选择一个最优的方案。需要利用模糊集合和隶属函数,对模糊性的概念进行数学转化。其数学表示为

对于U中每一个元素,均对应于A中的一个隶属度,隶属度介于[0,1],越大表示越属于这个集合。建立模糊综合评价模型,首先按照指标相关性划分因 素集U={u1,u2,…,un}为若 干 组U={u1,u2,… ,uk},且and,其中,U={u1,u2,…,uk}为第一级因素集,Ui为第二级因素集。

其次确定评语集V={v1,v2,…,vm},并对第二级因素Ui={u1(i),u2(i),…,uni(i)}进行评判得到综合评判矩阵

最后确定Ui={u1(i),u2(i),…,uni(i)}的权重为Ai={a1(i),a2(i),…,ani(i)},则 综合评判为Bi=Ai×R(ii=1,2,…,k),代表Ui对于评语集中每个元素的隶属度。再对第一级因素U={u1,u2,…,uk}进行综合评判,若权重为A={a1,a2,…,ak},则

综合评判为B=A·R。并按最大隶属度原则确定相应评语或等级。

2.研究区域概况

迁安地处河北省东北部,位于滦河河谷盆地底部,市域面积1208km2、总人口76万,背倚长城、南望渤海,境内有包括滦河、三里河等大小河流16条,有低山、丘陵、平原三种地貌。迁安市为温带半湿润大陆性气候,多年平均降雨量672.4mm,雨热同期,降雨集中,而降雨量空间分布不均,自西北山丘区向东南部递减。

2.1 海绵城市建设现状

迁安市海绵城市建设主要分为3个阶段,目前海绵城市建设位于初级阶段,建设范围集中于市中心的试点区地带。试点区总面积21.5km2,其中老城区7.0km2(含 城 中 村2.7km2),新 城 区14.5km2。为方便海绵城市建设的开展,迁安市政府进一步将试点区进行了划分。根据试点区地形高程、汇水情况和河流分布情况,将整个试点区划分为2个汇水分区。进而,根据排水管网排水体制、布置、排口、位置及其汇水区域情况,将2个汇水分区细分为10个排水分区。迁安市海绵城市建设试点区域见图1。

2.2 水资源量

在水资源量方面,迁安市最终得分为0.91。迁安市在海绵城市建设过程中深入贯彻了“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针,通过94项公园小区和建筑绿地改造工程、60项人行道及绿化带改造工程,运用低影响开发的思想,在城市水资源调蓄方面取得了丰硕的成果。但现阶段试点区透水铺装面积较小、铺装率较低,地表水的下渗率也不高。水资源量二级指标评分结果见表3。

2.3 水环境质量

依据《地表水环境质量标准GB3838-2002》,由模糊综合评价法,将地表水环境分为六个评语集,分别对应Ⅵ类水质到Ⅰ类水质,迁安市海绵城市建设水环境质量评价情况见表4。

由模糊评价结果B=[0.0113 0.15330.16980.21930.16810.2281]可知,迁安市2017年底至2018年水环境质量为劣Ⅴ类的隶属度最大,为Ⅵ类水的隶属度次大,而被评为优质水的隶属度很小,整体水质较差,且根据一级指标的隶属度,管网水质状况不容乐观。但从地下水、地表水两个主要方面来看,自2017年海绵城市建设以来水环境质量有所改善。因此,迁安市在下一步的建设中需要在河道、黑臭水体、管网排污等方面实施有效措施以改善水环境。

2.4 水安全与水生态

关于水安全和生态效益指标,评价结果见表5,迁安市最终得分为0.92。其中通过多项源头减排工程和管网提标工程,城市路面积水情况得到有效控制,内涝防治成果斐然。同时,生态环境亦得到显著改善,生态效益初步展现。但在生态系统的修复与完善方面仍有进步的空间。

2.5 经济效益和效果

经过实证考察与模糊数学分析法综合分析,经济效益和效果指标最终得分为0.9。在资金投入方面,迁安市海绵城市建设工程共计187项,总投资为24.06亿元,约占近两年迁安市GDP总量的2.5%,为工程建设提供了有力支撑。同时,迁安市建立并完善了适用于中小城市的海绵城市运维综合管控机制,明确了运营维护的责任制度。而在政府展开的多项调查中,超过90%的市民对海绵城市建设效果感到满意。综上,迁安市在海绵城市建设方面资金到位、权责明确、惠及群众,同时带来了良好的经济效益。

3.几点建议

根据迁安市海绵城市建设试点区绩效综合评价结果,提出如下几点建议。

3.1 改善整体水质

迁安市水污染问题的改善,应从污染源管控排放、河道治理、管网治理等多方面着手,并严格执行“河长制”中分级监管督查制度,将治理工作扎实推进。

图1 迁安市海绵城市建设试点区域图

迁安市主要河流三里河、西沙河、滦河,其污染源主要为乡镇地带农业面源污染,可通过大力发展生态农业、清洁农业,减少排放并降解废弃物及生活垃圾等逐步解决。同时,结合养分循环技术、河滩生态修复技术等进行控制;对于河道,可安装截污拦蓄设施,并利用絮凝沉淀等化学方法和人工湿地等生态方法净化河道水质;对于管网治理,可安装雨污分流管道,并整治管道排污口,建立新老城区一体化的管网系统及监测系统,及时排查修补破损管网。

3.2 进行生态修复

目前,迁安市海绵城市建设在生态建设方面还有较大提升空间。在三里河、滦河等河道上,可采用生态浮岛技术和植物修复技术进行水质修复;同时,采用河流污染底质修复技术、生态环境修复技术等对河流底岸、边坡进行整体修复与维护,构建以乡土植被为主,乔木、草木、灌木结合的完整植物群落;在此基础上,通过增殖放流等途径,增加底栖动物、浮游动物、鱼类、鸟类等生物的种类及数量,最终构建园林与水景观设计相结合的层次丰富、功能多样的生态廊道。

3.3 提升雨水利用率

为解决城镇化建设带来的日益严重的内涝及热岛效应问题,可在人行横道铺设透水砖、植草砖等透水设施,并在小区内及公共建筑附近打造生态停车场。路面施工时可采用透水混凝土材料及砾石、沙土等渗透性较好的路基,增强城镇路面的稳定性、安全性。在钢铁工业园区等硬化路面比例大的区域,可采用回收净化技术,将其转化为工业用水进行利用。

3.4 建设完善管理机制

在第一阶段的海绵城市建设过程中,其管理机制也反映出一定不足,建议施工前,相关部门应做好基础资料调研整理工作。同时,做好与民众的沟通工作,吸取合理建议,因地制宜调整建设方案。施工时,明确各部门职能,划分建设分区,合理协调专家组、设计公司、施工单位的分工与进度,并深化、细化对设计公司及施工单位的招标要求与审查制度。竣工后,成立相关督导部门,及时对项目建设效果进行考察评估,确保海绵城市建设质量。

3.5 加强LID措施维护修复

在迁安市海绵城市建设后续阶段,建立政府同施工单位联合的LID措施维护和修复机制,并推行相关维护修复标准与规定,保障LID措施的长效运营。对于透水砖、植草砖生态停车场等工程的施工,应定时检查其稳定性并进行疏通清洗工作。在冬季,及时除雪解冻,降低对透水铺装造成的损害。针对生物滞留带、植草沟等滞留设施,应及时清淤,并定期进行植被更换,做好养护工作。对于管网、收水箱等雨水回用设施,及时监测水质并定期清理、净化,保障用水安全。

4.结论

迁安市海绵城市建设总评为0.7分,总体建设效果良好。在水资源、水安全与水生态、经济效益等方面的评分均达到0.9分以上,说明迁安市在水资源合理利用、水安全保障、经济效益等方面取得了积极进展。然而,在水环境质量方面,最终评分较低,仍有较大的提升空间。在2020年—2030年中长期海绵城市规划与建设过程中,应在水环境治理、生态修复、制度建设与管理等方面获得更大改善,为经济社会可持续发展做出更大贡献。

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