关于衡水湖环境功能区划的研究

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1、关于衡水湖环境功能区划的研究-水文＆水资源中图分类号:X820文献标识码:B文章编号:1672-1683(2004)02-0029-04Abstract:Environmentaldistrict&planisaeffectivemeasuretocontrolthewaterqualityinHengshuiLake.InthebasisofselectingreasonableandfeasibledraftsabouttheHengshuiLake’senvironmentaldistrict&plan,evaluationindexsystemisc

2、onstructedandenvironmental,social,technicalandeconomicalimpactsforeverydraftareanalyzedthroughAHPmethod.Theoptimalusagemodelwasdetermined.Thisresearchcanprovideareferencetothelakeenvironmentalmanagementandrecovery.Keywords:AnalyticalHierarchyProcess,Lake,EnvironmentalDistrictandPla

3、n,HengshuiLake1前言由于湖泊的水流速度缓慢、水体更新历时长，其环境问题近来已经成为环境治理中的重点和难点。尽管国家已经投入大量的资金和技术力量，但湖泊的富营养化及污染问题仍难以根治。其根本原因就在于没有对来水水质进行控制，湖泊治理和功能区划不力，导致湖水水质总体下降，湖泊底质受到污染进一步成为内污染源。虽然部分湖泊已经进行环境功能区划，但由于未对其区划方案进行总体评估，在新的功能区划中出现消极影响并进一步导致环境恶化的现象也时有发生。因此，加强对湖泊环境功能区划的研究及不同区划方案的遴选工作，对湖泊环境的治理有较强的现实意义。衡水湖又名千顷洼，

4、位于衡水、冀州、武邑和枣强4市县之间，是华北平原的两大内陆淡水湖之一，对承接上游来水、供给本地用水起着极其重要的作用。也是长江中线引水工程的必经之路，已经成为“引黄”和“引江”等南水北调工程的枢纽。近年来，由于上游污水的不断汇入，衡水湖水质急剧恶化，已经不能适应作为引黄和南水北调对其功能的要求，且对湿地环境生态破坏很大。因此，对其进行治理已经成为目前华北地区水环境治理中迫在眉睫的任务。为了确保其在南水北调中的调蓄水库功能和湿地功能，就必须对其库区进行环境功能区划分。层次分析法作为一种十分有效的系统分析方法，广泛地应用在能源开发利用、水资源分析利用等方面。[1

5、-3]与目前国内外流行的指数法、灰色系统分析法、模糊数学法等方法相比，层次分析法适用于尚无统一度量标尺的复杂问题的分析，解决用纯参数数学模型方法难以解决的决策分析问题和多目标任务的分析。本文参考相关的研究，运用层次分析法对衡水湖环境功能区划方案的遴选工作进行了研究，得出衡水湖的最优化利用方案。在河北省南水北调工程办公室对衡水湖综合规划决策中起到了重要的参考作用。2层次分析法原理层次分析法（AnalyticalHierarchyProcess,简称AHP法）是将决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。[4]该方法是

6、美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。由于层次分析法对原始观测数直接加权运算进行综合排序，未削弱原始信息量，使评价指标逻辑判断量化且保持判断思维全过程的一致性。层次分析法基本原理为：将要评价系统的有关替代方案的各个要素分解成若干层次，并以同一层

7、次的各个要素按照上一层要素为准则，进行两两判断比较并计算各要素的权重。通过层次单排序和层次总排序，根据最大综合权重原则确定最优方案。[5]2.1构建层次矩阵首先根据项目特点构建层次矩阵，一般为三至四层，例如目标-决策层矩阵如表1。矩阵中各元素为相对重要性标度，其取值见表2。2.2层次单排序层次单排序就是针对上一层某个元素得到的判断矩阵，计算本层次与它有联系的元素权值，这些权重反映了这些互相联系的元素的相对重要性。层次单排序的基本思路是：求判断矩阵的最大特征值和特征向量（即本层次元素的权重）。判断矩阵的最大特征值和特征向量采用平均近似法(方根法)计算。其计算步

8、骤为：①计算矩阵各行各元素乘积2.3层次总排序层次总