錦州市水生態文明建設水平評價

劉 洋

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

1 概述

水生態文明是我國生態文明建設的重要組成部分，對于促進我國人水和諧、促進全面均衡發展[1- 3]、解決新時代背景下我國人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾具有重要的現實意義，因此有必要對水生態文明建設水平進行評價。目前，我國關于水生態文明建設水平評價研究大多只停留在定性階段，而定量的評價則相對較少，因此定量評價的相關研究成為近年來的熱點課題[4]。崔東文等人[5]基于森林回歸算法對文山州的水生態文明進行了綜合評價，續會勇等人[6]采用改進ANP方法進行了新沂市的水生態文明城市評價，為這類應用提供了科學基礎，但這類評價方法計算過程較為復雜，因此，筆者以錦州市為例，采用Fuzzy功效系數結合評價了該市的水生態文明建設水平，為水生態文明建設水平的定量評價提供經驗，并為錦州市水生態文明城市建設工作的調整與完善提供參考。

2 評價方法

2.1 研究區域

錦州市位于遼寧省西南部，地處松遼平原西南邊緣，是遼寧沿海的第二大城市，為連接東北地區和華北地區的交通要沖，也是著名的松錦之戰、遼沈戰役主戰場之一[7]。2016年，錦州市出臺了全市首部“生態立市”綱領性文件《關于實施“生態立市”戰略的意見》，成立了由市委書記、市長任主任的錦州市生態文明建設委員會，明確了“生態立市”戰略的五大方面23項重點任務，扎實開展藍天、碧水、凈土“三大重點工程”，其中，錦州市在水生態文明建設方面成績顯著，例如該市歷時一年半，籌措資金6.5億元，治理面積976hm2，把城區段小凌河、女兒河建成了集生態帶、文化帶、健身休閑帶于一體的城市水景區，成為全市百姓休閑娛樂的好去處，讓百姓的幸福感和獲得感大大提升，但目前，關于該地區水生態文明建設水平的定量性綜合評價則鮮有報道。

2.2 評價模型

水生態文明建設水平評價模型的建立可采用不同的方法，如直觀判斷法、單因子分析法、灰色關聯投影法等，其中陸華山與繆曹富[8]基于傳統的功效系數法結合閆曉惠等人[9]提出的模糊邏輯分析方法與步驟提出了Fuzzy功效系數法。Fuzzy功效系數法是一項多指標、綜合分析的定量評價工具，具有較為廣泛的使用性，相對于傳統的功效系數法具有計算過程簡明、便于方案比較等優勢。Fuzzy功效系數可分為功效要素、單項功效系數、綜合功效系數3類，基于該方法，本文建立3個層次的指標，分別為水生態文明建設水平要素值、水生態文明建設水平單項指數和水生態文明建設水平綜合指數。其中，水生態文明建設水平要素值的確定主要采用Fuzzy邏輯法，即首先根據專家經驗確定評價要素在各個方面的論域、選擇隸屬方程和計算規則(本文全部采用最為常用的高斯式方程和IF-THEN

圖1 水生態文明建設水平評價指標與權重體系

計算規則)、定義輸出量，得到基于0和10之間的單個標量，即為所求要素值(具體操作步驟可參見文獻[7])。水生態文明建設水平單項指數d的計算公式為：

(1)

式中，qi￣—在某單項指標下第i個要素的相對權重值，yi￣—在某單項指標下第i個要素的成熟度要素值，n—某單項指標下的要素個數。

水生態文明建設水平綜合指數z可采用兩種不同的方法，分別為：

(2)

和

(3)

式中，qzi—整個評價體系中第zi個要素的組合權重值，m—整個評價體系中的要素值；nd—單項指標數量，qdi—第i個單項指標的權重值，di—某單項指標的單項指數。各權重值的相互關系與約束條件為：

qzi=qi×qdi

(4)

(5)

2.3 評價指標與權重體系

評價指標體系的建立需要遵循系統性、科學性、代表性、可獲得性和區域性等原則黃茁[10]，續會勇等人以此為原則，按照“水安全、水生態、水環境、水文化、水管理”五位一體的格局，以水生態文明城市建設試點實施方案中的評價指標體系為基礎，根據實踐情況增加了新的評價指標，建立了較為完善的水生態文明建設水平評價體系。本文以蔡萌等人的評價體系為基礎，結合錦州市具體情況、專家意見和評價方法，確定評價指標與權重體系如圖1所示。由圖1可知，該評價體系公共包括集中式飲用水源地達標率、城區水質達標率、原始水系連通率、水文化宣傳和用水總量等29項評價要素。水生態文明建設水平評價的等級標準見表1。

表1 水生態文明建設水平評價等級標準

3 評價結果

3.1 水生態文明建設水平要素值

錦州市水生態文明建設水平要素值的評價結果見表2。由表2可知，各要素值主要介于4.01和10.00之間，其中集中式飲用水源地達標率、重點項目污水處理率、原始水系連通率、地下水位基本保證率、用水總量等方面的評價值均達到最大值，即完成了理想的目標；而在區域供水覆蓋率方面還存在一定的不足，尤其在郊區附近的新開發地區。相對權重化與組合權重化是指要素值與相應權重值的乘積，可綜合表示要素的優劣情況與相對重要性；例如，生態用水保證率在水生態文明建設水平方面的重要性高于防洪除澇達標率，因此，雖然其要素值低于防洪除澇達標率，但權重化值則相對較高。

表2 錦州市水生態文明建設水平評價要素值

3.2 水生態文明建設水平單項指數

錦州市水生態文明建設水平單項指數的評價結果如圖2所示。

圖2 錦州市水生態文明建設水平單項指數

根據圖2可知，錦州市水生態文明建設在水管理指標方面的水平最高，指標指數達到8.18，在相關工作部門與人員的踏實工作下，該市的萬元工業增加值用水量、灌溉水有效利用系數、經費投入等均出現明顯的進步；錦州市水生態文明建設在水文化指標方面的水平還相對較低，指標指數為6.00，主要因為以往人們對水文化存在認識不足的問題，近年來錦州市在涉水風景區和親水景觀方面進行了大刀闊斧的建設，但在水文化宣傳和水生態文明宣傳教育方面還亟需加強。類似于要素值評價過程，相對權重化與組合權重化的單項指數也可綜合表示單項指數的優劣情況與相對重要性。

3.3 水生態文明建設水平綜合指數

分別采用公式(2)和(3)計算錦州市水生態文明建設水平的綜合指數，兩種方法所得結果一致，為7.53，等級為“II級”，與實際運行情況相符，證明了結果的準確性與評價方法的可靠性。水生態文明建設水平的等級表明，該地區的水生態文明水平整體較高，各個環節已經取得了明顯的成效，但還未達到“I級”，因此該市的水生態文明建設尚需要進一步的加強和改進。在各個方面中，水管理的水平已經較高，進步空間相對有限，因此可將工作重心適當地轉移到水文化、水環境等相對薄弱的工作環節中。

4 結語

采用Fuzzy功效系數法評價了錦州市的水生態文明建設水平，評價過程所得到的水生態文明建設水平要素值、單項指數和綜合指數結果有助于提升主管部門和業務部門對該市相關工作的理解度，從而可更好地優化配置資源，根據具體的發展現狀確定工作重心，更有效地提升工作水平。本文首次將Fuzzy功效系數應用于水生態文明建設的評價中，為相關研究提供了經驗，但在指標遴選與確定過程中不可避免具有一定的主觀性與模糊性，因此在以后的工作中應加強數據的記錄與積累，以期取得更為客觀、確定的評價成果。

[1] 賈玉愛. 生態水利設計理念在城市河道治理美化工程中的應用[J]. 水利技術監督, 2012(05): 60- 62.

[2] 邵蕾, 李麗. 淺談生態水利工程的規劃設計基本原則[J]. 民營科技, 2011(08): 245.

[3] 徐位明. 試析生態水利設計新理念[J]. 水利規劃與設計: 2013(01): 10- 11.

[4] 陳進. 水生態文明建設的方法與途徑探討[J]. 中國水利, 2013(04): 4- 6.

[5] 崔東文, 金波. 基于隨機森林回歸算法的水生態文明綜合評價[J]. 水利水電科技進展, 2014, 34(05): 56- 60.

[6] 續會勇, 謝悅波, 蔣艷君, 等. 基于改進 ANP 方法的新沂市水生態文明城市評價[J]. 水電能源科學, 2017(03): 49- 52.

[7] 王巍巍. 錦州市地下水水質現狀與變化趨勢研究[J]. 水利技術監督, 2016, 24(05): 59- 62.

[8] 武蕓, 王輝, 吳鳳平, 等. 南方山丘區水生態文明城市建設的郴州模式探索[J]. 華北水利水電大學學報(自然科學版), 2017, 38(01): 26- 29.

[9] 閆曉惠, 陳新, 張博威. 模糊邏輯在水利工程環境評價中的應用探析[J]. 科技展望, 2015(23): 65.

[10] 魯蓉蓉. 生態節水理念在現代城市園林設計中的應用[J]. 華北水利水電大學學報(自然科學版), 2015, 36(03): 37- 39.