□陳子婷 唐清華 梁 川
近年,海綿城市建設成為國內專家、學者關注的熱點,關于海綿城市建設評價的研究層出不窮。在2015年7月10號住建部印發的《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》的基礎上,郭鵬磊、張曦探討了海綿城市績效監測方案的要點,剖析其考核指標并試探性地建立了定量化的評價分析方法;郭清等針對蘇州地區選取了涵蓋整個建設運行過程重要環節的影響指標作為評價因素,采用模糊綜合評價法對不同海綿城市項目進行了建設效果綜合評估;馮峰等針對海綿城市中觀尺度的區域水系統綜合評價問題,引入工程彈性的理念,以開封市為研究實例,構建基于相對差異函數的模糊可變評價模型進行評價計算。目前,多數評價模型的指標選取似仍有局限。現以遷安市的海綿城市建設試點區為實例,從宏觀、中觀、微觀3個視角出發,構建包含水資源、水環境、水生態與水安全、經濟效益及效果等多個層面的績效評價指標體系,利用層次分析法和模糊評價法,對遷安市海綿城市建設試點區進行綜合評價,為海綿城市建設和城市綠色發展提供支撐。
為保證指標的科學性、層次性、可操作性、系統性、完備性,同時充分體現海綿城市建設的內涵,通過文獻閱讀法和頻次統計分析法,針對現有海綿城市建設指標進行歸納整理得到頻次統計表,見表1。
結合遷安市的海綿城市建設試點區實際情況,經過比較分析各個指標的內涵,并兼顧主客觀因素,遴選出4個一級指標和19個二級指標,最終構建了遷安市海綿城市建設試點區績效綜合評價指標體系,見表2。
通過AHP層次分析法及頻度統計法,對指標權重進行確定,過程如下:
1.2.1 確立評價項目層指標權重
中間層指標對應水資源量A、水環境質量B、水安全與水生態C、經濟效益D四項,根據重要性比較判斷,構造一致性矩陣如式1-1,從左到右依次對應A、B、C、D。

經計算矩陣最大特征值為4.0511,查表得當n=4時,CI=0.017,RI=0.52,判斷矩陣通過一致性檢驗。
指標A的權重為[1/(1+1/2+1/3+1/5)+2/(2+1+1/2+1/4)+3/(3+2+1+1/3)+5/(5+4+3+1)]=0.47 (1-2)
指標B的權重為[1/2/(1+1/2+1/3+1/5)+1/(2+1+1/2+1/4)+2/(3+2+1+1/3)+4/(5+4+3+1)]=0.28 (1-3)
指標C的權重為[1/3/(1+1/2+1/3+1/5)+1/2/(2+1+1/2+1/4)+1/(3+2+1+1/3)+3/(5+4+3+1)]=0.17 (1-4)
指標D的權重為[1/5/(1+1/2+1/3+1/5)+1/4/(2+1+1/2+1/4)+1/3/(3+2+1+1/3)+1/(5+4+3+1)]=0.07 (1-5)
得到中間層的指標A,B,C,D的權重依次為0.47,0.28,0.17,0.01。
1.2.2 確立水資源量二級指標權重
水資源量的指標依次有年徑流控制率A1,雨水資源利用率A2,透水鋪裝率A3,污水再生利用率A4,管網漏損率A5,由層次分析法,一致性矩陣為

經計算矩陣的最大特征值為5.1182。當n=5時,CI=0.03,RI=1.26判斷矩陣通過一致性檢驗。因此指標A1,A2,A3,A4,A5的權重依次為0.46,0.31,0.12,0.05,0.05。
1.2.3 確立水環境質量二級指標權重
水環境質量指標依次有地表水環境質量B1、管網水質量B2、地下水深埋變化量B3、雨水水質B4。由層次分析法,一致性矩陣為

經計算矩陣的最大特征值為4.154。當n=4時,查表得CI=0.05,RI=0.9,判斷矩陣通過一致性檢驗。因此指標B1,B2,B3,B4的權重依次為0.52,0.31,0.12,0.05。
1.2.4 確立水安全與水生態二級指標權重
水安全與水生態指標依次有路面積水控制C1,內澇防治C2,生態岸線占比C4,城市熱(雨)島效應緩解C3,水生動植物多樣性C5,水域面積率C6,由層次分析法,一致性矩陣為

經計算矩陣的最大特征值為6.2604。查表知當n=6時,CI=0.05,RI=1.26,通過一致性檢驗。

表1 海綿城市建設評價指標頻次統計表

表3 水資源量二級指標評分

表4 水環境質量評價

表5 水安全與生態效益評價
因此,指標C1,C2,C3,C4,C5,C6的權重依次為0.34,0.34,0.07,0.07,0.17,0.03。
1.2.5 確立經濟效益和效果二級指標權重
經濟效益指標依次有資金投入量D1,景觀效果D2,運營維護費用D3,群眾滿意度D4,由層次分析法,一致性矩陣為

經計算,矩陣的最大特征值為4.0192。查表得當n=4時,CI=0.006,RI=0.89,通過一致性檢驗。
因此,指標D1,D2,D3,D4的權重依次為0.49,0.29,0.16,0.06。
遷安市海綿城市建設綜合評價體系及其權重參見表2所示。
模糊綜合評價方法是一種基于模糊數學的綜合評價方法,其優點在于系統性較強,能很好解決判斷的不確定性和模糊性,結果清晰。
進行模糊綜合評價,首先要進行評價問題概述,把論域中的對象對應評語集中一個指定的評語或者將方案作為評語集并選擇一個最優的方案。需要利用模糊集合和隸屬函數,對模糊性的概念進行數學轉化。其數學表示為

對于U中每一個元素,均對應于A中的一個隸屬度,隸屬度介于[0,1],越大表示越屬于這個集合。建立模糊綜合評價模型,首先按照指標相關性劃分因 素集U={u1,u2,…,un}為若 干 組U={u1,u2,… ,uk},且and,其中,U={u1,u2,…,uk}為第一級因素集,Ui為第二級因素集。
其次確定評語集V={v1,v2,…,vm},并對第二級因素Ui={u1(i),u2(i),…,uni(i)}進行評判得到綜合評判矩陣

最后確定Ui={u1(i),u2(i),…,uni(i)}的權重為Ai={a1(i),a2(i),…,ani(i)},則 綜合評判為Bi=Ai×R(ii=1,2,…,k),代表Ui對于評語集中每個元素的隸屬度。再對第一級因素U={u1,u2,…,uk}進行綜合評判,若權重為A={a1,a2,…,ak},則

綜合評判為B=A·R。并按最大隸屬度原則確定相應評語或等級。
遷安地處河北省東北部,位于灤河河谷盆地底部,市域面積1208km2、總人口76萬,背倚長城、南望渤海,境內有包括灤河、三里河等大小河流16條,有低山、丘陵、平原三種地貌。遷安市為溫帶半濕潤大陸性氣候,多年平均降雨量672.4mm,雨熱同期,降雨集中,而降雨量空間分布不均,自西北山丘區向東南部遞減。
遷安市海綿城市建設主要分為3個階段,目前海綿城市建設位于初級階段,建設范圍集中于市中心的試點區地帶。試點區總面積21.5km2,其中老城區7.0km2(含 城 中 村2.7km2),新 城 區14.5km2。為方便海綿城市建設的開展,遷安市政府進一步將試點區進行了劃分。根據試點區地形高程、匯水情況和河流分布情況,將整個試點區劃分為2個匯水分區。進而,根據排水管網排水體制、布置、排口、位置及其匯水區域情況,將2個匯水分區細分為10個排水分區。遷安市海綿城市建設試點區域見圖1。
在水資源量方面,遷安市最終得分為0.91。遷安市在海綿城市建設過程中深入貫徹了“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針,通過94項公園小區和建筑綠地改造工程、60項人行道及綠化帶改造工程,運用低影響開發的思想,在城市水資源調蓄方面取得了豐碩的成果。但現階段試點區透水鋪裝面積較小、鋪裝率較低,地表水的下滲率也不高。水資源量二級指標評分結果見表3。
依據《地表水環境質量標準GB3838-2002》,由模糊綜合評價法,將地表水環境分為六個評語集,分別對應Ⅵ類水質到Ⅰ類水質,遷安市海綿城市建設水環境質量評價情況見表4。
由模糊評價結果B=[0.0113 0.15330.16980.21930.16810.2281]可知,遷安市2017年底至2018年水環境質量為劣Ⅴ類的隸屬度最大,為Ⅵ類水的隸屬度次大,而被評為優質水的隸屬度很小,整體水質較差,且根據一級指標的隸屬度,管網水質狀況不容樂觀。但從地下水、地表水兩個主要方面來看,自2017年海綿城市建設以來水環境質量有所改善。因此,遷安市在下一步的建設中需要在河道、黑臭水體、管網排污等方面實施有效措施以改善水環境。
關于水安全和生態效益指標,評價結果見表5,遷安市最終得分為0.92。其中通過多項源頭減排工程和管網提標工程,城市路面積水情況得到有效控制,內澇防治成果斐然。同時,生態環境亦得到顯著改善,生態效益初步展現。但在生態系統的修復與完善方面仍有進步的空間。
經過實證考察與模糊數學分析法綜合分析,經濟效益和效果指標最終得分為0.9。在資金投入方面,遷安市海綿城市建設工程共計187項,總投資為24.06億元,約占近兩年遷安市GDP總量的2.5%,為工程建設提供了有力支撐。同時,遷安市建立并完善了適用于中小城市的海綿城市運維綜合管控機制,明確了運營維護的責任制度。而在政府展開的多項調查中,超過90%的市民對海綿城市建設效果感到滿意。綜上,遷安市在海綿城市建設方面資金到位、權責明確、惠及群眾,同時帶來了良好的經濟效益。
根據遷安市海綿城市建設試點區績效綜合評價結果,提出如下幾點建議。
遷安市水污染問題的改善,應從污染源管控排放、河道治理、管網治理等多方面著手,并嚴格執行“河長制”中分級監管督查制度,將治理工作扎實推進。

圖1 遷安市海綿城市建設試點區域圖
遷安市主要河流三里河、西沙河、灤河,其污染源主要為鄉鎮地帶農業面源污染,可通過大力發展生態農業、清潔農業,減少排放并降解廢棄物及生活垃圾等逐步解決。同時,結合養分循環技術、河灘生態修復技術等進行控制;對于河道,可安裝截污攔蓄設施,并利用絮凝沉淀等化學方法和人工濕地等生態方法凈化河道水質;對于管網治理,可安裝雨污分流管道,并整治管道排污口,建立新老城區一體化的管網系統及監測系統,及時排查修補破損管網。
目前,遷安市海綿城市建設在生態建設方面還有較大提升空間。在三里河、灤河等河道上,可采用生態浮島技術和植物修復技術進行水質修復;同時,采用河流污染底質修復技術、生態環境修復技術等對河流底岸、邊坡進行整體修復與維護,構建以鄉土植被為主,喬木、草木、灌木結合的完整植物群落;在此基礎上,通過增殖放流等途徑,增加底棲動物、浮游動物、魚類、鳥類等生物的種類及數量,最終構建園林與水景觀設計相結合的層次豐富、功能多樣的生態廊道。
為解決城鎮化建設帶來的日益嚴重的內澇及熱島效應問題,可在人行橫道鋪設透水磚、植草磚等透水設施,并在小區內及公共建筑附近打造生態停車場。路面施工時可采用透水混凝土材料及礫石、沙土等滲透性較好的路基,增強城鎮路面的穩定性、安全性。在鋼鐵工業園區等硬化路面比例大的區域,可采用回收凈化技術,將其轉化為工業用水進行利用。
在第一階段的海綿城市建設過程中,其管理機制也反映出一定不足,建議施工前,相關部門應做好基礎資料調研整理工作。同時,做好與民眾的溝通工作,吸取合理建議,因地制宜調整建設方案。施工時,明確各部門職能,劃分建設分區,合理協調專家組、設計公司、施工單位的分工與進度,并深化、細化對設計公司及施工單位的招標要求與審查制度??⒐ず?,成立相關督導部門,及時對項目建設效果進行考察評估,確保海綿城市建設質量。
在遷安市海綿城市建設后續階段,建立政府同施工單位聯合的LID措施維護和修復機制,并推行相關維護修復標準與規定,保障LID措施的長效運營。對于透水磚、植草磚生態停車場等工程的施工,應定時檢查其穩定性并進行疏通清洗工作。在冬季,及時除雪解凍,降低對透水鋪裝造成的損害。針對生物滯留帶、植草溝等滯留設施,應及時清淤,并定期進行植被更換,做好養護工作。對于管網、收水箱等雨水回用設施,及時監測水質并定期清理、凈化,保障用水安全。
遷安市海綿城市建設總評為0.7分,總體建設效果良好。在水資源、水安全與水生態、經濟效益等方面的評分均達到0.9分以上,說明遷安市在水資源合理利用、水安全保障、經濟效益等方面取得了積極進展。然而,在水環境質量方面,最終評分較低,仍有較大的提升空間。在2020年—2030年中長期海綿城市規劃與建設過程中,應在水環境治理、生態修復、制度建設與管理等方面獲得更大改善,為經濟社會可持續發展做出更大貢獻。