大凌河健康状况评价与分析

卞京军

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)



大凌河健康状况评价与分析

卞京军

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)

在经济快速发展的国际化背景之下，人类活动逐渐加剧，河道健康问题逐渐凸显出来。文章详细介绍了河道健康的概念体系，以大凌河河道健康评价工程为依托，构建了层次分析与模糊分析相结合的评价模型，探讨了河道健康恶化问题的关键所在，并提出体系化治理体系与措施。

层次分析；模糊评价；健康状况；模型

随着经济技术的快速发展，城市化水平逐步迈向新高度。随之而来的是工业化、信息化的冲击，人们生态保护意识跟不上时代前进的步伐，河流健康问题逐渐凸显出来，成为生活水平进一步提高的桎梏。因此有必要对河道健康进行系统化研究与分析，以确保生态与经济的和谐发展。

众多学者对河道健康问题进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果。邓晓军[1]等基于漓江市河道工程为依托，探讨了河道健康的理论体系，确定出24个评价指标，对河道健康进行评价；朱卫红[2]等探讨了图们江流域的河流健康状况，从多层面选取评价指标，采用层级分析法进行河道健康评价；茹彤[3]等探讨了国内外河流健康评价现状，针对水文、水质、地貌、生物、连通性等方面进行了评价；黄海鹏[4]等对赣江南昌段运用云模拟与模糊评价相结合的方法，研究了赣江河道的健康状况；孙博[5]等对传统的评价指标进行改进，并成功应用于大凌河流域；翟晶[6]等针对生态完整性要素和社会服务要素，建立多层次评价模型，对滦河健康状态进行了分析；此外，李美香[7]，王明阳[8]等也对河道健康问题进行了研究。

通过对河道健康研究现状的分析可知，大部分学者对河道健康的评价采用单一模型，缺乏创新性。文章在对河道健康体系化概念的基础之上，运用层次分析法与模糊评价法相结合的创新性技术路线，对大凌河河道健康状况进行了系统化评价，并提出了具体的应对措施。

1 河道健康的概念

河道健康隶属于河流健康的分支，是河流健康的有机组成部分。河流健康是对河流生存状态的综合性评价，其精确定义仍处于探索阶段。河流健康的概念起源于河流生态稳定，但不局限于生态健康，还应包括河道健康、经济作用等其他层面。

河流健康评价的关键点在于河道，河道作为水流的通道，是泄洪、排沙、运输等各功能的载体，是河流健康的具体表现形式。河流健康应该维持河流自身结构形态的健康、水循环的完整以及泥沙输移的连续，因此，河道健康是河流健康的基础。

2 河道现状健康状况评价

2.1 评价方法的选取

河道健康的评价标准随着地域、时间、空间的变化而呈现出不同的形式，其本身的不确定性、易变性使得评价指标具有一个模糊的范围。因此，考虑到河道健康的模糊性，及评价精度较低的问题，选用模糊评价法进行河道健康评价。

模糊综合评价模型是建立在模糊数学理论之上，将模糊理论之间的相互关系进行耦合，形成独特的模糊评价体系，能够使范围较广、空间较大、层次混乱的可变影响因素定量化的河道评价模型。

河流健康评价体系的影响因素多而繁杂，不可能面面俱到的分析每一个影响因素。建立河道评价模型应该充分考虑科学性、系统性、层次性等原则，因此在进行模糊分析之前必须对河道评价的各影响因素进行层次分类，即运用层次分析法进行预处理。

基于此，结合两种分析方法，将综合评价方法的优点最大化进行河道评价研究，进而对河道的健康状况进行系统、全面的评价。

2.2 评价指标及模型建立

将河流健康体系按照层次分析法划分为目标层、准则层、指标层3个层次。目标层为河流健康，准则层为河道健康、生态稳定、经济价值，指标层分别拥有8、9、7个具体目标[9]。其中河道健康隶属于河流健康的准则层之内，对河道健康的目标层具体化，如表1所示。

表1 河道健康评价体系

在层次分析确定指标体系之后，结合模糊分析法建立评价模型，其形式见式(1)：

(1)

式中：uhi为隶属度；j为样本；h为级别；wi为指标权重；aj上限值；bj下限值。

2.3 指标权重的确定方法

权重的确定方法种类繁多，部分学者通过工程经验、主观判断确定权重，或者通过数学公式进行确定。有效的权重需要一调查研究为前提，结合专家学者的建议，依托河流的自然现状及经济条件进行综合确定。文章为了将人为主观性降到最低，选用层次分析法作为基础，结合专家意见确定出评价指标权重，如表2所示。

基于河道健康概念的可变性，其评价标准也随之发生变化才能整体、系统的反应河道自然特性。文章结合大凌河具体状况，将“河床稳定、污染可控、水量稳定”作为目标，在前人研究平台之上，将评价标准划分成5个等级，如表2所示。

表2 大凌河河道健康评价指标权重及标准

2.4 评价结果及分析

大凌河流经锦州市西南部，其中水沟村至石门村为游荡性河段，石门村至安子沟村为微弯河段。结合各指标的健康标准，运用评价模型进行健康评价，对结果列成表3。

运用加权平均原则确定河道健康等级，其中从健康到病态的量化分数分别为5、4、3、2、1，评价获得的结果如表4所示，结果分析如图1所示。

表3 大凌河河道健康评价结果

表4 大凌河河道健康评价结果分析

图1 2010—1015年大凌河河道健康评价结果分析

由图1可知，研究区内的2个河段随年代的变化基本一致，2010年大凌河河道状况处于健康状态，属于较好的情况；但在2011年河道状况突然下降。根据河道周围状况调查可知，河道内泥沙淤积严重，导致河道内水流量降低，河床有抬升趋势，水沙比例严重失调。经过为期1a的清淤处理，河道健康进本恢复到健康状态。2012—2014年之间河道健康状况进本处于稳定状态，但出现逐渐恶化的趋势，自2014年到2015年，河道状况再次恶化。由于河道干枯，水位快速下降，致使河道健康处于中等阶段。

通过模型结果的评价分析，近5a内，大凌河河道健康状况主控性影响因子为：水沙比例失调。但是，针对水沙比例失调问题治理措施较为繁琐，需要统筹大局，进行系统性治理与维护。

3 河道治理对策

3.1 建立水沙调控体系

导致河道健康状况下降的原因是水量少、沙含量相对增多，解决这一单体的最有效方法就是建立补水、排沙相机结合的综合治理方式。其调控体系如图2所示。

图2 河道综合治理体系图

3.2 制定相关措施

河道治理措施与调控体系紧密相关，通过制定相关措施加强调控体系的运行，充分发挥各措施的优点，达到补水排沙的治理目标。

1)加强粗砂治理。对河道上游重点粗砂淤积地段进行综合治理，采取人工打捞、增强农牧业等措施。

2)加强水库修建。将大凌河主干道之上的水利工程形成体系化，通过水库的拦沙、调水工程降低河道内沙含量。

3)河槽的塑造与改造。水流及河沙的冲击使得河道形态发生变化，但随着经济的发展已不再大量需要宽河道运沙，导致河道一侧沙淤积严重，河道变窄。主要任务是形成稳定的中河槽进行淤积处理。

4)加大滩区放淤力度。在河滩区有计划的实施人工放淤及引洪放淤，采取河道疏浚与淤滩相结合的治理方法，以达到河槽与滩涂同治理的目标。

5)泥沙综合利用。将打捞的河沙用于建筑、水利等周边工程。

4 结 语

随着经济的快速发展，人类活动日益加剧，河道健康问题逐渐凸显出来。文章通过对大凌河现有的健康状态建立模型，进行深入分析，指出问题的关键之处，并提出相应的治理体系及解决措施，为类似的河道评价研究提供借鉴。

[1]邓晓军,许有鹏,翟禄新,等.城市河流健康评价指标体系构建及其应用[J].生态学报,2014(04):993-1001.

[2]朱卫红,曹光兰,李莹,等.图们江流域河流生态系统健康评价[J].生态学报,2014(14):3969-3977.

[3]茹彤,韦安磊,杨小刚,等.基于河流连通性的河流健康评价[J].中国人口，资源与环境,2014(S2):298-300.

[4]黄海鹏,徐镇凯,李诒路.基于云模型的河流健康多层次模糊综合诊断—以赣江南昌段为例[J].长江流域资源与环境,2015(S1):62-69.

[5]孙博,马涛,李伟.辽宁省典型河流生态健康评价指标体系研究[J].人民黄河,2015(09):81-84.

[6]翟晶,徐国宾,郭书英,等.基于协调发展度的河流健康评价方法研究[J].水利学报,2016(11):1465-1471.

[7]李美香,周向华,王启明,等.基于改进突变级数法的秦淮河河流健康评价[J].水资源与水工程学报,2016(06):39-43.

[8]王明阳,董壮,徐昕.基于延拓盲数-网络分析理论的河流健康评价[J].水资源与水工程学报,2016(04):129-134.

[9]孙雪岚,胡春宏.河流健康评价指标体系初探[J].泥沙研究,2007(04):21-26.

Evaluation and Analysis of Dalinghe River Health Conditions

BIAN Jing-jun

(Tieling Hydrological Bureau,Tieling 112000,China)

Due to the internationalization background of rapid economic development, the human activities are exacerbated gradually and health problems about river course are more and more visible. The paper described in details the concept and system of river course to construct an evaluation model combing analytical hierarchy process and fuzzy evaluation based on the health evaluation project of Daling river course, discussing the key problem of the river course health deterioration in order to put forward the systematic governance system and measures.

analytical hierarchy process; fuzzy evaluation; health status;model

1007-7596(2017)03-0013-03

2017-02-22

卞京军(1975-)，男，辽宁铁岭人，工程师，研究方向为水文水资源勘测及评价。

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