多目标生态水网构建与评价方法研究

徐驰 彭振阳 黄金凤 刘国强 何子杰 张浮平 陈俊

摘要： 生态水网的构建与评价是涉及防洪、水资源、水生态、水环境等多因素的综合性问题，对更好协调各个因素之间的关系、提升生态水网的综合效益有重要意义。提出了一种生态水网构建的基本理念，聚焦于水位和流量两要素，优化了生态水网构建方式和调度规则，提取满足多目标需求的生态水网;利用ArcGIS、MIKE、MATLAB等工具建立了多目标生态水网的一维、二维耦合模型，实现了对防洪、供水、水环境治理的统一模拟;以层次分析法为基础，结合专家打分赋予权重方式，构建了一套生态水网的评价指标体系;最后，将研究成果运用于南京市高淳区固城湖水系生态水网。结果表明：相对于现状水网而言，构建的生态水网可通过对水位、流量的优化调控，在满足防洪安全的同时，提升水资源利用效益，改善水生态环境，研究提出的评价方法可靠。

关 键 词： 多目标生态水网; 模型构建方法与技术; 模型评价; 南京市

中图法分类号：  TV213.4

文献标志码：  A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.03.012

 0 引 言

随着中国经济社会快速发展，人口、产业集聚，人类高强度活动造成的水资源、水环境承载压力不断增强，对河湖健康状况带来了不利影响;在高质量发展新阶段，水安全、水资源、水环境、水生态等方面的保障需求进一步提升  [1] 。在此背景下，统筹“多水共治”构建生态水网，已成为在平原河网地区合理开发利用水资源、防御水灾害、维护水环境、修复水生态的重要抓手和工具。

生态水网有关理念可追溯至20世纪90年代，进入21世纪后，人们对城市水网逐渐重视，聚焦于研究生态水网的定义及特征  [2-3] 。生态水网是围绕某一特定区域自然形成或人工建造的河流、溪流、渠道、湖泊、水库等要素，将之相连通的网状系统，并以水为载体，不同要素间不断进行物质和能量交换，从而形成的统一整体。

目前，生态水网已成为城市或区域实现生态水利综合治理的载体和抓手，水安全保障综合效益提升、调度运行管理方式等是生态水网研究的重点问题  [4] 。中国众多学者已开展了生态水网方面的探索性研究。例如王中根等从水系结构、水系特征、生态水网连通性及水系连通方式的关键问题等方面进行了较为前沿的探索研究  [5] ;王维平等对生态水网内涵进行了解析，并从水源、调蓄、传输、利用、排放等方面提出了生态水网构成要素  [6] ;蒋任飞等研究了生态水网在水系特性、水网连通、水资源、水环境、水生态、防洪减灾、涉水经济等方面的评价指标  [7] 。还有一些学者提出了不同地域生态水网构建的重点和方案，如武汉大东湖生态水网工程致力于恢复湖泊水质、改善水环境  [8] ，苏州市生态水网工程致力于提升水岸景观，邯郸市生态水网工程致力于提升水资源可利用量。

生态水网构建是一项系统工程，需要综合考虑经济社会发展对水灾害防御、水资源、水生态、水环境、航运、水景观、水文化、水经济等各因素的需求，探索综合性解决方案。其中，水灾害防御因素包括防御标准、洪水水位、洪峰流量、洪量、排涝模数等问题;水资源利用因素既包括常规水利用、非常规水利用等传统问题，还包括洪水资源利用等  [9] 新问题;水生态因素需要考虑水文、土壤、植被三大要素  [10] 的若干问题;水环境因素除了要考虑GB 3838-2002《地表水环境质量标准》提出的三大类109项控制指标外，还要考虑现阶段技术水平无法测量的若干指标。此外，在中国南方河网地区，水系交错、河湖纵横的复杂水情将带来比以上因素更加错综复杂的多目标生态水网问题。对生态水网构建的基本理念、方法、技术和评价指标体系进行系统性研究具有重要意义。

1 生态水网构建方法与技术

1.1 基本理念

从水循环过程来看，生态水网构建需要遵循自然界的水量平衡和能量平衡规律，基于自然水系、人工水系、建筑物、下垫面条件，研究河湖水网的流动性、连续性、再生性  [11] ，综合运用工程措施和非工程措施，调节水体与外界环境的能量输入和输出关系，优化水体的时空分布特征，改善水网水量、水流、水质运移规律，提升水资源统筹调配能力。

从生态水网的功能性看，不同经济发展水平地区的生态水网构建各有侧重点，并往往涉及防洪、水资源、水生态、水环境、航运、水景观、水文化等多目标协调问题，这些因素间因客体条件差异，有些表现为正相关关系，如水生态、水环境、水景观应该在枯水期维持一定的水位和流量;有些表现为负相关关系，如防洪安全要求汛期水位低而造成汛末蓄水量不足，影响水资源、水生态、水环境、水景观对水位和流量的需求，又如水資源利用与生态环境对水位和流量的需求往往不一致等。生态水网构建需要统筹协调经济社会发展与众多涉水因素的关系。

本文认为，可将生态水网构建的重点聚焦为对水位、流量双要素在时间、空间上的协调和权衡，以这两个因素作为关键，提出生态水网的构建方式、技术方法和评价体系。

1.2 构建方式

在中国南方平原河网区，防洪安全往往是水安全保障的重点。本次研究提出一种新的构建方式，以防洪安全为第一任务，并统筹考虑水资源利用、水环境改善和水生态提升要求，构建的核心是优化调节水体流动规律，调控关键控制断面的水位和流量（见图1）。主要步骤如下：

（1） 分析地区防洪保护对象和防洪标准，根据河湖水位、流量关系，制订生态水网各关键控制断面在汛期对水位、流量的要求。

（2） 研究水网所在区域的水资源利用需求，根据重点用水户的用水过程，制订生态水网各取水口断面对取水水位、流量的要求。

（3） 研究水网所在区域水生态、水环境对各监测断面水位和流量的要求，提出水网在各生态控制断面的最小流量、最低水位等约束条件。

（4） 研究航运、水景观等其他考虑因素对生态水网水位和流量的要求。

（5） 基于水利控制枢纽建设和调度运行现状，将调度规则优化与新建水利控制枢纽两方面措施相结合，以调控各时段、各控制断面的水位和流量为核心，研究满足防洪、水资源、水生态、水环境及其他有关要求的最佳方案。

1.3 实现路径

1.3.1 模型构建

使用ArcGIS、MIKE、MATLAB 3个主要工具，发挥各工具的特点和优势，构建生态水网模型。

图2为模型的实现路径：利用ArcGIS工具处理收集的数字高程、河网水系、行政区划、水工建筑等矢量数据，将矢量数据与水文、气象、水力等数据共同输入MIKE工具中，构建一维、二维耦合基础模型，再添加水工程调度模块，构建防洪演算模型、水生态修复模型、水环境改善模型。在考虑雨洪资源利用、生态基流需要等有关限制条件的基础上，模拟生態水网中各关键控制断面的水位、流量过程，并使用MATLAB工具寻找相对最优方案，最终提出能够满足防洪、水资源利用、水生态修复、水环境改善等多目标需求的生态水网构建方案。

1.3.2 评价方法

生态水网各要素评价指标众多，应该根据不同类别分层次提取。在本次研究中，第一层分为防洪、水资源、水生态、水环境、水景观、水文化等大类要素;第二层在第一层的要素上再细分指标。因此，在层次分析法的基础上  [12-13] ，结合各类生态水网的不同的侧重点，采用专家打分赋予权重的方法，最终优选综合效益最佳的多目标生态水网。

生态水网评价是一个需要考虑定量指标、定性指标、不同量纲指标的多目标决策问题，要针对不同生态水网评价要素A  1 、A  2 、…A  p 等 （例如防洪、水资源利用、水生态、水环境），在层次分析法的基础上，结合专家打分赋予的权重，再构建评价指标矩阵计算定量化评价指标，最终进行评价。相关步骤包括：

（1） 根据生态水网构建各因素及相关评价指标，对可量化的指标使用量化值，对不可量化的指标使用专家经验进行打分量化，构建每类因素的生态水网评价指标矩阵。

（2） 针对每类因素的评价指标  a   j （j=1，2，…，k） ，对评价指标矩阵每一列进行归一化，将所有指标去 量纲 ：

a   i，j    * =  a   i，j     n   i=1   a   i，j   i=1，2，…，n （1）

（3） 针对A  1 、A  2 、…A  p ，用去量纲后的各指标乘以权重，得到得分矩阵中各数值M  i，m ：

M   i，m =  ; k   j=1   β   j   a   *   i，j

i=1，2，…，n;j=1，2，…，k;m=1，2，…，p （2）

式中：i指生态水网模型数量，j指生态水网评价指标数量，β指专家对指标赋予的权重，m为对水网评价指标进行提炼后的生态水网评价要素。

（4） 对得分矩阵每列按式（1）进行归一化处理，得到归一化得分矩阵，即每类因素的特征向量，用以评价生态水网在评价防洪、水资源利用、水生态环境等每类因素中的作用。

本次研究提出的实现路径将多目标生态水网模型的构建和评价系统考虑。主要是将防洪、水资源、水生态、水环境等各因素统一纳入模型进行动态模拟并相互反馈，并通过优化模型处理数据的接口，提高生态水网模型处理不同元素的交互效率;其评价体系可根据防洪、水资源、水生态、水环境等各大水网评价要素及其若干指标，在依据不同生态水网特点的基础上，灵活调整评价指标体系的结构，开展定量评价。

2 生态水网构建实例

以南京市高淳区生态水网为实例，提出生态水网的构建模式和评价方法。

2.1 生态水网现状及需求

2.1.1 生态水网现状

高淳区位于南京市南部，多年平均气温16.2 ℃，降雨量1 194.7 mm，蒸发量861.9 mm，相对湿度 77.9% ，风速为2.8 m/s。该地区是典型的平原河网地区，固城湖水系位于南部，以固城湖为中心，有水碧桥河、官溪河、石固河及胥河4条主要河流相连，是本次生态水网构建的重点。其中水碧桥河是水阳江与固城湖进行水量交换的重要通道;官溪河东接固城湖、西连运粮河通当涂达长江;石固河定位为城市生态廊道，连接固城湖和石臼湖;胥河横贯东西，是固城湖与太湖连接的通道。

高淳区降水量在时间、空间上分布不均匀，汛期（5～8月）降水量占全年降水量的60%。根据防洪、水资源和水生态环境模拟分别对丰水年、枯水年的需求，模型选取丰水年和枯水年进行模拟。分析2016年高淳站实测逐日降雨数据，参考国家气象信息中心网上提供的南京市雨量站1980～2009年降雨数据，选取1991年和1986年分别为丰水年（5%）和枯水年（95%）的典型年（降雨量分别为1 819.9，722.5 mm），并按2016年降雨规律提取了逐日降雨过程。

结合DEM数据、水系条件分析固城湖区域水系汇流，划定固城湖水系的承雨区面积为589 km  2 。根据水系汇流条件，将固城湖水系划分为7个汇水区，并确定不同汇水区的综合径流系数（见图3）。

固城湖水系已建有水碧桥闸、杨家湾闸、蛇山闸、茅东闸等控制建筑物。这些建筑物具有调节生态水网水体流动规律的作用。为增强调度的灵活性，本次研究在现状控制建筑物基础上，新假设了杨家湾泵站和蛇山泵站，及不同调度规则（见表2），研究如何优化生态水网调度运行方式，实现综合效益最大化。

2.1.2 生态水网综合治理需求

（1） 防洪水位要求。

固城湖设防水位为11.0 m，警戒水位为12.0 m。遇50 a一遇、20 a一遇的洪水时，控制固城湖水位分别不超过13.0 m和12.5 m。因此，从防洪安全的角度出发，固城湖的汛期水位应尽可能控制在13.0 m以内，最好能低于12.5 m。

（2） 水资源利用需求。

根据相关研究，2030年将新建高淳区新区水厂，以固城湖为集中式饮用水水源地该水厂取水规模为10万m  3 /d，需求量较小。因此，水资源利用的重点是利用固城湖水系调蓄更多的水资源用于城市生态与环境。使用主汛期（7～8月）雨洪资源可利用量与汛期（5～8月）徑流控制率两个与防洪密切相关的指标。

雨洪资源可利用量考虑为在防洪演算的基础上，主汛期（7～8月）固城湖比现状水网增加的蓄水量，即在满足防洪安全等有关需求的前提下固城湖可新增的蓄水量，这部分蓄水量是枯水期的生产、生活、生态用水量的重要来源。

汛期降雨控制率用以描述汛期（5～8月）生态水网对汛期降雨的控制能力。结合海绵城市领域的径流控制率  [14] 的理论，水网应尽可能扩大对汛期降雨的控制利用能力。汛期降雨控制率=汛期被控制的雨量/汛期总降雨量。

（3） 水生态与水环境需求。

水生态状况可表现为以浮游植物、浮游动物、底栖动物、水生高等植物、鱼类等为重点的生物多样性  [15] ，与水环境质量有一定的空间相关关系  [16] ，因此在模型中水生态与水环境简化考虑为对水质的需求。

根据水功能区水质目标，固城湖、官溪河、水碧桥河、石固河的水质需求分别为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅲ类、Ⅲ类，相关水位和流量需要满足水质需求。根据污染源特征，选取COD和NH  3 -N作为纳污能力计算的代表因子。参考《高淳区水生态文明建设实施方案》，按照SL 348-2006《水域纳污能力计算规程》，采用MIKE11一维水质模型计算骨干河道满足GB 3838-2002《地表水环境质量标准》的COD和NH  3 -N自净流量需求。经计算，官溪河、石固河、水碧桥河的流量分别为 3.73 ，2.47，1.89 m  3 /s（见表1）。

根据《固城湖水生态环境现状及保护对策》研究成果，固城湖需控制水位在7.0 m以上，以防止出现生态灾难。随着饮用水水源地保护措施的推进，未来将关停所有入湖排污口，并确保河流入湖断面水质达到相应水质目标。因此，随着入湖污染物的大幅降低，并考虑高淳区生态文明建设和高质量发展需求，本次研究设定固城湖最低水位为8.0 m。

2.2 生态水网模型构建

2.2.1 模型构建规则

本次研究设定的控制建筑物包括4个闸门和2个泵站，其中4个闸门为水碧桥闸、杨家湾闸、蛇山闸、茅东闸，均为已建闸门;2个泵站为杨家湾泵站、蛇山泵站，均为假定泵站。本次研究为闸门和泵站设定了3组调度规则（见表2），其中蛇山闸和茅东闸在调度规则中均处于关闭状态。

本次研究建立了4个模型（见表3）。模型一是不采取任何调度措施，维持水网的自然连通性的天然水网，目的是模拟天然条件下的水循环过程。模型二是根据高淳区水网实际调度运行过程建立的现状水网模型，目的是为了客观反映水网的水量交换过程及防洪效果，该模型具有在汛期帮助水阳江分洪的功能。模型三是为了最大限度地利用雨洪资源，仅在官溪河和石固河假设了两个抽排泵站控制固城湖的水位。模型四是为了充分发挥生态水网的综合效益，以固城湖水系为核心，假设了闸门、泵站的联合调度运行规则，目的是在保障防洪安全的前提下，合理蓄积洪水资源为枯水期城镇供水和生态环境用水服务。

2.2.2 评价指标

综合高淳区生态水网的各涉水要求，制定符合高淳区生态水网特点的评价指标体系。

防洪方面，鉴于应控制固城湖水位低于50 a一遇防洪标准（13.0 m），最好能低于20 a一遇防洪标准（12.5 m），因此在模型中定量设定固城湖水位低于12.5 m、低于13.0 m和超过13.0 m的防洪能力值分别为2，1，0。

水资源方面，考虑到高淳区对固城湖水系的城乡居民取水量需求仅为10万m  3 /d，需求量较小，水资源利用重点考虑主汛期（7～8月）雨洪资源利用量与汛期（5～8月）径流控制率两个指标以衡量固城湖水系对区间来水的控制能力，这两个指标与防洪密切相关，因此与防洪指标一同考虑。

水生态与水环境方面，以水质指标为核心，鉴于模型模拟的湖泊水位和COD、河流COD基本达到要求，因此评价指标是湖泊NH  3 -N、河流NH  3 -N和生态流量保证率等。

2.2.3 模拟结果

（1） 模型一。

模拟分析可知，在没有任何调控措施的条件下，汛期水网的水位由水阳江水位决定，也略受本地降雨影响，当水阳江洪水过境、水位过高时，固城湖水系亦遭受洪灾。天然水网模型没有任何调控设施，不能满足当地生产、生活需求。

（2）  模型二。

① 丰水年防洪及水资源利用情况。模拟初始时刻，杨家湾闸保持开启状态，水阳江与固城湖连通，固城湖水系水位与水阳江水位的变化规律相同。7月3日，水阳江水位高于12.5 m，固城湖水位为10.9 m（小于12.0 m），此时水碧桥闸开启承担分洪任务，过闸流量最大达到112 m  3 /s。至7月8日，固城湖分洪水量已达3 472万m  3 ，水位上涨至12.0 m，此时关闭水碧桥闸，防止高淳区遭受洪灾。7月20日以后，水阳江水位降至12.0 m以下，杨家湾闸重新开启，维持水阳江和固城湖的连通性，模拟结束时固城湖水位为9.8 m（见图4），可供枯水期利用的水资源量十分有限。5～8月汛期径流控制率为55%。② 枯水年水生态环境状态。固城湖COD基本达标，氨氮保持Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类水质的天数分别为295，60 d及10 d，石固河、官溪河、水碧桥河达到或优于Ⅲ类水的天数分别为303，310 d及355 d（见图5），逐日环境流量保证率分别为62%，58%和40%。固城湖在最不利时刻（4月25日）水质为Ⅳ类（见图6）。

（3） 模型三和模型四。

分析丰水年防洪及水资源利用情况。模型三利用杨家湾泵站、蛇山泵站调控固城湖水位，可充分发挥固城湖作为“城市水库”的功能，但由于泵站最大抽排能力有限，遇到丰水年，固城湖水位最高超过13 m，两个泵站的抽排能力未能保障高淳区防洪安全，因此建立了模型四。模型四在模型三的基础上考虑了杨家湾闸和水碧桥闸的分洪功能。经过模拟，8月19～20日期间，杨家湾闸最大分洪流量达到508 m  3 /s，水碧桥闸最大分洪流量达到660 m  3 /s。固城湖水位在8月20日可控制在12.68 m（见图5），地区防洪安全得到保障。模拟结束时（8月25日）模型三和模型四的固城湖水位分别为12.5 m和11.7 m，相比模型二，固城湖可利用水资源量分别增加了约6 557万m  3 和4 400万m  3 。5～8月汛期径流控制率分别为83%和76%。

分析枯水年水生态环境改善情况，模型三和模型四较模型二有小幅提升。其中模型四的固城湖氨氮保持Ⅱ类水质的天数提升至322 d，石固河、官溪河、水碧桥河达到或优于Ⅲ类水的天数分别提升至329，329 d及365 d，逐日环境流量保证率分别为67%，66%和42%。固城湖在最不利时刻（4月25日）也基本能维持Ⅲ类水（见图6）。

2.3 模型评价体系

根据高淳区生态水网构建的需求，将评价指标分为固城湖防洪及雨洪资源利用、固城湖水生态环境、河流水生态环境三大因素。首先根据评价指标表（表4）构建评价指标矩阵并进行列归一，将指标统一量纲。再对各指标的权重进行专家打分赋值，其中主汛期防洪能力是核心问题，权重赋为2;固城湖氨氮以Ⅱ类水天数为最重要指标，权重赋为1，Ⅲ类水天数及Ⅳ类水天数权重赋为0;其余权重赋为1。赋值后计算3个因素的得分矩阵。最后，求出评价指标矩阵的特征向量，即将得分矩阵进行列归一处理，得出每个生态水网的定量评价指标值。

用生态水网的定量评价指标值分析各生态水网的特点及选择综合效益最优的水网模型。模型四中，固城湖防洪及雨洪资源利用指标达到0.39，固城湖水生态环境指标达到0.34，河流水生态环境指标达到 0.34 ，均为3个模型中的最高值，总得分达到1.08（见表5），即生态水网的综合效益最大，作为推荐的生态水网模型。

2.水质计算使用枯水年的水文气象数据;

3.“主汛期防洪能力”指标中，2表示控制固城湖水位低于12.5 m，1表示控制固城湖水位低于13.0 m;

4.雨洪资源利用量是基于现状水网（模型二）而言，现状水网没有考虑雨洪资源利用，因此为0。

3 结论与建议

3.1 结 论

本次多目标生态水网构建与评价的研究探索，提出了将各涉水要素聚焦于以水位和流量两个核心要素构建生态水网的理念和方法;使用ArcGIS、MIKE、MATLAB等工具建立了多目标生态水网的一维-二维耦合模型，实现了对洪水、供水、水环境治理的统一模拟;并以层次分析法为基础，结合專家赋权重方式，构建了一套可根据不同生态水网特性灵活调整评价结构的评价指标体系，可广泛适用于多目标生态水网的评价。

通过将本研究成果运用于南京市高淳区生态水网，结果表明相对于现状水网而言，优化后的生态水网可通过对水位、流量的优化调控，在满足防洪安全的同时，提升水资源利用效益，改善水生态环境，生态水网模型评价结合了定量与定性分析，可为决策者提供参考。

3.2 建 议

生态水网研究是一项复杂系统工作，本次生态水网构建模式和关键技术研究仍然有许多不完善之处。笔者认为后续应在生态水网物理连接方式和水体流动性关系、生态水网精细调度和水文预报时效关系、各涉水要素评价指标体系等方面加强研究;并聚焦于水位和流量两要素，优化生态水网模型建立方式，提高各涉水要素相互反馈程度，改善评价指标体系，最终不断提升研究成果指导生态水网综合治理的能力。

参考文献：

[1]  谷树忠，胡咏君.水安全：内涵、问题与方略[J].中国水利，2014（10）：1-3.

[2] MACGREGOR-FORS I.Misconceptions or misunderstandings？ On the standardization of basic terms and definitions in urban ecology[J].Landscape and Vrban Planning，2011，100（4）：347-349.

[3] FRANCIS R A，CHADWICK M A.What makes a species synurbic？[J].Applied Geography，2012，32（2）：514-521.

[4] FINDLAY S J，TAYLOR M P.Why Rehabilitate Urban River Systems？[J].Area，2006，38（3）：312-325.

[5] 王中根，李宗礼，刘昌明，等.河湖水系连通的理论探讨[J].自然资源学报，2011，26（3）：523-529.

[6] 王维平，范明元，赵红兵，等.现代化水网理论体系研究[J].水资源研究，2003，24（3）：14-16.

[7] 蒋任飞，施晔，代晓炫，等.城市现代水网评价指标体系研究[J].人民珠江，2017，38（9）：52-55：

[8] 邹朝望，邓秋良，黎南关.大东湖生态水网构建技术及应用[J].水利水电技术，2016，47（8）：50-53，58.

[9] 王宗志，刘克琳，刘友春，等.浅水湖泊洪水资源适度开发规模优选模型[J].水科学进展，2020，31（6）：908-916.

[10]  李夢怡，邓铭江，凌红波，等.塔里木河下游水生态安全评价及驱动要素分析[J].干旱区研究，2021，38（1）：39-47.

[11] 张远，林佳宁，王慧，等.中国地表水环境质量标准研究[J].环境科学研究，2020，33（11）：2523-2528.

[12] 孙启航，夏军强，周美蓉，等.层次分析法在荆江河段崩岸影响因素研究中的应用[J].泥沙研究，2021，46（2）：21-28.

[13] 张亚青，王相，孟凡荣，等.基于熵权和层次分析法的VOCs处理技术综合评价[J].中国环境科学，2021，41（6）：2946-2955.

[14] 刘绪为，李成江，徐洁，等.海绵城市年径流总量控制率计算方法及应用探讨[J].中国给水排水，2017，33（5）：130-133.

[15] 曾庆飞，谷孝鸿，毛志刚，等.固城湖及上下游河道富营养化和浮游藻类现状[J].中国环境科学，2012，32（8）：1487-1494.

[16] 杨文斌，王国祥，张哲海，等.固城湖春季水环境因子空间变异及其原因探讨[J].中国环境监测，2009，25（2）：13-18.

（编辑：黄文晋）

Construction and evaluation method of multi-objective ecological water network

XU Chi，PENG Zhenyang，HUANG Jinfeng，LIU Guoqiang，HE Zijie，ZHANG Fuping，CHEN Jun

（ Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China ）

Abstract：

The construction and evaluation of ecological water network is a comprehensive problem involving many factors such as flood control，water resources utilization，water ecology and water environment.It is of great significance to better coordinate the relationship among all factors and improve the comprehensive benefits of ecological water network.This study puts forward a basic concept of ecological water network construction，that is to focus on the two elements of water level and flow，optimize the construction mode and scheduling rules of the ecological water network，and extract the ecological water network to meet the needs from multiple factors.Combined with ArcGIS，MIKE，Matlab，etc.，a 1D-2D coupling model of multi-objective ecological water network was established，which realized the unified simulation of flood control，water supply and water environment management.Based on the analytic hierarchy process （AHP），an evaluation index system of ecological water network was constructed.Finally，the research results were applied to the ecological water network of Gucheng Lake in Gaochun County，Nanjing City.The results showed that compared with the current water network，the proposed ecological water network could not only meet the flood control safety，but also enhance the utilization efficiency of water resources and improve the water ecological environment by optimizing the regulation of water level and flow.The proposed evaluation method is reliable.

Key words：

multi-objective ecological water network;model construction method and technique;model evaluation;Nanjing City