基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)的水利防洪工程管理評(píng)價(jià)研究

黃德傍

(東莞市東莞大堤管理處,廣東 東莞 523000)

1 概 述

近年來,部分地區(qū)洪澇災(zāi)害給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來極大的困擾,在很大程度上影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。針對國內(nèi)各地洪澇災(zāi)害現(xiàn)狀,許多學(xué)者在理論和實(shí)踐方面進(jìn)行了大量的研究。王海霞[1]針對防洪工程對社會(huì)發(fā)展的效益展開研究,認(rèn)為防洪工程的效益主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益3個(gè)方面。孫翔[2]認(rèn)為防洪工程應(yīng)該確保防洪標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、總體防洪規(guī)劃與區(qū)域規(guī)劃統(tǒng)一、防洪工程與自然景觀統(tǒng)一。臧敏[3]重點(diǎn)關(guān)注防洪排澇能力,認(rèn)為雨水排放設(shè)施是防洪管理的重要性設(shè)施,要在考慮蓄水和排水之間關(guān)系基礎(chǔ)上,開展高標(biāo)準(zhǔn)的排水設(shè)施建設(shè)。黃明利等[4]認(rèn)為我國防洪排澇工程中,要加強(qiáng)排水設(shè)施的建設(shè)力度,要嚴(yán)格規(guī)劃河道排水體系的疏通程度。劉賀杰[5]針對防洪排澇體系與安全保障之間的問題,提出依法治水、長遠(yuǎn)規(guī)劃、樹立意識(shí)、建立機(jī)制等應(yīng)對措施,對新時(shí)代防洪科學(xué)管理提供了參考。

上述文獻(xiàn)研究顯示,針對水利防洪管理相關(guān)研究趨于成熟,但大多數(shù)研究都是采用定性的研究方法,多數(shù)學(xué)者聚焦的研究重點(diǎn)都是結(jié)合實(shí)地調(diào)研提出應(yīng)對策略,目前還沒有學(xué)者針對水利防洪管理提出定量的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本文基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法,對建立的水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行驗(yàn)證,并應(yīng)用于M水利工程防洪管理實(shí)際,以期為國內(nèi)水利防洪排澇工程建設(shè)提供參考。

2 水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)水利防洪管理評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目案例,構(gòu)建本文水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,見表1。

表1 水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

水利防洪管理評(píng)價(jià)受到多項(xiàng)因素影響,本文結(jié)合水利工程防洪實(shí)施工作獨(dú)有特性,基于實(shí)際需求,按照類別,將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為工程措施、體制機(jī)制、防洪效益、洪水風(fēng)險(xiǎn)幾個(gè)方面。其中,工程措施因素包括對水庫除險(xiǎn)加固達(dá)標(biāo)比例、水利投入占GDP比重等6個(gè)二級(jí)指標(biāo);體制機(jī)制因素包括防汛指揮機(jī)構(gòu)是否全覆蓋、防洪政策法規(guī)是否完善等5個(gè)二級(jí)指標(biāo);防洪效益因素包括堤防保護(hù)人口比例、堤防保護(hù)耕地面積比例等4個(gè)二級(jí)指標(biāo);洪水風(fēng)險(xiǎn)因素包括洪水風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償率等3個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

3 基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)的水利防洪管理評(píng)價(jià)分析

3.1 AHP法確定各指標(biāo)權(quán)重

按照本文建立的水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo),邀請水利、應(yīng)急、防汛等行業(yè)的管理人員、專家代表、高校學(xué)者等,對指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,并采用AHP法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,結(jié)果見表2。

表2 水利防洪管理評(píng)價(jià)各一、二級(jí)指標(biāo)權(quán)重

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)

基于模糊數(shù)學(xué)相關(guān)理論和水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)等,運(yùn)用層次分析法,將復(fù)雜的水利防洪管理評(píng)級(jí)的定性和定量因素分層簡化,用于計(jì)算各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,再運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法,把相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),具體過程如下:

3.2.1 確定評(píng)價(jià)因素集、權(quán)重集、評(píng)語集

1)評(píng)價(jià)因素集。根據(jù)水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,將評(píng)價(jià)因素集分為2個(gè)層級(jí)。

第一層為T=(A,B,C,D)

第二層如下:

A=(A1,A2,A3,A4,A5,A6)

B=(B1,B2,B3,B4,B5)

C=(C1,C2,C3,C4)

D=(D1,D2,D3)

2)權(quán)重集。通過本文AHP法求得的權(quán)重,可得各指標(biāo)權(quán)重集,具體如下:

W=(0.2695,0.4168,0.1209,0.1928)

WA=(0.2174,0.2881,0.1521,0.0910,0.1277,0.1237)

WB=(0.2803,0.3025,0.1401,0.1147,0.1624)

WC=(0.4260,0.2260,0.1398,0.2082)

WD=(0.4429,0.3873,0.1698)

3)評(píng)語集。根據(jù)水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)的不同評(píng)價(jià)值,形成各指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí),匯總評(píng)價(jià)等級(jí)形成本指標(biāo)體系的評(píng)語集。水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)語集用集合V=(V1,V2,V3,V4,V5)表示,評(píng)語集分為“非常好,比較好,一般,比較不好,非常不好”5個(gè)等級(jí)。

3.2.2 確定隸屬度

M水利工程項(xiàng)目位于J省西南部,匯流面積為25 322km2,是淮河干流重要的防洪控制工程。M水利工程主要控制地區(qū)5-10月份持續(xù)有洪水危險(xiǎn),河流水位高,排水不暢,發(fā)生暴雨時(shí)容易形成洪澇災(zāi)害,曾有6年發(fā)生過較為嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。

根據(jù)水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,設(shè)計(jì)本文的調(diào)查問卷,選擇水利、應(yīng)急、防汛等相關(guān)專業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的專家,對M水利工程各指標(biāo)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)分,發(fā)放并回收問卷22份,其中有效問卷20份,問卷評(píng)價(jià)內(nèi)容為“非常好,比較好,一般,比較不好,非常不好”。根據(jù)專家對水利防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分,可得各指標(biāo)的隸屬度,具體分值見表3。

表3 M水利工程防洪管理評(píng)價(jià)隸屬度總表

3.2.3 一級(jí)模糊評(píng)價(jià)

根據(jù)M水利工程防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的隸屬度,可得一級(jí)指標(biāo)相對應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣,用Ri表示。指標(biāo)A、B、C、D對應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣R1、R2、R3、R4,公式如下:

求出M水利工程防洪管理評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊關(guān)系矩陣后,通過公式Ei=Wi×Ri進(jìn)行計(jì)算,即得準(zhǔn)則層因子對評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬向量。各準(zhǔn)則層指標(biāo)相對應(yīng)的評(píng)價(jià)向量如下:

E1=WA×R1

=(0.2174,0.2881,0.1521,0.0910,0.1277,0.1237)×R1

=(0.0656,0.1534,0.2510,0.283,0.1440)

E2=WB×R2

=(0.2803,0.3025,0.1401,0.1147,0.1624)×R2

=(0.0640,0.0954,0.3051,0.3869,0.1486)

E3=WC×R3

=(0.4260,0.2260,0.1398,0.2082)×R3

=(0.0988,0.2004,0.3409,0.2647,0.0952)

E4=WD×R4

=(0.4429,0.3873,0.1698)×R4

=(0.1164,0.1834,0.3751,0.2529,0.0721)

根據(jù)最大隸屬度原則,M水利工程防洪管理評(píng)價(jià)各準(zhǔn)則層指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表4 M水利工程防洪管理評(píng)價(jià)準(zhǔn)則層指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果表

3.2.4 二級(jí)模糊評(píng)價(jià)

在一級(jí)模糊評(píng)價(jià)部分里,得到M水利工程防洪管理評(píng)價(jià)準(zhǔn)則層指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量,其綜合模糊關(guān)系矩陣為R,公式如下:

綜合評(píng)價(jià)向量由準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重與綜合模糊關(guān)系矩陣相乘求得,即E=W×R。已知W=(WA,WB,WC,WD)=(0.2695,0.4168,0.1209,0.1968),評(píng)價(jià)向量經(jīng)計(jì)算結(jié)果如下:

E=W×R=(0.2695,0.4168,0.1209,0.1968)×R

=(0.08001,0.14143,0.33679,

0.31932,0.12645)

按照隸屬度最大原則,M水利工程防洪管理模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“一般”。

4 水利工程防洪管理存在的問題

結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法得出的結(jié)果可知,M水利工程的防洪管理水平處于中等,仍然面臨著極大的挑戰(zhàn)。目前,隨著M水利工程所處地區(qū)的快速發(fā)展,防洪、排水等水利工程方面與地區(qū)建設(shè)之間的矛盾日益明顯,雖然M水利工程整體防洪能力較上一階段已經(jīng)取得較大的進(jìn)步,但按照防洪建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求,M水利工程防洪建設(shè)仍然存在一系列問題。

4.1 防洪規(guī)劃不合理

M水利工程位于淮河中下游,該地區(qū)內(nèi)水系復(fù)雜,常年多雨,洪澇災(zāi)害長期困擾。目前,該地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,防洪管理體系與地區(qū)建設(shè)的速度不匹配,防洪標(biāo)準(zhǔn)只有50年一遇,內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。在目前地方防洪管理的總體規(guī)劃中,存在著以下幾個(gè)問題:防洪風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的比例逐漸增多;土地資源相對比較匱乏,在地區(qū)建設(shè)過程中,部分開發(fā)商未經(jīng)允許擅自填埋河道,洪水調(diào)蓄能力減弱;河道防洪規(guī)劃未按標(biāo)準(zhǔn)制定,防洪工程壓力逐漸變大。

4.2 防洪基礎(chǔ)設(shè)施老化

目前,隨著各地快速發(fā)展,社會(huì)經(jīng)濟(jì)總量和人口數(shù)量都在不斷增長,相對應(yīng)的水利防洪管理要求也在不斷提高。但部分地區(qū)在建設(shè)過程中,水利設(shè)施和防洪工程投入量嚴(yán)重不足,給后期應(yīng)對洪水災(zāi)害帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。其中,部分排水系統(tǒng)老化,積水不易排出;部分河道堤防工程未達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),一定程度上影響洪水來臨時(shí)的排水速度,將會(huì)造成一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,分排澇泵站使用時(shí)間過久,長期未進(jìn)行維修管護(hù),設(shè)備老化率較高,安全性極差。

4.3 防洪管理體制機(jī)制不健全

防洪機(jī)構(gòu)包含多個(gè)部門,只有在所有相關(guān)部門相互配合、積極聯(lián)動(dòng)時(shí),才能保證防洪管理的順暢。目前,防洪管理工作主要由3個(gè)部門分工合作,包括控制外河河道的防洪管理處,控制內(nèi)河河道的河道管理處以及負(fù)責(zé)其它事宜的海事處,3個(gè)部門相互配合才能進(jìn)行有效防洪管理。但在實(shí)際工作中,要充分調(diào)動(dòng)3個(gè)部門高效配合,存在程序多、流程復(fù)雜等多重困難,制約著防洪管理體系的有效運(yùn)行。其次,很多防洪工作相關(guān)部門對防洪工作沒有積極意識(shí),建立了相應(yīng)的部門科室,但不重視科室日常工作的監(jiān)督和工作跟蹤。

4.4 水利資金投入不足

水利防洪管理優(yōu)劣的重要因素是水利工程的保障力度。目前,由于政府財(cái)政壓力過大,無法提供充足資金用于建設(shè)健全的防洪管理工程體系,只能根據(jù)防洪階段性任務(wù),完成部分小型水利泵站和小型控制水利樞紐的相關(guān)工程建設(shè)項(xiàng)目。同時(shí),由于地方?jīng)]有權(quán)限制定相關(guān)工程建設(shè)政策,民間資本無法投入資金進(jìn)行防洪工程項(xiàng)目建設(shè),這些都在一定程度上制約著防洪管理體系建設(shè)。

5 完善水利防洪管理的對策

防洪工程是一個(gè)地區(qū)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷升級(jí),水利防洪管理也急需現(xiàn)代管理技術(shù)進(jìn)行保障。針對M水利工程所處地區(qū)面臨的防洪管理存在的問題,本文從制定防洪規(guī)劃、加強(qiáng)工程措施、安排非工程措施、多渠道籌措資金4個(gè)方面提出相應(yīng)對策。

5.1 科學(xué)制定防洪規(guī)劃

防洪規(guī)劃在極大程度上影響著地區(qū)總體建設(shè)規(guī)劃以及各專項(xiàng)規(guī)劃,為了進(jìn)一步加快地區(qū)建設(shè)速度、提高地區(qū)建設(shè)水平,防洪管理規(guī)劃必須在保證防洪排澇安全、美化水系環(huán)境、科學(xué)規(guī)劃河道功能的目標(biāo)下,按照適宜總體、突出重點(diǎn)、持續(xù)發(fā)展、優(yōu)化資源、多措并舉的原則進(jìn)行制定。針對M水利工程的特殊情況,本文建議防洪管理規(guī)劃應(yīng)與城市分布情況、發(fā)展計(jì)劃相匹配,除了滿足防洪功能外,還應(yīng)與交通、景觀、排水等功能相匹配。

5.2 加強(qiáng)防洪工程措施

結(jié)合以往防洪工程的特點(diǎn)以及M水利工程地理位置,本文建議防洪工程措施在以下幾個(gè)方面著力:①加大堤防工程建設(shè)。結(jié)合河道流量,適當(dāng)增加河道兩岸堤防高度,同時(shí)加大混凝土駁岸工藝的應(yīng)用比例,從而增加河堤的穩(wěn)定性。②加大河道治理力度。考慮河流的淤積程度,建議加強(qiáng)清淤措施的執(zhí)行力度,同時(shí)加強(qiáng)河道河床的深度,在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上,采用河道裁彎取直工程。③加強(qiáng)排水管道的規(guī)范性,加大各排水設(shè)施的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),增加排水管道的水量調(diào)節(jié)功能。

5.3 配置安排非工程措施

在不受自然水文因素影響的情況下,加強(qiáng)非工程防洪措施的建設(shè)。本文建議在以下幾個(gè)方面采取措施:①建立防洪指揮系統(tǒng)。通過防洪系統(tǒng)加大防洪信息調(diào)度、水利自動(dòng)化調(diào)度、預(yù)警預(yù)報(bào)等方面的能力。②制定高標(biāo)準(zhǔn)防洪預(yù)案。預(yù)案中應(yīng)包含河堤、泵站等防汛基礎(chǔ)設(shè)施的檢查維護(hù)工作、汛期搶險(xiǎn)救災(zāi)物資的準(zhǔn)備工作、防汛搶險(xiǎn)工作隊(duì)伍的執(zhí)勤工作等。③采用現(xiàn)代化防洪技術(shù)。主要采用電子信息技術(shù)、遙感遙測技術(shù)、防洪決策技術(shù)、預(yù)報(bào)技術(shù)等提高防洪能力。

5.4 多渠道籌措防洪資金

結(jié)合防洪資金投入問題,本文建議構(gòu)建多元投入機(jī)制,從各領(lǐng)域多角度籌集資金。一方面,加大政府投入力度,結(jié)合成熟的防洪管理規(guī)劃,嚴(yán)格落實(shí)資金投入比例,防止因小投入造成大災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。在建立防洪體系時(shí),要統(tǒng)籌使用好防洪建設(shè)資金,控制好工程措施和非工程措施的資金投入比例。同時(shí),可以將防洪規(guī)劃中節(jié)約的部分土地,通過劃撥土地出讓金的方式進(jìn)行資金籌集。另一方面,通過市場化模式籌集防洪建設(shè)資金,考慮到地方財(cái)政情況,建議采用合理合法的方式引入民間資產(chǎn)建設(shè)防洪工程。但工程施工過程,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理力度,防止防洪工程質(zhì)量低劣。

6 結(jié) 語

本文基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)的方法,對M水利工程防洪管理進(jìn)行了評(píng)價(jià)。該方法避免了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)矩陣有誤差的現(xiàn)象,更具有客觀性和科學(xué)性。研究結(jié)果顯示,M水利工程防洪管理水平處于中等偏下水平。同時(shí),針對M水利工程防洪管理存在的問題,提出了應(yīng)對建議,為水利工程防洪管理提供了一定的借鑒。