盤錦市雙臺子區農村飲水安全評價

孟紅波

(盤錦市雙臺子區農業發展服務中心， 遼寧 盤錦 124000)

0 引 言

農村居民能夠持續、快捷的獲取足量的達到國家衛生標準的水資源為農村飲水安全的基本內涵，它是建設小康社會的關鍵目標和農民普遍關注的重要問題。文章結合當地實際情況考慮多個不同方面，農村飲水安全評價準則提出了較為寬泛的飲水安全評價指標。鑒于此，文章依據盤錦市雙臺子區實際情況和該評價準則，較為全面、具體的分析研究區農村飲水安全因子，從而建立適用于盤錦地區的綜合評價體系，為解決我國農村飲水困難的問題和飲水安全工程規劃設計提供科學的指導依據[1-5]。

1 盤錦市農村飲水安全現狀

盤錦市地處遼河三角洲的中心地帶，地理位置為E121°25'-122°31'，N40°39'-41°27'之間，下轄大洼縣、盤山縣、興隆臺區、遼東灣新區及雙臺子區，總面積4071km2。盤錦地區為大陸性季風氣候，氣候特征為冬長夏暖、寒冷期長、春秋季短、雨量集中、平原風大、光照豐富，年均降水量564.5mm，日照時數2780.5h，年蒸發量>降水量[6-7]。

雙臺子區地處遼河下游、渤海之濱，現有9個街道，總人口約20.04萬人。根據盤錦市農村飲水安全調查相關資料，采用相應的計算方法提取各因子值為：實際供水能力C1為76.5%、水資源保證率C2為86.1%、供水保證率C3為88.7%、水質達標率C4為92.5%、水質凈化與消毒設施配套率C5為80.3%、水質監測能力C6為67.7%、自來水普及率C7為91.6%、取水時間/距離達標率C8為96.9%、城鎮自來水管網覆蓋比例C9為92.0%、水源保護程度C10為58.2%、水費征收率C11為98.5%、維修養護能力C12為48.6%、工程管理能力C13為62.6%、應急供水能力C14為75.8%。

依據盤錦市“十三五”規劃農村飲水調查結果：2015年雙臺子區地下和地表水供水量為0.061、1.268億m3，其它供水量約0.02億m3/a。根據表1可知，雙臺子區工業、農業、生態用水為0.251、1.065、0.002億m3/a，生活用水中城鎮和農村用水分別為0.01、0.062億m3/a。集中供水率、水質達標率、自來水普及率和管網覆蓋率分別為74.2%、65.0%、67.8%、11.5%。2015年雙臺子區各行業用水量，見表1。

表1 2015年雙臺子區各行業用水量

2018年調查資料顯示，雙臺子區日實際供水量10.28萬m3，其中供水規模為20-200、200-1000m3/s的水利工程分別有35處和10處，集中式農村供水工程共76處。當前，盤錦市雙臺子區農村供水工程存在的主要問題如下：

1) 水體消毒和凈化設施配套率低。雙臺子區水質凈化、消毒設施工程16處，集中式供水76處，還有42處未配套相應的消毒處理設施。

2) 保護水源程度差。盤錦市雙臺子區保護水源工程和保護區28處，未劃定零星水源地和已劃定建制的鎮機集中式飲用水源地為48處、10處。

3) 水源保證率低，自來水管網覆蓋范圍小。研究區水源保證率<90%、90%-95%、>95%的工程分別為32、17、19處，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水源水質工程共68處。另外，雙臺子自來水管網覆蓋率僅有11.5%。

4) 工程維修養護情況較差。雙臺子農村飲水工程成效運行保證率和維修養護能力低，無固定的維修養護資金用于農村飲水工程，水費征收率處于較低水平，為42.8%。

2 飲水安全評價體系

2.1 評價體系構建原則

1)可行性與科學性原則。每一項指標既相互獨立又彼此關聯，且各指標含義明確、概念清晰。計算方法和數據資料滿足科學合理性要求，定量指標要便于獲取數據，對于不同地區和不同資料應用的計算方法均能適用。

2)全面性原則。選取的評價因子要具有代表性和系統性，能夠較為全面的體現農村飲水安全的發展水平與基本狀況。評價指標要結合遼寧省實際狀況，反映準則層中的各項因素，由此建立一套科學、完善的適用于盤錦市農村飲水安全的評價體系[8]。

3)層次性原則。農村飲水安全涉及到的范圍廣、因素多，為了較為系統客觀的反映其整體特征，依據評價指標的內涵將其劃分為多個相互關聯的層次，低層級中的因素其內容具體，而高層級中的因素綜合性強[9]。

4)動態性原則。飲水安全評價指標要反映區域飲水狀況的長期的動態變化特征，隨著時間的推移不斷完善所全區的評價指標[10]。

2.2 評價指標的選取及分析

文章從供水可持續性、用水方便程度、水質和水量4個方面，遵循指標體系構建原則選取14項典型的評價因子，雙臺子區農村飲水安全評價體系，見表2。準則層中評價因子的選取與一級指標相同，在設置一級指標的情況下結合雙臺子區實際情況，選擇具有可行性且更加具體的用于飲水安全狀況評價的二級指標。

表2 雙臺子區農村飲水安全評價體系

水量子系統中有供水保證率、水源保證率和實際供水能力3項指標，雙臺子區集中供水工程有6處，為判別水量是否處于安全狀態選用水源的實際可供水量、年實際供水天數和工程實際供水能力判別。

雙臺子區系沉積性退海平原，地下徑流密閉且水文受降水量控制，水質安全程度評價標準從水質監測能力、水質凈化與消毒設施配套率、水質達標率3個方面分析。

用水程度子系統中選取取水時間/距離達標率、自來水普及率2項指標，其中管網未入戶的取用水方便程度利用取水時間/距離達標率反映，管網入戶取用水方便程度選用自來水普及率描述。

當前，雙臺子區農村供水工程還存在維修養護資金無保障、水費征收困難及自來水管網覆蓋村比例較低等問題，為判別雙臺子區供水可持續程度選取應急供水、工程管理、維修養護、水源保護程度、水費征收率及自來水管網覆蓋率6項指標。

3 飲水安全評價

3.1 AHP法確定權重

美國學者Saaty提出了一種用于處理復雜的經濟政治、社會科學的多因子、多層次綜合比較法AHP法，能夠實現模糊性復雜問題的便捷處理。對于數據資料缺乏且目標結構復雜的定性判別問題，該方法因具有簡潔、靈活、系統等優點得到廣泛的應用。

在詳細分析研究對象覆蓋范圍及其各因素作用關系的基礎上，結合實際情況構造層次結構模型，最大限度的提取有效信息。然后邀請專家采用1-9標度法兩兩比較各要素的重要程度，并建立一級指標Ai層和二級指標Bi層判斷矩陣，矩陣的最大特征根λmax及其對應的向量利用方根法計算確定。為保證評價結果的準確性需要檢驗矩陣的一致性，若CR值<0.1，則認為滿足科學合理性要求，最終確定的指標總權重和總排序。評價指標權重計算結果，見表3。

3.2 熵權法確定權重

綜合考慮了各評價因子包含的有效信息的熵權法能夠較為較可靠的確定評價指標的客觀權值，系統中信息的無序程度可依據求解的熵值描述。數據的離散程度越高則提供的信息量越大，該指標對評價結果的貢獻率就越大，因此賦予的指標權值越大；反之，各指標值差異性越小則提供的信息量約少，該指標對評價結果的貢獻率越小，由此賦予的權值越小。為降低權重計算結果受主觀判斷的影響將指標權重值按照建立的判斷矩陣求解，其計算流程為：

表3 評價指標權重計算結果

1) 構造判斷矩陣。設農村飲水安全評價共m個樣本，參評指標數有n個，結合專家意見和標度準則構造判斷矩陣為：R=(rki)m×n。

2) 標準化處理判斷矩陣。運用標準化公式將各指標初始值處理至0-1，從而獲取標準矩陣。然后根據飲水安全各參數熵值的定義，采用下式計算各評價因子的熵，即：

(1)

3) 采用下式計算確定信息效用價值，計算式為：

Dj=1-ej(2)

式中：Dj為農村飲水安全各評價因子信息效用價值。

4) 根據上述結果確定權重值Wj，其表達式為：

(3)

根據判斷矩陣計算的各評價因子權重，能夠在一定程度上避免權重計算受主觀因素的影響，從而保證評價結果的客觀準確性。選取盤錦市水務局2015-2017年提供的數據資料，經標準化處理確定各評價因子信息效用價值和權重值，各評價因子綜合權重及得分，見表4。

3.3 綜合權重的計算

AHP法是以標度準則和人的主觀判斷為基準建立判斷矩陣，經一致性檢驗確定各因子權重，因此該方法存在較強的主觀隨意性，個人偏好和知識經驗的不同可能導致賦權結果存在較大偏差；根據各參數具體的數值構造判斷矩陣的熵權法，確定的各因子權重存在較強的客觀性。綜合考慮政府決策和工程措施，不斷提升和完善農村飲水安全評價體系。本研究邀請不同專業背景、不同層次的專家完成各評價指標的專家賦分，從而生成具有較大參考性的專家打分表。2015-2017年評價因子的完善程度依據熵值法所參數的數據描述，考慮到水利工程的長期性和政府決策的有效性，研究其各因子變化較小。所以，將30%的熵權法與70%的層次分析法獲取的權重進行線性蝶姐，從而確定綜合權重。

根據表4綜合權重可知，水質凈化與消毒設施配套率的權重值最大，其次為實際供水能力，對雙臺子區農村飲水安全影響較大的因子有水源保證率、水質達標率、實際供水能力、水質監測能力及水質凈化與配套設施配套率。

3.4 模糊綜合法評價

對于存在多約束、多層次和多因素的難以用精確數學法描述的復雜問題，模糊綜合法具有較強的適用性，目前該方法已廣泛應用于各個學科領域。通常情況下，復雜的評價體系涉及到的因素較多且各因素間存在一定的關聯，為便于計算分析可按照某種屬性將評判因素集合劃分為多個層級，通過對每一類參數的評價分析最終給出綜合評價結果，對農村飲水安全評價考慮利用模糊綜合法。

根據水利工程具體情況和飲水安全評價因子權重，將各評價指標權重及其平均值作乘積運算，求解出雙臺子區農村飲水安全最終得分。根據地表水等級劃分標準和現有研究成果，將農村飲水安全等級劃分為不安全、基本安全、安全、很安全4個標準，相應的評分為<60、60-75、75-90、>90分。

模糊綜合評價結果顯示，2017年盤錦市雙臺子區農村飲水安全綜合評分為76.1282，依據最大隸屬度原則屬于中等水平，處于安全狀態。根據表4可知，雙臺子區農村飲水安全評價得分較高的指標有水質達標率、供水保證率、水源保證率、水質凈化與消毒設施配套率； 評分較低的因子有維修養護能力、水費征收率和管網覆蓋比率，其它指標均為中等水平。研究表明，盤錦市雙臺子區農村飲水取水方便、供水量大且供水工程較多。

表4 各評價因子綜合權重及得分

根據工程實踐經驗針對評分較低的因子，從如下幾方面提出建議措施：

1)并網擴網改建，完善供水配套設施，結合當地經濟水平、水源管理技術、水源特征、用水要求和供水現狀合理的確定管網系統布局及供水規模。

2)制定科學的水源地保護規劃，強化水源保護，結合農村地區水污染情況，加強對重點污染企業的技術改革，鼓勵企業引用耗水量小、排污量低的新設備和新技術，提倡使用處理效率高、污水排放量小的高效污水處理系統。

3)節約用水、優化水資源配置，結合水質水源實際狀況制定合適的凈化措施，加強水質監測體系建設，建立用水保障和供水安全體系。

4)加強宣傳教育和專業技術培訓，強化用水戶主體意識和供水工程專業技術學習，為保證供水安全和水利設施的長效運行加強對工程的日常監督和管理體系建設。

4 結 論

1) 根據盤錦市雙臺子區實際情況，從多個不同方面選擇影響農村飲水安全的指標，在遵循相關原則的基礎上建立綜合評價體系。較準則層各因素而言，選取的評價指標能夠更加客觀、系統的反映雙臺子區農村飲水現狀。

2) 綜合考慮專家知識經驗和原始數據的客觀性要求，對各評價因子權重采用熵權法和AHP法進行計算，保證了評價結果的準確性與合理性，為雙臺子區農村飲水水源保護和完善配套措施等提供科學的依據。

3) 不同指標的差異較為明顯，本文結合地表水等級劃分標準和當地實際情況，將農村飲水安全等級劃分4個標準。根據綜合權重確定研究區飲水安全關鍵性影響因子有取水時間/距離代表率、供水保證率、實際供水能力、水源保證率等。

4) 根據模糊數學法評價結果，2017年盤錦市雙臺子區農村飲水安全綜合評分為76.1282，依據最大隸屬度原則屬于中等水平，處于安全狀態