江苏某城市应急水源地方案评价研究

摘" 要：以江苏某城市的应急水源地选址方案为研究对象，基于层次分析法，将可行性影响因素指标化，建立包括1个目标层、4个准则层、10个指标层的3级应急水源地建设方案综合评价指标体系并确定各指标层的评价权重。在此基础上，基于多级模糊综合评价理论构建应急水源地建设方案评价模型。运用所提模型对该城市3个应急水源地方案进行评估，优选出最佳应急水源地方案。结果表明，评价模型推荐最佳方案与相关规划结果一致，证明了所提评价模型的有效性，该方法在实践中有良好的应用效果。

关键词：应急水源地；评价指标体系；权重拟定；综合评价；方案比较

中图分类号：TV698" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2025）06-0165-04

Abstract： Taking the emergency water source site selection plan of a city in Jiangsu as the research object， based on the analytic hierarchy process， feasibility influencing factors are indexed and a three-level emergency water source site construction plan is established， which includes 1 target layer， 4 criterion layers， and 10 indicator layers. A comprehensive evaluation index system for each indicator layer is determined. On this basis， an evaluation model for emergency water source area construction plan is constructed based on the multi-level fuzzy comprehensive evaluation theory. The proposed model was used to evaluate three emergency water source plans in the city and select the best emergency water source plan. The results show that the best plan recommended by the evaluation model is consistent with the relevant planning results， which proves the effectiveness of the proposed evaluation model， and this method has good application effect in practice.

Keywords： emergency water source; evaluation index system; weight formulation; comprehensive evaluation; plan comparison

随着城市化、工业化进程的加快，我国城市饮用水面临着水量与水质的双重挑战。近年来，城市供水安全事故频频。2014年兰州市自来水苯超标事件、2019年响水“3·21”爆炸引起的水污染事件等等，都敲响了城市供水安全和水资源污染风险的警钟。落实城市用水安全，防范化解可能出现的供水危机，成为了需要切实解决的突出问题[1]。应急水源地是指当原有的常规水源地遭遇突发事故，水质或水量不能满足正常供水要求时，经事前评价后启用的后备水源地。可以说，建设应急水源地可提高城市的常规资源储备，是解决上述水资源短缺情景的关键手段，关键时刻直接保障城市供水安全和经济社会正常运行。

目前，国内外在水源地相关领域开展了大量研究工作[2-3]，但多数研究集中在现有水源地水质、水量、风险评价、污染治理[4-7]等方面；对应急水源地方案的综合性定量评价较少，同样多侧重于水资源供应保障和环境风险等单一性评价阶段[8]，并没有形成较为完整的量化评价体系。许多重大水源地环境事故暴露出在水源地方案选取过程中对很多制约性要素思考不充分的问题，成为了水源地启用过程中原方案不能够被有效实施的重要原因[9]。因此，科学、合理、可靠的应急水源地方案评价体系对于水源地后期运行时供水水量水质保证，长效保护机制的建立，有着巨大的意义。

为此，针对江苏省某城市应急水源地在方案选择过程中的目标和问题，结合实际情况，筛选出多方面影响因素并纳入应急水源地方案评价体系，依次确定各项评价指标的权重因子，构建应急水源地建设方案综合评价模型。评价结果可为实际工程提供理论和技术支撑，也可为类似工程的方案比选提供参考，推动应急水源地建设相关工作的开展。

1" 研究区域概述

江苏某城市的主要水源为单一水源，该水源属河流性水源地。现有水源地设计供水量为20万m3/d，水质能达到地表水Ⅲ类水标准，但还存在总氮指标超标现象且易受船舶通航污染风险。可见，该地区现有水源地存在原水水质不满足饮用水水源地标准，且应急供水能力已逐渐不能满足发展需要，亟需加强城镇应急备用水源地建设和保护工作，以保障发生突发情况时的城市水安全。

该应急水源地建成需满足当地以下发展需求：①可应对突发性污染事故，保障饮用水应急安全；②可进一步提高水源水质，满足饮用水源地水质标准；③能够贯彻落实相关法律法规及生态文明建设；④可满足当地经济社会中远期规划发展。

通过综合当地水源地建设的发展需求和当前水源地供水存在的两大问题，提出该地区应急水源地建设的主要建设目标为：①改善原水水质，实现水源地达标建设；②建立储水库，保障应急供水安全。

2" 评价指标体系构建

2.1" 评价体系考虑的指标与赋分方法

结合研究区应急水源地建设目标和当地情况，应急水源地备选方案应在以下几个约束条件中综合考虑比选。

1）应急供水量要求：要求应急水源地的水资源储备充足，并且引水供水设施完善，一旦发生供水危机，能够迅速地投入为地方居民供水。不仅要保证按当前年平均日综合生活用水水平所推算的应急供水量，还应满足城市未来近期和远期的应急供水量。

2）水质安全要求：取水水量保证率不低于97%，水质标准不低于国家Ⅲ类水标准，超标因子经净水处理后能够达标。

3）风险控制要求：水源地应该远离污染源，保有一定水源独立性；同时，应当考虑水源地在遭受突发性灾害时是否有完备的应急处置预案，是否具备一定的应急响应能力。

4）经济社会要求：应急水源地建设项目应考虑项目投资成本，同时考虑项目建设中和建成后对周边人民群众和环境的影响程度，要对当地生活环境有促进作用。

根据上述4个约束条件，可以分别拟定应急水量保障、水质安全、风险控制、效益回馈4类共计10项特征作为应急水源地方案选取的评价指标，具体指标及计算方法见表1。

由于不同指标的指标值计算尺度、量纲单位等各不相同，因此无法直接形成评价矩阵进行模糊计算，须对其进行归一化[9]处理。考虑到指标中正向指标如应急供水能力，其越大方案越佳；反向指标如内梅罗综合指数，其值越小方案越佳。故利用不同方案指标值的相对大小关系，将体系中各项指标转化为统一的百分制得分，具体过程参考文献[10]。

2.2" 评价指标体系的框架

进行多因素综合评价时，通常会遇到影响因子繁多、各因子间相关性低等问题，因此需要按因子的类型和层次将其整合成一个完整体系。将上述评价指标按照层次分析框架体系进行组合，形成应急水源地方案评价指标体系，如图1所示。

2.3" 评价权重的确定

评价指标体系层次复杂，指标繁多，而不同指标的重要性大小不一，需要确定各个指标所占权重。本文所提出的指标体系层次明显，且兼有定性与定量指标。在咨询10位专家的基础上，按照专家咨询结果和层次分析法[11]建模步骤，确定每层各指标的权重。最后得到应急水源地方案评价指标最终权重见表2。

由表2可以看出，应急水量保障和水质安全2项指标的权重较高，2项指标的权重之和达到了0.832。子指标中，近期水平年C2、内梅罗综合得分C4、水源地应急管理能力C7和社会效益C9在各自准则下所占权重最高。

3" 方案综合评价模型

模糊综合评价是利用综合评价矩阵的模糊变换原理来描述对象模糊信息的一种方法。应急水源地建设方案比选评价所考虑的部分因素具有模糊性，量化时存在不确定性。针对具有多层次评价指标的多方案比选问题，以模糊综合评价的基本原理为基础，构建如下式所示的城市应急水源地多方案综合比选模型：

P=WB·B=（p1，p2，…，pm）

式中：P=（p1，p2，…，pm）为评价结果矩阵，其中p1到pm分别为编号为1至m的方案综合评价分值；WB为评价准则的权重；B为各方案在评价准则的得分矩阵；m为方案数量。

4" 水源地方案优选

以江苏某城市的应急水源地选址方案为例，对构建的应急水源地建设方案比选评价模型进行印证。结合所建立的应急水源地方案评价指标体系，从多个方面对3个备选方案进行分析，分析结果见表3。

根据前述的各项指标定量、定性赋分计算方法和对3个备选方案的分析，分别计算3个备选方案的指标得分，并进行归一化处理，得到各项指标得分矩阵见表4。

利用指标权重向量Wi和准则层评价矩阵进行矩阵运算，获得3个方案在各个准则层面上的评分，即得分矩阵为：

准则层权重向量WB=[0.253，0.579，0.097，0.071]，将准则层的权重向量WB和得分矩阵B进行矩阵运算，即可获得3个备选方案最终的综合评价分值。3个备选方案最终的评价结果为：方案一得分为97.1，方案二得分为96.6，方案三得分为92.7，方案一最终优选为最优方案。其与当地水源地规划结果一致，说明所提应急方案评价模型与方法是合理可靠的。

5" 结束语

1）从应急水源地建设需求出发，针对江苏省某城市的实际情况，提出了应急水源地方案评价指标体系。其中，水质安全、水量安全准则在应急水源地中重要程度最高，其次是水源地风险控制情况和效益回馈。

2）利用多级模糊综合评价法，构建了简单适用的应急水源地方案评价模型。该模型对某城市应急水源地方案进行排序评价，结果说明方案评价模型结果是可靠的。最佳方案与相关规划一致，有助于促进该地区供水安全，也可为其他地区应急水源地的选址提供借鉴。

3）应急水源地方案评价涉及大量定性指标，其评价过程仍然会受到人为因素的干扰，无法完全客观地对定性指标进行评估，该方面指标还有很大的提升空间，将在后续研究中进一步深入。

参考文献：

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[11] 郭金玉，张忠彬，孙庆云.层次分析法的研究与应用[J].中国安全科学学报，2008（5）：148-153.

基金项目：中央高校基本科研业务费（2019B69814）

第一作者简介：罗金（1993-），女，硕士，工程师。研究方向为水利规划与设计。