我国城市河湖水生态环境评价体系构建和实证研究

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1、我国城市河湖水生态环境评价体系构建和实证研究　　摘要：参考国内外相关研究成果，在全面掌握我国城市河湖水生态环境现状与问题的基础上，采用层次分析法、隶属度函数计算等分析方法，建立了城市河湖水生态系统的评价指标体系与评价标准，并以江苏省为例，利用历史数据以及监测资料，对城市河湖水生态环境城市河湖水生态环境评价指标体系由目标层、准则层、指标因子层组成。目标层是体现城市河湖水生态环境状况的综合指标；准则层由水环境质量、水资源利用、水污染状况以及生态保护与生态建设4项组成，分别从城市河湖水生态环境的不同侧面进行描述和评价，体现其相互之间的逻辑关系；指标因子层由21项指标组成，均采用可测、可比、可以

2、获得的指标因子，它们构成指标体系最底层。1.2确定指标权重9影响城市河湖水生态环境的因素较多，城市河湖水生态环境评价属于多指标综合评价。评价指标较多具有明显的层次性：目标层、准则层和指标因子层构成了一个递阶层次模型，同一层次的元素作为准则对下一层次的某些元素起支配作用，同时它又受到上一层次元素的支配。因此，指标权重的确定选择层次分析法（AHP）[11]：首先，在专家咨询的基础上确定要素之间及各要素构成指标之间的判断矩阵；然后，利用方根法求得最大特征根对应特征向量，并在对判断矩阵进行一致性检验的基础上计算出要素层和指标层单排序权重，确定下层指标对上层指标的贡献程度，从而得到单项指标对总目标

3、的重要性权值；最后，计算出指标层相对于目标层的总排序权重，并检验总排序是否具有一致性。2城市河湖水生态环境评价方法根据上文所构建的城市河湖水生态环境评价指标体系，建立相应的评价指数结构，以总评价指数来反映城市河湖水生态环境状况。2.1评价指标标准化目前，国内外对城市河湖水生态环境还没有统一的评价标准。表1中21项评价指标与城市河湖水生态环境总评价值存在正向关系或逆向关系，本文主要采用隶属函数对单项指标进行标准化处理。评价指标标准化就是要将各评价单元指标因子数据进行标准化处理，使各指标因子转换成0～1之间的评价指数，其中优者指数值为1，差者指数为0[12]。9首先，将各单项指标分为二类：一

4、类是正效指标，这类指标值越大，则说明城市河湖水生态环境越好；另一类是负效指标，它的作用则正好与前者相反。其次，采用隶属函数对上述各单项指标进行标准化处理，用评分与专家判断相结合的方法确定隶属函数的隶属区间。最后，选择评价区域不同阶段发展规划的目标值，用以确定评价指标的上、下限[a，b]，并以x代表各单项指标的现状值。正效类指标的隶属函数符合偏大型模糊分布，因此采用升半梯形分布：2.2综合评价指数计算参照国内外各种综合指数的分级方法，本文将城市河湖水生态环境评价标准分为五级并给出相应的分级评语，各级的指数范围见表2。表2城市河湖水生态环境评价综合指数分级3城市河湖水生态环境评价实证分析利用

5、上述城市河湖水生态环境评价指标及综合评价指数的计算方法，以江苏省为例，进行实例应用评价。3.1评价指标数值选取根据江苏省的实际情况，各评价指标数值取2010年江苏省水资源公报[13]统计数值作为现状值，并分别以江苏省“十二五”水利发展规划[14]和江苏省水利发展“十一五”规划[15]目标值作为上、下限，可得江苏省城市河湖水生态环境评价指标参数值表，见表3。表3评价指标参数值3.2评价指标权重确定9首先，结合相关实际资料，根据层次结构模型确定上下层元素之间的隶属关系，针对上一层的准则构造不同层次的两两判断矩阵，利用评分的方法（由20多位水管理部门和高等院校的专家、学者根据其经验确定数值）来

6、比较它们的优劣。通过引入比例标度（1，2，…，9）反映对各因素的综合考虑，得出各层次的初始判断矩阵。3.4综合评价指数计算与结果根据综合评价指数C的计算公式（3）以及表3中的数据，可以计算出江苏省城市河湖水生态环境的综合评价值。对照表2可知，目前江苏省城市河湖水生态环境总体处于良好状态，生态环境较少受到干扰破坏，水生态系统结构尚完整，功能尚好，因此受到一般干扰时可恢复，生态问题并不十分严重。但是，通过对各单项指标值的比较，发现江苏省城市河湖水生态环境还存在着一些亟待解决的问题。（1）从水环境质量相关指标来看，江苏省城市河湖水资源环境质量现状距离设立的生态城市目标值仍有一段距离。主要表现在

7、河道、湖泊水质污染严重，大多不符合III类及以上水质的要求。因此，随着城市化进程的加快，水质治理任务艰巨，需要加大水功能区管理力度，加强清水通道建设控制手段。9（2）从水资源开发利用相关指标来看，江苏省城市河湖水资源利用水平已有了较大提升，单位生产总值用水量下降、工业用水重复利用率有所提高。但整体来看，水资源供需矛盾尚未能得到完全缓解，水资源利用效率仍存在总体偏低、浪费严重等一些情况。（3）从水污染类状况相关指标来看，近年来污染状况