本文關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

水利新聞+GZr6Q e?(rI

摘要: 南水北調(diào)中線工程的實(shí)施，對(duì)漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境會(huì)造成一系列的影響，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)具有重要意義。在探討評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；對(duì)各指標(biāo)的影響分值進(jìn)行了計(jì)算，并采用層次分析法了計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，在此基礎(chǔ)上采用指標(biāo)加權(quán)求和法對(duì)生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：南水北調(diào)中線工程的實(shí)施，對(duì)漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境的綜合影響程度為-37.91%~-64.46%，相比調(diào)水前，，生態(tài)環(huán)境處于強(qiáng)烈或明顯負(fù)影響狀態(tài)；分變量的影響程度排序依次為水質(zhì)變量、土壤地質(zhì)變量、社會(huì)生產(chǎn)變量、水生生物變量、水資源變量和氣候變量，其中對(duì)水質(zhì)變量、土壤地質(zhì)變量、社會(huì)生產(chǎn)變量和水生生物變量的影響幅度上限均超過了-40%，對(duì)水資源變量的影響幅度也超過了-20%，影響較大，而對(duì)氣象變量的影響幅度幾乎為零。水利新聞-{0y2K[6D&\O(M-{P#N

關(guān)鍵詞: 南水北調(diào)；生態(tài)環(huán)境影響；綜合評(píng)價(jià)；跨流域調(diào)水；漢江中下游流域水利新聞:Ea#rI-f{A

Comprehensive Assessment of Eco-environment Impact of the South-to-North Water Transfer Middle Route Project on the Middle-Lower Hanjiang River Basin水利新聞o^b"x3Ht$J

)j4Y?YG Qz b.J0GAO Yongnian, GAO Junfeng水利新聞c`a(]d3u

Abstract: The South to North Water Transfer Project, one of the four largest trans-century projects in China, may produce a series of influence on eco-environment in the middle and lower reaches of the Hanjiang River. So it will be of great significance to carry out an overall evaluation of this project. Based on the principle of building evaluation index system discussed in advance,an overall evaluation index system was built to assess the effects of the south to north water transfer project on eco-environment in the middle and lower reaches of the Hanjiang River Basin. After building an index core quantification model, the score of each index was calculated and the weight of each indicator was decided by the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. Then weighted summation of each index was used to make the overall evaluation of the project on ecoenvironment. The result showed that the construction of the project would produce -37.91% ~ - 64.46% of effects on the change of eco-environment over the middle-lower Hanjiang River basin,which should have a strong or significant negative impact. And among the six eco-environment variables, the order from strong to weak in the extent was water equality, soil-geological variables,society production, aquicolous biology, water resource and climate respectively. In these variables,the upper effect magnitude of the project on water equality, social production, soil-geological and aquicolous biology variables exceed -40% and on water resource variable also exceed -20%. In terms of the five levels of eco-environmental impacts, including no, minor, significant, strong and extreme impacts, water equality was in the state of extreme or strong negative impact, soil-geological variable belonged to a strong, significant or extreme negative impact and social production belonged to a strong or significant negative impact state, aquicolous biology variables received a strong negative impact, water resource was in the state of significant negative impact, but climate in the minor negative impact state and the magnitude was close to zero.水利新聞G:Z|f'd

受氣候等因素的影響，我國北方地區(qū)水資源十分緊缺，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為緩解北方水資源供需矛盾，優(yōu)化水資源配置，國家提出并實(shí)施了南水北調(diào)工程。其中，南水北調(diào)中線工程于2003 年9 月正式啟動(dòng)，它主要是為解決華北地區(qū)(主要是京、津、湖北和河南部分地區(qū))缺水問題，南水北調(diào)中線工程的實(shí)施對(duì)促進(jìn)我國華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。水利新聞C
_j9O'xlp A+Z"no

c8C"i
D jc$K0南水北調(diào)中線工程從丹江口水庫陶岔閘引水，近期年調(diào)水量95 億m3，遠(yuǎn)期年調(diào)水量130 億m3，為此，丹江口大壩將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加高14.6 m，壩頂高程由162 m提高至176.6 m，正常營水位由157 m提高至170 m，增加庫容約116 億m3，總庫容達(dá)到290.5 億m3，由年調(diào)節(jié)水庫變?yōu)椴煌耆嗄暾{(diào)節(jié)水庫[1]。由此，丹江口水庫的下泄水量將會(huì)大幅度減少，從而對(duì)漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境將會(huì)產(chǎn)生重大影響，截至目前為止，研究者分別從航運(yùn)、河勢、工業(yè)發(fā)展、水華、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)業(yè)灌溉、水質(zhì)、河道水位、河道流量、流速、水文泥沙、河道演變、水環(huán)境容量、水生物、干流供水風(fēng)險(xiǎn)、氣候(如溫度、濕度、相對(duì)濕度)、防洪、城市發(fā)展、土地沙化、地下水位等[1-10]不同角度對(duì)這一影響進(jìn)行了分析，但尚缺乏生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)研究。為此，本文擬從這一方面展開研究，綜合評(píng)價(jià)南水北調(diào)對(duì)漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境影響，以期為國家和各級(jí)政府戰(zhàn)略管理和決策服務(wù)。

2 研究區(qū)概況水利新聞 I3m7g9B%}5[+S

漢江是長江最大的支流，干流流經(jīng)陜西、湖北兩省，于武漢市注入長江，全長1577 km，河長居長江支流的首位。漢江干流丹江口以上為上游，河長約925 km；丹江口至鐘祥河段為中游，長約270km；鐘祥至漢口龍王廟為下游，長約382 km；丹江口至漢口龍王廟之間的漢江干流控制流域?yàn)闈h江中下游流域[4](圖1)，控制面積6.4 萬km2。漢江中下游流域?qū)贃|亞副熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，平均氣溫15~16.5℃，無霜期在230~260 d，多年平均降水量為700~1300 mm，多年平均水面蒸發(fā)量在900~1000 mm 之間[1]；流域地表高差較大，最高將近3000 m，最低只有10 m多，除流域西部和北部邊緣地區(qū)相對(duì)較高、起伏較大外，其他地區(qū)地表起伏相對(duì)較低，地面較為平緩(圖1)；流域植被分布屬于東部濕潤亞熱帶常綠闊葉林亞區(qū)域，包括北亞熱帶常綠、落葉闊混交林地帶和中亞熱帶常綠闊葉林北部亞熱帶，植被覆蓋率為25.9%[1]。

7@NM/f:Bf#aa4xs2n0漢江中下游流域開發(fā)歷史悠久，交通發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化走在湖北省前列，是湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軸心地區(qū)；2007 年，該流域GDP 總量達(dá)4566.6億元，約占湖北全省的50%；漢江干流中下游沿岸縣市區(qū)，人均GDP 達(dá)18689 元，高于湖北省平均水平15.32%，是湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心地區(qū)。水利新聞T8m&^/vyaS3y

7n1QGL.cxa0

uhvsvz03 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

Z-L8a|i?$PS f03.1 指標(biāo)體系構(gòu)建原則水利新聞L3]%[
E;aV

$@2mb4i:hU({0生態(tài)環(huán)境影響涉及自然、生態(tài)、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面，建立一個(gè)具有科學(xué)性、完備性及實(shí)用性的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是一件復(fù)雜而又困難的系統(tǒng)工程，為此，在建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)須遵循以下原則：

①科學(xué)性原則：即從生態(tài)環(huán)境影響的機(jī)理出發(fā)來設(shè)計(jì)指標(biāo)體系，設(shè)立的指標(biāo)必須概念清晰、物理意義明確、計(jì)算方法合理，具有一定的科學(xué)內(nèi)涵和理論基礎(chǔ)，指標(biāo)的設(shè)置符合科學(xué)規(guī)律，能夠客觀反映生態(tài)環(huán)境影響的基本特征。

mh7?X wkc,o fU(x2n0②綜合性原則：即指標(biāo)體系具有足夠的涵蓋面和盡可能大的集成度，應(yīng)能夠系統(tǒng)而全面的表征南水北調(diào)可能的生態(tài)環(huán)境影響，即能夠從水量水質(zhì)、土壤地質(zhì)、氣候、生物、社會(huì)生產(chǎn)等多個(gè)角度綜合反映南水北調(diào)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的影響，并組成一個(gè)完整的體系框架，綜合的反映生態(tài)環(huán)境影響特征。水利新聞y D:S#{&fu,XB

f#u6s0M&yp.vqtF0③代表性原則：即評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)緊緊圍繞研究目標(biāo)，針對(duì)南水北調(diào)生態(tài)環(huán)境影響的特殊性，從實(shí)際出發(fā)，突出重點(diǎn)，選擇能突出反映研究對(duì)象的特性、符合客觀實(shí)際水平的具有典型代表性的指標(biāo)。因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境影響涉及物理要素、生物要素和社會(huì)生產(chǎn)要素等多個(gè)子系統(tǒng)，涵蓋的因素眾多，選擇指標(biāo)時(shí)不能面面俱到，要在綜合性原則指導(dǎo)下，重點(diǎn)選擇具有典型代表性的指標(biāo)，使得指標(biāo)體系能夠用盡可能少的指標(biāo)反映生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀特征和可能影響。水利新聞a\LA$r:}xG0`

\y5JJcfDK0④層序性原則：即指標(biāo)體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它由不同層次、不同要素組成，指標(biāo)體系的建立應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分出不同的層次，在不同層次上進(jìn)行指標(biāo)分類，逐級(jí)劃分，層次越高，指標(biāo)越綜合，層次越低，指標(biāo)越具體，以此建立的指標(biāo)才能結(jié)構(gòu)清晰、邏輯關(guān)系明確，方便操作。

⑤可操作性原則：即指標(biāo)體系不宜過于復(fù)雜，應(yīng)簡單明確，在選擇指標(biāo)時(shí)充分考慮資料數(shù)據(jù)的來源及獲取的現(xiàn)實(shí)可能性，盡量選取數(shù)據(jù)可得、概念明確、可量化且計(jì)算方法簡單的指標(biāo)，從而保證指標(biāo)體系的簡易性和可操作性。水利新聞dA!Z_q|0n

表1 生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與指標(biāo)分值

,T1J9{uB`cc[0Tab.1 Index system and its score values of eco-environment impact assessment水利新聞5J1F:D%R-q*Ve

r)E/j6b&Eb0

j p w:K(U w2^m&P0H04 評(píng)價(jià)方法水利新聞.e6jb E\iE C*n,?D!VR

Bc~_-{8M&]04.1 評(píng)價(jià)模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)影響分值計(jì)算

Q6\!l0WC
nS8q+{0南水北調(diào)對(duì)漢江中下游的生態(tài)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)采用綜合加權(quán)求和法進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算模型為：

|7hP5DGJ;K,f-k0式中：G 為生態(tài)環(huán)境綜合影響程度指數(shù)，pi為第i 指標(biāo)的影響分值，wi為i 指標(biāo)的權(quán)重且=1，n為指標(biāo)總數(shù)。指標(biāo)影響分值pi采用下式計(jì)算：

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V+N;X4p1T0式中：Ti為南水北調(diào)實(shí)施情景下第i 指標(biāo)的數(shù)值，Di為不實(shí)施南水北調(diào)情境下第i 指標(biāo)基準(zhǔn)值。

如果分值pi為負(fù)值，則表示為負(fù)面影響，即該指標(biāo)在南水北調(diào)實(shí)施后趨于惡化狀態(tài)；反之則為正面影響，有利于生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化。對(duì)于部分指標(biāo)如水華發(fā)生概率、河道內(nèi)缺水量、單位水均BOD5、CODcr、總磷量、單位水均工業(yè)廢水量、土壤沙化、河道外用水缺水量，根據(jù)公式(2)計(jì)算的影響分值為正值，但實(shí)際上為負(fù)向作用，所以須在這類指標(biāo)的影響分值計(jì)算結(jié)果前加注負(fù)號(hào)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中3 個(gè)子系統(tǒng)24 個(gè)指標(biāo)的影響分值計(jì)算結(jié)果如表1 所示，從表1 可以看出，南水北調(diào)實(shí)施后，除防洪標(biāo)準(zhǔn)有所提高外，其他23 個(gè)指標(biāo)均向負(fù)方向變化，趨于惡化狀態(tài)，影響較為劇烈指標(biāo)主要有河道流量、沖淤效果好天數(shù)、水環(huán)境容量、河道內(nèi)缺水量、單位水均BOD5、CODcr、總磷量、單位水均工業(yè)廢水量、地下水埋深、土壤沙化、生物數(shù)量(天然魚產(chǎn)量)、河道外用水缺水量和航運(yùn)能力(航運(yùn)條件好月份數(shù))，影響幅度上限均超過了40%。水利新聞tWX#fb)`3R4cd/Nl

4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定與檢驗(yàn)水利新聞&Bb6S&`k-Y#q

(1)權(quán)重確定。在所建立的環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，不同指標(biāo)的相對(duì)重要程度即對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的貢獻(xiàn)率或影響程度并不相同；由于這種影響關(guān)系十分復(fù)雜，對(duì)其難以直接量化，因此采用層次分析法來計(jì)算不同指標(biāo)的權(quán)重，以減少主觀因素的影響。首先構(gòu)造指標(biāo)體系的判斷矩陣，共9 個(gè)即A-B、B1 -C、C1 -D、C2 -D、C3 -D、C4 -D、C5 -D、C6 -D 和A-D，通過層次單排序和層次總排序計(jì)算得指標(biāo)體系各級(jí)權(quán)重及24 個(gè)指標(biāo)綜合權(quán)重值，如表2 所示。水利新聞m2c`O1}lFk2D

D9U/i1kw8Hw#mx0表2 判斷矩陣計(jì)算結(jié)果及一致性檢驗(yàn)指標(biāo)水利新聞Ab!~%J8mO5t7U

Tab.2 Maximum eigen value, weight values, consistency index and consistency ratio of the eight judge matrixes

v$j1F zo:j XW9\0

gSve"[%{5f_7@0(2)權(quán)重的檢驗(yàn)。為確保權(quán)重確定結(jié)果的合理性，需對(duì)權(quán)重計(jì)算的判斷矩陣做一致性檢驗(yàn)，層次單排序檢驗(yàn)方程為[26]：水利新聞zMe1uPf%iO

]m.c,~!q|ke0CR=CI/RI (3)水利新聞3n&lP2_f+DK5D7e

式中：CR 為隨機(jī)一致性比例，CI 為偏離一致性指標(biāo)，RI 為隨機(jī)一致性指標(biāo)，其中CI 計(jì)算方程為[26]：水利新聞y#S+F)m MU^ v+_

Pf,I'~^ oqZ-j|t'Y0水利新聞*]T4Y!X*_I

0^.D]z!s(?0式中：λmax為判斷矩陣的最大特征根，m 為判斷矩陣的維數(shù)。一般認(rèn)為，如果CR 小于0.10 則表示權(quán)重判斷矩陣符合滿意一致性要求，否則需要調(diào)整判斷矩陣。根據(jù)層次單排序和層次總排序檢驗(yàn)方程，計(jì)算得λmax 、CI 和CR 的值(表2)，從表2 可以看出所構(gòu)造的9 個(gè)判斷矩陣包括層次總排序的隨機(jī)一致性比例CR 的值均小于0.10，表示均具有滿意的一致性，說明權(quán)重分配結(jié)果是合理的。

5 評(píng)價(jià)結(jié)果水利新聞8Y kj4i2ql.D

)g6zj v_Z0根據(jù)生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型(式1)，并依據(jù)指標(biāo)影響分值和權(quán)重計(jì)算結(jié)果(表1)，計(jì)算得南水北調(diào)對(duì)漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境綜合影響程度為-37.91%~-64.46%，總體影響程度高，說明南水北調(diào)實(shí)施后漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境將在現(xiàn)狀條件下進(jìn)一步惡化。通過對(duì)狀態(tài)層各變量即水資源變量、水質(zhì)變量、土壤地質(zhì)變量、氣候變量、水生生物變量和社會(huì)生產(chǎn)變量的影響程度的分析，結(jié)果表明南水北調(diào)對(duì)漢江中下游流域該6 變量的影響程度分別為-21.69%~-30.40%、-45.66%~-101.54% 、-38.60%~-85.85%、-0.0031%~-0.08%、-42.22%和-38.13%~-62.33%，可見南水北調(diào)的實(shí)施對(duì)各變量的影響程度差異較大，其中，對(duì)水質(zhì)變量的影響最大，而對(duì)氣候變量的影響程度最小，總的來看，各變量的影響程度排序?yàn)椋核|(zhì)變量>土壤地質(zhì)變量>社會(huì)生產(chǎn)變量>水生生物變量>水資源變量>氣候變量。

3[9eq{Tj!e@\]T0表3 生態(tài)環(huán)境影響級(jí)別劃分與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水利新聞cr^q a*HAa

h5r`2j9n AEn0Tab.3 Eco-environment impact ranks and grade standard

j!jI3pYr0

根據(jù)生態(tài)環(huán)境綜合影響度及狀態(tài)層變量影響度將生態(tài)環(huán)境影響劃分為5 個(gè)級(jí)別，各級(jí)別名稱和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表3 所示。南水北調(diào)對(duì)漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境影響高達(dá)-37.91%~-64.46%，影響級(jí)別屬于3-4 級(jí)，說明南水北調(diào)實(shí)施后，漢江中下游的綜合生態(tài)環(huán)境處于強(qiáng)烈或明顯負(fù)影響狀態(tài)；其中，水質(zhì)變量處于極端或強(qiáng)烈負(fù)影響狀態(tài)，影響最大。土壤地質(zhì)變量屬于強(qiáng)烈或明顯、極端負(fù)影響，社會(huì)生產(chǎn)變量屬于強(qiáng)烈或明顯負(fù)影響，水生生物變量屬于強(qiáng)烈負(fù)影響，水資源變量屬于明顯負(fù)影響，氣候變量處于輕微負(fù)影響，影響最小。

6 結(jié)論與討論水利新聞GO{4E#LwK

f b [o'es.Mgb'i~+C0綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明，南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境具有重要影響，相比調(diào)水前，調(diào)水的實(shí)施對(duì)漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境的綜合影響程度高達(dá)-37.91%~-64.46%，調(diào)水后漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境處于強(qiáng)烈或明顯負(fù)影響狀態(tài)，說明南水北調(diào)實(shí)施后的漢江中下游流域的生態(tài)環(huán)境將會(huì)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步惡化，將會(huì)直接影響和制約漢江中下游流域各縣市區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善。從分項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果來看，南水北調(diào)對(duì)漢江中下游流域水質(zhì)變量、土壤地質(zhì)變量、社會(huì)生產(chǎn)變量和水生生物變量的影響幅度上限均超過了40%，同時(shí)，水資源變量的影響幅度也超過-20%，影響較大；因此今后應(yīng)著重加強(qiáng)對(duì)漢江中下游流域水質(zhì)變量、土壤地質(zhì)變量、社會(huì)生產(chǎn)變量、水生物變量乃至水資源變量等方面的防災(zāi)減災(zāi)工作，針對(duì)這些重點(diǎn)變量的發(fā)展趨勢，采取必要的補(bǔ)償措施，最直接有效措施是進(jìn)行調(diào)水補(bǔ)償，以減小其影響程度。水利新聞Cm@&Oe6`

論文從漢江中下游全流域的角度，對(duì)可能的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了分析，由于區(qū)域范圍大，指標(biāo)體系復(fù)雜，計(jì)算過程中不可避免的存在一定的不確定性，在今后的研究中，應(yīng)進(jìn)一步定量評(píng)價(jià)漢江中下游流域涉及的各縣市區(qū)特別是漢江中下游流經(jīng)的縣市區(qū)如老河口市、谷城縣、襄樊市區(qū)、宜城市、荊門市區(qū)、潛江市區(qū)、天門市區(qū)、仙桃市區(qū)、漢川市和武漢市區(qū)等和農(nóng)業(yè)灌區(qū)涉及的縣市區(qū)的生態(tài)環(huán)境影響，以期為各縣市區(qū)進(jìn)行調(diào)水補(bǔ)償和采取對(duì)策措施提供必要的參考和依據(jù)；與此同時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步定量核算漢江中下游全流域及其涉及縣市區(qū)的缺水量，從而為調(diào)水補(bǔ)償提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，為國家乃至涉及省特別是湖北省決策提供依據(jù)和參考。水利新聞a
L;xW Q.|M'N

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作者簡介：高永年(1977- )，男，安徽郎溪人，博士，助研，主要從事環(huán)境影響與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、流域生態(tài)水文遙感與GIS 區(qū)域建模等方面的研究。水利新聞(?s-E}njf#c ^.wB9B

  本文關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。