大渡口灌區(qū)節(jié)水改造工程效果評價

鄢 瓊

（淮安市水利勘測設(shè)計研究院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230601）

大渡口鎮(zhèn)地處安徽省東至縣，位于其最北端[1]，東邊與牛頭山鎮(zhèn)相接，南邊與勝利鎮(zhèn)接壤，西邊與北邊都靠近長江，總面積約為108 km2。

大渡口灌區(qū)位于東至縣大渡口鎮(zhèn)境內(nèi)，隸屬于沿江圩區(qū)，有著約為129.5 km2的灌區(qū)面積，灌溉區(qū)域涉及18個行政村，涉及村民7.3萬人，其中農(nóng)業(yè)從業(yè)人員2.26萬人。大渡口灌區(qū)內(nèi)共有約8953萬hm2的耕種土地，耕地率達69.1%，其中純圩區(qū)7540萬hm2、丘陵圩區(qū)1793萬hm2。根據(jù)灌區(qū)地形的相對高低，從西往東依次將灌區(qū)分高中低3個片區(qū)，排澇和灌溉水系共用。灌區(qū)現(xiàn)有主要對外排灌站共4座，分別是楊墩站、北閘站、新河口站和龍家咀站；主要配套控制涵閘6座。灌區(qū)內(nèi)溝渠縱橫交錯，水系較為發(fā)達，主要干溝共有6條，分別為天河道、腰堤溝、東風河、北閘溝、聯(lián)圩二溝和三八溝。

大渡口灌區(qū)建成以后經(jīng)過多次整修，其設(shè)備老化與資金投入不協(xié)調(diào)的問題尚未得到徹底的解決，仍然存在以下主要問題：①排水溝淤積嚴重，排水不暢，面上雨水不能及時匯聚到排澇站，影響排澇站排水效益的正常發(fā)揮；②楊墩提水站已損毀，大旱期江水較低時無法引水灌溉；③楊墩灌溉站提水入圩后，在中字溝與東風河交叉口處缺少節(jié)制功能；④東埂地下涵管的止水橡皮老化較為嚴重，存在著漏水現(xiàn)象。

為了切實改善農(nóng)民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高水資源利用效率，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，對大渡口灌區(qū)進行了節(jié)水配套改進工程的建設(shè)，新建楊墩灌溉站、楊墩節(jié)制閘、秧余節(jié)制閘，并對新河進行清淤疏浚。

為了評價該節(jié)水配套改進工程對問題的解決效果，本文基于改進后的層次分析法，即多目標模糊層次分析法（FAHP），從經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境2個方面全方位地對安徽省東至縣大渡口灌區(qū)節(jié)水配套改進工程進行評價，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 綜合評價方法概述

1.1 綜合評價模型

綜合評價模型是整體地評價多屬性體系結(jié)構(gòu)及其影響因素變化的數(shù)量描述方法，包括人文、環(huán)境、經(jīng)濟等多種影響因素，利用此模型得到的評價結(jié)果是對被評價事務(wù)一般水平或趨勢的抽象程度的數(shù)量描述[2]。綜合評價模型按照分析方法的不同可以細分為有無分析、對比分析、層次分析等，它們各自適用于不同的情境。

1.2 多目標模糊層次分析法

多目標模糊層次分析法（FAHP）是對現(xiàn)有傳統(tǒng)層次分析法的一種拓展，它可以同時從定性和定量2個方面綜合分析各種影響指標[3]。由于大渡口灌區(qū)節(jié)水配套改進工程是一個由多種因素共同影響的復雜系統(tǒng)，因此本文結(jié)合該治理工程的具體情況，并基于FAHP法對工程效果進行評價，合理選擇各種影響因子，并基于多項統(tǒng)計指標核算[4]和專家判斷的方法確定其權(quán)重，從而使得到的評價結(jié)果更加科學、合理、可信。

2 FAHP評價模型構(gòu)建和應用

2.1 遞階層次結(jié)構(gòu)體系

由于大渡口節(jié)水配套改進工程實施效果后評價涉及社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等各種因素，所以FAHP評價模型將上述定性指標定量化，從定性和定量2個方面評價其改進效果。

結(jié)合工程的具體情況，建立起遞階層次結(jié)構(gòu)體系[5]，它包括4個階層：目標層、準則層、子準則層、指標層。其中，目標層用來評價綜合治理工程實施效果的好壞，得到工程實施的成功度；準則層用來反映目標層的實際情況，子準則層用來支撐準則層；指標層囊括各個評價指標。

2.2 指標確定

何照青[6]以新疆渭干河灌區(qū)為例，運用層次分析法評價了該項目實施后的綜合效益；為了從各個方面評價大塬節(jié)灌區(qū)渠道節(jié)水改造工程效果，劉文娟等人[7]建立了包含國民經(jīng)濟在內(nèi)的綜合評價系統(tǒng)，為灌區(qū)運行管理提供了一定啟發(fā)；李斌[8]基于動水法則對灌溉水有效系數(shù)進行了率定，并對汾西灌區(qū)節(jié)水改造工程效益進行了評價分析，認為該工程使灌溉水的利用效率得到很大提升，在一定程度上保護了水資源并改善了灌區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。

結(jié)合上述評價體系構(gòu)建過程中選取的各類指標，圍繞大渡口節(jié)水配套改進工程的特性，從社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境2個方面建立工程效果評價模型。該模型的子準則層C從7個方面共21項指標進行解析，包含13項生態(tài)環(huán)境指標和8項社會經(jīng)濟指標，每個指標的具體含義及相關(guān)說明詳見表1。

表1 各指標含義及說明

2.3 模型計算分析

2.3.1 判斷矩陣一致性檢驗

利用專家評價法[9]，邀請不同專業(yè)和領(lǐng)域的專家對各指標進行打分評估。為了考慮判斷矩陣的代表性，根據(jù)打分結(jié)果，構(gòu)造1～9標度分值的判斷矩陣，即：

式中：A為判斷矩陣；ω為相對重要性權(quán)重。

利用下式，計算各判斷矩陣的一致性。

式中：C.I為一致性指標，小于0.1時，可以認為判斷矩陣具有較高一致性，否則就要對A進行修正；λmax為判斷矩陣A的最大特征根；n為特征根總數(shù)。

利用上述計算公式，可以得到各層一致性計算結(jié)果，詳見表2。

表2 各層判斷矩陣名稱及一致性計算結(jié)果

通過表2可以得到，各指標層兩兩之間的判斷矩陣一致性的計算結(jié)果均小于0.1，因此認為指標層之間的一致性很高，評價模型是滿足要求的。

2.3.2 層次總排序

根據(jù)上一節(jié)的一致性計算結(jié)果，分別計算出各層各指標權(quán)重及總權(quán)重排序，并對D層的指標進行總排序，結(jié)果詳見表3。

表3 各指標權(quán)重及總排序

根據(jù)表3的計算及排序結(jié)果，可以得到指標層D的總權(quán)重向量矩陣為W=（0.1172，0.0565，0.0723，0.0633，0.0364，0.0478，0.0424，0.0232，0.0451，0.0202，0.0301，0.0814，0.0546，0.0314，0.0221，0.0181，0.0526，0.0705，0.0394，0.0521，0.0236），此向量矩陣用于后續(xù)綜合指標的推算。

2.3.3 各單因素隸屬度

在綜合評價過程中，還需要對各評價指標的單因素隸屬度進行確定。本文通過專家評價法來構(gòu)建評價矩陣和評語集，并將不同評語集與隸屬度一一對應，即V={v1（1.0），v2（0.8），v3（0.5），v4（0.2），v5（0.0）}的隸屬度分別對應著{（很好），（較好），（好），（一般），（較差）}的評價結(jié)果。在此，邀請了6名專家對指標隸屬度進行了打分，其打分結(jié)果詳見表4。

表4 各專家打分結(jié)果

由表4可知，通過專家評價法的計算結(jié)果，可以得到各單因素的隸屬度。

2.3.4 綜合指標的推求及評價結(jié)果

前文已經(jīng)計算得到了總權(quán)重向量矩陣和隸屬度矩陣，可以通過下式來計算評價結(jié)果：

式中：W為權(quán)向量；R為由n個評價方案值構(gòu)成的總評價矩陣；b j為第j個評價方案的綜合評價值。

利用上述計算公式，可以得到評價結(jié)果B=0.852，因此可以認為大渡口灌區(qū)的節(jié)水配套改進工程取得了較好的實施效果，說明改進是成功的。

3 結(jié)論

本文聚焦于大渡口灌區(qū)節(jié)水配套改進工程，分析工程現(xiàn)存問題及整治措施，并對工程實施效果進行了評價，主要結(jié)論包括：從生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟2個方面選取21項指標構(gòu)建了FAHP模型，檢驗了判斷矩陣的一致性，計算出各指標權(quán)重并對D層指標進行總排序，計算D層總權(quán)重向量矩陣，利用專家評價法計算各單因素隸屬度，最終求得綜合指標結(jié)果B=0.852，說明大渡口灌區(qū)節(jié)水配套改進工程取得了較好的實施效果，改進是成功的。