界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評估研究

代曉燕

(安徽省界首市水利局，安徽 界首 236500)

我國水資源總量豐富，具有28000億m3，占到世界水資源總量的7%，但是我國人均水資源量僅為2100m3，為世界人均水資源量水平的1/4左右[1-3]。同時，水資源分布存在較大的地區差異和時間差異，使得水資源難以得到合理配置[4-5]。改革開放以來，隨著我國工業和農業的快速發展，城鎮化水平的不斷提高，加大了對水資源的需求。然而，我國水資源存在污染嚴重、水質惡化、農業用水浪費嚴重等問題，大大降低了水資源的使用效率。

在這種背景下，對灌區進行節水配套改造、提高水資源利用效率，就顯得尤為重要了。為正確分析灌區節水改造迫切程度，給政府部門決策提供科學的依據，本文以界亳河灌區為研究對象，對節水配套改造迫切性進行分析，以期為界亳河灌區節水配套改造工程提供參考。

1 工程迫切程度評價指標體系

1.1 指標選取原則及方法

指標體系是對界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評價的前提和基礎，關系到評價結果的客觀性和正確性。因此，在對指標進行選取時，必須遵循以下原則。

(1)科學性原則：選取的指標要概念清晰明確，其能夠客觀、準確的反映出評價對象的特點，能夠理論與實踐相結合，即理論上合理，實踐中能夠反映現狀與未來發展趨勢。

(2)代表性原則：由于影響節水配套改造工程的因素比較多，其中很多指標之間存在涵義重疊。為了保持選取指標的獨立性，應當盡量選取具有一定代表性和典型性的指標。

(3)可行性原則：選取的指標應當注意其是否具有可行性，是否與界亳河灌區實際相符合，指標數據是否能夠獲取，既要考慮選取評價指標數據獲取的難易程度，也要考慮指標的可信度。

(4)系統性原則：界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評價是1個系統過程，因此，指標的選取也要考慮能夠全面、系統的反映出界亳河灌區的工程現狀，指標之間能夠形成1個系統的整體[6]。

目前，構建指標體系的方法較多，如專家調查法、文獻研究法、相關系數法、熵值法等[7-8]。為了實際操作簡單，本文擬采用文獻研究法對指標進行初步的識別，在此基礎上，結合界亳河灌區實際情況對指標進行刪減；最后，采用專家調研法對指標體系進行完善，形成界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評價指標體系。

1.2 構建評價指標體系及說明

根據上文的原則及方法，構建出評價指標體系，見表1。

表1 界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評價指標體系

1.3 指標的分級及處理

根據前人研究成果，結合界亳河灌區節水配套改造工程特點，確定指標分級標準，本文將指標分級設為5個等級，具體見表2。

表2 評價指標分級情況

界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評價為多屬性決策，由于各指標的屬性不同，度量單位不同，表示的含義也不同，所以必須對指標進行處理。本文擬采用作差法對指標進行正向化處理，其公式如下：

逆向指標：xij=max{xij}-xij

(1)

正向指標：xij=max|xij-k|-|xij-k|

(2)

同時，本文采用均值法對數據進行無量綱話處理，其計算公式如下：

(3)

2 灌區節水配套改造工程迫切程度評估模型

2.1 基于博弈論的指標權重確定方法

(4)

W表示綜合權重向量。尋找最優向量可表示為對ai進行優化，而優化的目的是使得W與Wi之間的離差最小。因此，可得：

(5)

根據微分性質，求得最優化一階倒數條件，即：

(6)

(7)

將計算結果帶入線性組合權重公式，可求出權重W。

2.2 基于蟻群投影追蹤理論的評估模型

蟻群投影追蹤算法是利用蟻群算法來解決投影追蹤的優化問題，其評價步驟如下：

假設各指標的樣本集為xij，其中i=1，2，…n；j=1，2，…m。

(1)第一步，對數據進行預處理。處理公式如下：

(8)

(2)第二步，線性投影。設αi為m維單位向量，則j投影特征值為：

(9)

(3)第三步，建立投影目標函數。

Qa=S(a)D(a)

(10)

式中，S(a)—類間距離；D(a)—類內密度。當類內密度越大時，分類就越顯著。

(4)第四步，優化投影方向。將最優投影問題優化為下列問題：

maxQ(a)=S(a)D(a)

(11)

(5)第五步，綜合評價。求出最佳的投影方向a*，得出投影值z*(i)，并于z*(j)進行比較，兩者之間差距越小，說明i和j越趨向于一個等級。

3 界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評估

3.1 指標權重確定

采用上述方法計算界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度指標權重，具體結果見表3。

表3 界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度指標權重結果

根據表3可知，渠道完好率(B21)、水資源利用系數(B41)、灌溉保證率(B42)3項指標權重值均大于0.1，說明其是影響界亳河灌區節水配套改造工程的重要因素，根據實地調研可知該結果符合實際情況，說明基于博弈論的綜合賦權法計算得出的權重較為準確，能夠客觀的反映出實際情況。

3.2 綜合評估結果

采用蟻群投影追蹤算法對界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度進行評估，具體結果見表4。

表4 界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評估結果

根據上文的評價指標分級情況，可以看出界亳河灌區節水配套改造工程迫切程度評估結果為二級，即“一般緊迫”，這與界亳河灌區節水配套改造情況一致，說明該方法具有準確性和適用性。

3.3 改造措施

(1)工程措施方面：①對水源和渠首工程進行改造，更新老舊機電設備，提高供水能力和供水效率，對老化的建筑物、渠道等進行新建、整修或加固，增加引水建筑物，提高引水能力；②對輸配水工程進行改造，盡量利用現有的輸配水渠道，對渠道分布不合理的地方進行調整，充分考慮經濟效益因素。同時，采用瀝青材料、混凝土襯砌、漿砌石襯砌等方式對漏損渠道進行修補，降低渠道漏損消耗；③對田間工程進行改造，對于界亳河灌區內的土地不平整、灌溉技術落后、工程配套率不高等問題，可投入資金平整土地，引進噴灌、滴灌等先進灌溉技術，加固田間小型建筑、增多輸排水渠道。

(2)管理措施方面：①界亳河灌區工程管理設施配套，包括明確灌區工程管理的范圍，加強管理配套設施建設，如灌區管理信息化系統建設等；②推進灌區管理體制改革，灌區節水配套改造應當與管理體制改革并舉，包括對管理機構進行改革，如“定崗定員”，明確工作人員職責，推行管養分離，制定長期的人才培養戰略等，加強績效考核，將工作人員收入與績效掛鉤，提高工作人員積極性；③對經營機制進行改革，包括改革水價方案，復核水價成本測算方法與結果，同時，水價改革必須科學、合理，保證農戶的切身利益。

同時，除了工程措施與管理措施之外，界亳河灌區節水配套改造工程還需要政策支持措施和投入保障措施。政策支持措施需要當地政府各部門進行協調，制定政策支持措施并上報上一級政府主管部門批準；在投入保障措施方面，盡管界亳河灌區節水配套改造工程有上級政府的資金支持，但是仍需要建立穩定的投入機制才能保障改造工程的順利實施，如引進社會資本參與、嘗試初始水權有償轉換等方式拓寬資金來源渠道。

4 結語

目前，我國正在大力推行灌區節水配套改造，在這個背景下，為給政府部門決策提供依據，本文在對界亳河灌區進行深入調研的基礎上，采用科學的方法對界亳河灌區節水配套改造工程的迫切程度進行了分析。同時，根據分析結果和實地調研情況，從工程措施、管理措施、政策支持措施以及投入保障措施4個方面提出了界亳河灌區節水配套改造措施，為界首市政府部門決策以及改造過程提供參考。本文為了便于計量，選取的評價指標主要是以定量指標為主，定性指標較少。應用時應重點考慮定性指標的選取，完善指標評價體系。