黔中水利枢纽工程生态环境评价体系研究

2014-10-21管世烽夏振尧陈毅胡文静张伦张琳琳马鑫

安徽农业科学 2014年31期

管世烽夏振尧陈毅胡文静张伦张琳琳马鑫

摘要水利工程其生态环境影响评价是一项十分复杂的工程。文章阐述了基于德尔菲法和层次分析法理论建立的生态环境影响综合评价体系，并运用该评价体系分析和评价了黔中水利枢纽工程建设对其生态环境的影响程度，确定了该工程的17项评价指标及其评分等级和权重，综合评价的结果为良，认为得到了较为合理、可靠的生态环境影响评价结果，同时证实了该评价体系的实用性。

关键词水利工程；生态环境体系；评价指标；层次分析法；德尔菲法

中图分类号 S274 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）31-11180-03

Research of Ecoenvironment Evaluation System in the Qianzhong Water Conservancy Project

GUAN Shifeng1， 2， XIA Zhenyao1， CHEN Yi 2 et al

（1. Collaborative Innovation Center for Geohazards and EcoEnvironment in Three Gorges Area， Hubei Province， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002； 2. College of Hydraulic & Environmental Engineering， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract The ecological environment impact assessment of hydraulic project construction is a complex project. The author establishes the comprehensive evaluation system of ecological environmental impact， the system based on the theory of Delphi method and Analytic Hierarchy Process. And the author uses the evaluation system analyzing and evaluating the influence degree of Qianzhong water conservancy project on the ecological environment. The 17 indexes of the project which include rating and weight are determined. The comprehensive evaluation result is well and the result of ecological environment impact assessment is reasonable and reliable which proves the practicability of the evaluation system.

Key words Hydraulic engineering； Ecological environment system； Evaluation index； AHP； Delphi method

自20世紀初期开始，人类社会经济活动的能力和强度急剧增加，对生态环境的影响也从单一生态系统扩展到人类生活的整个区域，生态问题越来越突出，区域性生态环境问题已经成为许多国家可持续发展的重要制约因素^[1]。水利工程具有供水、灌溉、发电、防洪等功能，既有经济效益，又有改善生态环境的意义。但水利工程也会产生一些如水土流失等生态环境方面的不利影响。水利工程引起的自然环境问题和生态环境问题是制约水利工程建设的重要因素，将生态环境效益与经济效益结合起来作为水利工程建设的长远目标是水利工程建设与生态建设相互关系研究的重点[2～6]。环境影响评价是水利工程投建评估报告的重要内容之一。专门的生态环境影响评价方法国内研究得不多，目前还处于探索与发展阶段；德尔菲法^[7]（Delphi）具有较为严密和完善等特性已成为风靡全球的权威方法，被应用于预测和决策；层次分析法^[8]（AHP）适合处理复杂性问题。该方法从整体出发，进行定性与定量分析相结合的、自上而下的综合集成的决策认识和评价复杂生态系统，是目前最常见的评价方法。

因此，该文以黔中水利枢纽工程影响生态环境区域为例，运用德尔菲法和层次分析法相结合的方法，针对该工程影响的生态环境情况建立一套较系统的生态环境影响评价体系，为工程的决策和管理提供科学依据，推动该区域在生态环境基础上的经济和社会可持续发展。并为类似的水利工程项目的决策和管理提供方法和依据。

1 研究区域概况

黔中水利枢纽工程处于云贵高原中东部、长江和珠江两流域分水岭地带，介于三岔河中下游以南、打帮河和涟江源头区以北、南明河以西，地形分布为东北走向的长弧形区域；地处株六铁复线路经济带的核心部位，是贵州省城市最密集、工业基础最好、人口最集中的地区。工程主要包括水源工程和灌区工程；水源工程包括大坝、泄洪建筑物、冲沙底孔、灌溉引水隧洞、发电引水隧洞及发电厂房等，位于六枝特区和织金县交界处，地处东经105°10′～105°30′、北纬26°25′～26°40′。灌区工程包括坝址-桂家湖的总干渠、桂家湖-革寨水库-凯掌水库的桂松干渠、革寨泵站、配套支渠等，灌区包括六枝北部和东部、普定南部、镇宁北部、关岭中部、西秀区中部和南部、平坝南部、长顺西北部，共49个乡镇，国土面积2 553 km2，介于东经105°20′～106°30′、北纬25°45′～26°30′之间。全区年平均降雨量为912.3～1 508.2 mm，且自西向东递减；多年平均风速1.3～3.2 m/s，年日照时数1 174.6～1 804.9 h；多年平均无霜期272～309 d。

2 生态环境评价体系

生态环境影响评价的基本对象是生态系统。生态环境评价是利用各种技术测定和分析生态系统各层次对自然或人的反应或反馈效应的综合表征，来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律^[9]。在水利工程项目开发建设中，生态环境影响评估的基本目标是客观地、正确地了解生态环境对水利项目的反应以及其动态变化原因和规律。

2.1 德尔菲法与层次分析法

多专家多轮咨询系统被认为是德尔菲法的本质，它对研究对象的调查意见进行统计处理、概括和总结，而后累次进行信息反馈，使意见趋于集中后，得出调查结果。此方法成败的关键是合理挑选调查对象，即参与主体的代表性、研究指标的重要性、专家的权威级别和积极性程度，这些都被德尔菲法应用者所考虑，并计量专家意见的集中度、协调系数、变异系数，以及进行显著性检验。具体步骤如下：①选择咨询专家组；②设计调查表，进行专家组问卷调查；③收集调查表，进行统计处理，将统计结果作为研究依据，进行第二轮调查，如此往复，循环到调查数据趋于一致为止；④统计和整理研究数据，作为最终的调查报告。

层次分析法亦被称为生态系统综合评价法。该方法的基本观点是系统论原理，根据整个脉络具有层次性特征，将复杂问题作为一个大系统来研究；通过对脉络的多个因素分析，研究问题被分解成为若干层次要素，再请专家对各层次的各要素进行客观的判断，相应地提交相对重要性的定量表示程度；根据它的相互作用关系构建递阶层次数学模型，并运用两两比较的方法，从定性到定量，确定决策方案之间的相对重要性，同时评估其评价指标值大小，从而计算出各层次全部要素的相对重要性的权数，并给定排序；最后依据排序结果进行计划裁决和精选解决问题的方案。

因此，运用德尔菲法与层次分析法相结合的方法，对水利工程建设进行生态环境评价被认为是一条行之有效的途径。充分利用专家的经验进行定性分析，并对生态环境影响定量评价，被看作是这种结合方法的两个优点。它实现了对水利水电工程建设项目的科学有效的分析评价目标。

2.2 评价指标的确定

基于德尔菲法和层次分析法理论，建立一个具有科学性、完备性及实用性的综合评价指标体系。初步拟定阶段、专家评定筛选阶段和最终确定阶段被看作是建立评价指标体系的3个阶段。依据水利工程建设对生态环境影响的特点，将可能产生的影响因素进行分类、组合，设计出囊括目标层、准则层及指标层的生态环境影响评价体系框架。为了判断水利工程建设对其受影响的各指标的影响程度，通过理论分析、资料调查、规划目标和通用分级标准等手段，制定出各指标的分级标准，即将各指标分为优、良、中、劣4级，并分别赋予分值为4、3、2、1。

根据以上所述原理，运用实地调查取样、实地监测指标、类比分析法^[10-11]等方法，并在定性和定量描述各评价指标影响程度的基础上，针对黔中水利枢纽工程建设对生态环境影响的特点，采用德尔菲法理论邀请专家对拟选取的生态影响评价因子进行打分、分析和整理，最终选定了17个评价因子：（1）地形地貌；（2）森林覆盖率；（3）维管束植物；（4）珍稀濒危植物；（5）古树名木；（6）淹没区生物量/评价区生物量^[12]；（7）陆栖脊椎动物；（8）珍稀濒危动物；（9）鱼类；（10）土著物种；（11）水体污染；（12）空气污染；（13）噪声污染；（14）敏感区；（15）土地垦殖率^[12]；（16）土壤侵蚀模数；（17）人口经济密度。各评价指标的评分等级和评价等级及评分设计见表2。

2.3 判断矩阵及权重计算

在基于德尔菲法理论邀请专家分别对各评价指标进行打分并分析处理的基础上，根据评分结果，运用层次分析法理论，构建判断矩阵，确定各评价指标的权重，并对其进行一致性检验。具体步骤如下：

首先，专家逐一对各层次上的影响因子进行对比并评分，对照规定的标度，量化后写成矩阵形式。评分标度量化说明见表1。

由于该项目的该评价分值仅有2.18，综合评价等级接近与中等，因此在工程建设中应采取有效措施针对评价指标权重较大的方面进行控制和保护。比如针对鱼类的保护，可在工程施工期采用减少在河道中挖沙、取石倾倒建设垃圾、改变水流流向和加重泥沙含量等行为以减少直接对鱼类生长繁殖、活动等影响；可在运行期采用科学调水运行方式，开展特有鱼类保护研究工作，建立鱼类增殖站，鱼类栖息地保护等措施保护鱼类的生长繁殖与活动。

3 结论

建设后的水利工程发挥着巨大的经济效益，但同时也引发了许多生态环境问题，而进行生态环境影响评价和实施生态保护则成为解决这一矛盾的手段，成为水利工程项目是否拟建评估报告中不可缺少的一部分。文章基于德尔菲法和层次分析法理论综合分析了黔中水利枢纽工程对生态环境的影响，确定了该工程的17项生态环境影响因子，建立了该工程建设对生态环境影响的综合评价体系，该综合评价体系丰富了水利工程建设对生态环境影响的评价方法；并采用建立的综合评价体系对该工程进行了综合分析评价，评价结果为良，得到了较为合理、可靠的生态环境影响评价结果，充分证明了该评价体系的科学性、实用性；为类似的水利工程的建设项目提供了生态环境评价方法的科学依据。

参考文献

[1] 董贵华，何立环，刘海江，等.生态系统管理中生态环境评价的关键问题[J].中国环境监测，2013，29（2）：41-45.

[2] 孫威.基于单片机的节水灌溉自动控制器的设计[J].安徽农业科学，2007（29）：9228-9230.

[3] 匡秋明，赵燕东，白陈祥.节水灌溉自动控制系统的研究[J].农业工程学报，2007（6）：136-139.

[4] 鄢光辉.PLC 和变频器在灌溉节水自动控制中的应用[J].电气技术，2006（4）：13-15.

[5] 夏春华，方部玲，金永奎，等.节水灌溉系统自动控制的研究应用[J].农业网络信息，2004（12）：18-20.

[6] 胡钢，沈波，宋培卿，等.节水灌溉自动控制系统研究[J].排灌机械，2004（2）：39-42.

[7] 陆雍森.环境评价[M].2版.上海：同济大学出版社，1999.

[8] 陈国阶.三峡工程对生态与环境影响综合评价体系[J].云南地理环境研究，1991，3（1）：46-57.

[9] 卢其栋，刘震.基于RSGIS和AHP的生态环境评价[J].能源与环境科学，2013（2）：177-178.

[10] 毛文永.生态环境影响评价概论[M].北京：中国环境科学出版社，1998.

[11] 陆书玉.环境影响评价[M].北京：高等教育出版社，2001.