鄱阳湖流域水土保持重点治理一期工程效益后评价研究

2013-09-08汤崇军郑海金

中国水土保持 2013年9期

张龙，汤崇军，郑海金

(江西省水土保持科学研究院，江西南昌 330029)

对投资项目进行科学的分析与评价，是实现投资项目决策科学化和民主化、提高项目效益及其可持续性的关键。我国水土保持综合治理投资、规模逐年加大，对其治理效果进行后评价愈显重要。目前，水土保持效益评价研究呈现从定性转向定量，从单因素、单目标转向多因素、多指标的综合评价，但大量的研究是在西北地区开展的，南方红壤地区研究很少［1］。本文根据南方红壤丘陵区水土保持综合治理项目的特点，结合效益后评价常用的程序和思路，创新完善生态、社会、经济指标体系，在指标权重判别中引入熵权法，减少了人为的主观影响，制定了更加合理的评价程序。同时，以鄱阳湖流域水土保持重点治理一期治理工程为例，分地区、分类别，对其治理效果、存在问题进行了分析评价，以期为其后续治理工作的开展提供指导。

1 工程概况

鄱阳湖是长江最大的通江湖泊，属吞吐型过水性湖泊，承担着长江洪水调蓄任务，对长江中下游防洪发挥着重要作用。然而，由于流域内水土流失严重，导致洪涝灾害频繁发生。据1996年卫星遥测，鄱阳湖流域水土流失面积达 3.52万 km2，占土地总面积的21.4%，占山地面积的35%。流域内95个县(市、区)中91个县(市、区)存在程度不同的水土流失，水土流失面积在3.33万hm2(50万亩)以上的县市有41个，6.67万hm2(100万亩)以上的县市有15个，主要集中在五河中上游地区。

1998—2004 年底，江西省实施了鄱阳湖流域水土保持重点治理一期工程，工程涉及江西省11个地市，共完成小流域治理207条，治理面积达157 501.8 hm2，其中:兴修水平梯田2 988.5 hm2，营造水土保持林32 327.9 hm2，发展经济果木林12 224.0 hm2，种草4 655.9 hm2，封禁治理105 305.5 hm2，修筑谷坊3 759座、塘坝835座、蓄水池646个、沟头防护1 811处，开挖竹节水平沟535.28万m。

2 评估方法

目前使用的综合评估方法主要有综合指数法、关联度分析法、灰色系统法以及层次分析法等等。我们根据鄱阳湖流域水土保持重点治理一期工程的特点，选用综合指数法，选取定量化的指标，采用熵权法确定各指标的权重，对实施效益进行综合分析评估。

综合指数法是将一组指标值通过统计学处理转化为综合指数值，以便于对不同类别、不同结构、不同计量单位的指标进行综合比较的方法。该方法全面考虑了水土保持综合治理工程效益多指标、多因素、多目标的特点和指标权重的要求，既反映工程治理“目标—目标因素(三大效益)—效益指标”间层次递进的关系，又体现了指标之间、因素之间的相互关系，灵敏度较高。本文定义综合效益指数用ES来表示，则

式中:wj为各指标的权重;yij表示各项指标经过无量纲化处理后的样本矩阵。

3 指标与权重确定

3.1 指标体系的建立

根据重点治理工程的特点，以代表性、可比性、相对独立性、易于量化及易于获取性为原则，选择治理工程对社会、经济和生态环境影响中涉及的主要指标［2］，建立如表1所示的由生态性指标、社会性指标和经济性指标三大类指标类型、11项指标组成的效益评价指标体系。

表1 效益评价指标体系

3.2 权重确定

本研究采用熵权法来确定指标的权重。熵原本是一热力学概念，它最先由申农(C.E.Shannon)引入信息论，现已在工程技术、社会经济、生态环境等领域得到了十分广泛的应用［3］。熵权法是根据各评价对象的指标值来确定各指标的权重，反映了指标间的相互比较关系，该方法受人为的主观影响较小。

用熵权法确定各指标权重的步骤如下:

(1)定义fij为矩阵X第j项指标下第i个被评对象的指标值的比重，则

(2)令ej为第j项指标的熵值，有

式中:k=1/lnm，当fij为 0 时，规定fij·lnfij=0。

(3)计算各指标的权重wj，为

4 评估结果与评价

4.1 数据来源与处理

本工程的数据由工程所在地市的上报材料汇总整理而得，上报材料以小流域为单位，根据研究的需要及对比方便，把各小流域指标按地市汇总。

未经过处理的评价指标值是无法直接进行评价的，因为各指标的量纲、数量级和数量变化幅度不一致。因此，要先对参评指标进行量化处理，用极差标准化方法来解决参数间不可比性的难题。极差标准化方法量化公式分为两种情况:对于正效益型(数值越大越好)指标，数值=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin);对于负效益型(数值越小越好)指标，数值 =(Xmax-Xi)/(Xmax-Xmin)。其中，Xi为实测值，Xmax为实测最大值，Xmin为实测最小值。工程实施前后的各项效益评价指标经量化处理后的标准化值见表2、表3(表中1和0 表示单一指标内的极大值与极小值)。

表2 工程实施前效益评价指标标准化值

表3 工程实施后效益评价指标标准化值

用熵权法对标准化数据进行计算，得出类别层和各个指标的权重，见表4。其中:生态性指标权重最高，为0.404;其次是社会性指标，为0.355;经济性指标权重最小，为0.241。

表4 重点治理工程评价指标权重分配

4.2 综合效益评估结果

应用分级收敛的方法对各个指标的标准数据进行收敛计算(公式1)，得出重点治理工程效益类别层指数和综合指数，见表5和表6。

4.3 综合效益评估结果分析

4.3.1 效益程度判别

效益综合指数可以反映一段时间内水土保持综合治理所取得的效益，通过不同时间段的综合指数的大小比较，可以得到综合治理效益、类别效益的增长幅度与效益水平。因此可以这样定义效益综合指数:效益综合指数是一段时间内水土保持综合治理取得效益优劣的程度，综合指数越大效益水平就越好。

为评价整个鄱阳湖流域以及各地市水土保持重点治理工程的效益情况，将效益综合指数分为5个等级，见表7。

表5 鄱阳湖流域水土保持重点治理一期工程类别层效益评价结果

表6 鄱阳湖流域水土保持重点治理一期工程效益综合评价结果

表7 效益水平等级划分

4.3.2 工程效益总体分析

鄱阳湖流域水土保持综合治理一期工程取得了较好的综合效益，水土流失程度明显减轻。工程实施前后效益综合指数分别为0.326和0.640(表6)，按照综合效益水平等级划分情况，工程的效益水平从原来的Ⅱ级上升到Ⅳ级，综合指数提高了2个等级。系统的各项分类指数均有不同程度的提高，其中:提高最大的是生态指数，由0.281上升至0.730;其次为社会指数，由0.431上升至0.620;最后为经济指数，由0.347上升至0.551(见表5及图1)。

图1 鄱阳湖流域水土保持重点治理一期工程效益综合指数变化

4.3.3 不同地市效益水平差异分析

鄱阳湖水土保持重点治理一期工程涉及11个地市，工程实施后其效益水平都有不同程度的提高，但是各地市因为投入的大小不同以及本项工程实施前的小流域治理情况有所差异，导致治理后的效益水平有所差异(见图2)。

不同地市的综合指数提高幅度不同，其中提高幅度最大的是上饶市，综合指数提高0.440，最小的新余市，提高幅度为0.167。综合指数提高幅度大的地市，效益水平不一定就高，这是由于各地市工程实施前的小流域治理情况不同，例如南昌市，重点治理工程实施前小流域已经进行过较有力度的治理，已经有了一定水平的综合效益显现，因此经本次重点工程治理后，其效益综合指数提高不大，但是其效益水平在11个地市当中排在第二位;同时，不同的投入水平也是导致各地市效益水平差异的原因之一，上饶市小流域平均治理投入为16.95万元/km2，列11个地市的第二位，其效益综合指数的增幅最大。