清原县大苏河水系连通综合整治工程评价

孔庆宇

（抚顺市水利勘测设计研究院有限公司，辽宁 抚顺 113006）

水系连通工程可以改善水系布局，通过修建水利设施，使原本分散的水域形成完整网络，有效整合水资源，提高水域利用效率。其次，水系连通有利于恢复河湖的自然沟通，重建生态廊道，促进物种的迁徙与交换，维持与改善生物多样性，提高生态系统的稳定性及抗干扰能力。此外，水系连通逐渐成为提升河流生态功能的有效手段，可以为水资源的有效利用创造条件，促进区域经济的可持续发展[1-3]。河湖水系连通需要综合考虑水利工程现状，站在战略全局的视角上进行规划和评估，重建生态廊道与恢复自然沟通，以实现生态环境保护和经济协调发展的双重目标[4]。

目前，定量评价水系连通工程的方法有图论法、生物法、景观分析和水文模型法等，如朱诗杰等以潘阳湖水系连通工程为例，综合利用卫星遥感技术和模糊综合法定量评价其生态效益；郭丽峰等基于整治河段特点，全面探讨了生态环境效益与河道综合整治之间的响应关系；吕学研等从水动力和营养盐的角度上探究了水系连通的生态效应及影响[5-10]。然而，以上研究大多集中于连通工程的生态效应，未反映调水引流作用及对整个流域的影响。鉴于此，文章以清原县大苏河水系连通工程为例，充分考虑各因素特点定量评价水系连通工程对社会经济、水生态环境、水资源配置及水系格局的影响，可为水系连通工程的科学建设及其效果定量评价提供参考。

1 评价方法

1.1 构建评价体系

依据河流实际情况，全面考虑生态保护、水环境整治及水灾害防治等目标，遵循以下原则合理选择水系连通评价指标：①定量与定性相结合，不仅要选用定量参数保证评定结果的客观性，还要通过定性分析评定难以量化的因子[11]。②层次性，评价体系应该按照主次关系进行分类和排序，从整体到细节逐层展示。③关键性，各项指标应能够量化反映水系连通对水资源短缺缓解、生态恢复、经济发展等方面的影响。④适用性，评价体系应能够适用于各个阶段的水系连通工程，包括规划、设计、建设和运营阶段，同时要能够评估对生态系统的保护和改善效果以及经济发展的贡献、效益。

1.2 指标计算方法

综合考虑现有研究中常用的指标，结合大苏河水系连通工程的目的、特征和性质，通过寻找其中的差异和共性，从连通性、生态环境和社会经济等方面选择6个指标见表1。然后依据水系连通工程实施目标与要素层、指标层各参数之间的相关性及 其重要程度，合理确定相应的权重见表1。

表1 大苏河水系连通工程评价指标

1）河网密度P1。这是衡量河床发育程度的主要参数，表示河流总长与面积之间的关系，其表达式为：

式中：Lh、A表示河流总长和区域总面积。

2）水系环度P2。该指标反映了河湖的实际成环状况，主要体现河流已有节点能够构成环路的情况，其表达式为：

式中：L、N表示连接线数和节点数；P2取0、1时分别代表河网水系中没有环路和有最大环路。

3）河流水质达标率Q1。该指标质等于总考核断面中水质达标断面所占的百分比。

1.3 评分标准

根据清原县大苏河水系连通整治工程特点和相关文献资料，对定量指标参照已有标准和计算成果确定，对于定性指标可以考虑其作用效果的显著程度确定，如表2所示。

表2 大苏河水系连通工程评分标准

1.4 总分评价

采用相关计算公式和水系连通项目实施方案中的有关数据确定指标值，并针对各项指标参照评分标准赋予相应的分支，最后利用加权平均法计算各项指标及要素的综合评分Z，其表达式为：

式中：βP、βQ、βR和P、Q、R分别表示连通性、生态环境、社会经济效益要素的权重及其评分；βP1、βP2和P1、P2分别表示河网密度、水系环度指标的权重及其评分；βQ1、βQ2和Q1、Q2分别表示河流水质达标率、生物多样性指标的权重及其评分；βR1、βR2和R1、R2分别表示产业提升、文化旅游效益指标的权重及其评分[12]。

通过以上计算，如果Z＜6则评定水系连通综合整治工程较差，若6≤Z＜8则评定水系连通综合整治工程良好，若Z≥8则评定水系连通综合整治工程的合理性优秀。另外，考虑工程特点可以对个别指标、要素及其权重进行适当调整，若难以获取个别指标的计算数据，应结合实际情况选用相近指标替代。随着河网水系的逐渐完善，未来还要依据工程实践进一步完善水系连通工程评价体系。

2 实例应用

2.1 河流概况

清原县大苏河水系连通项目区整治的河道未沙河及其两条支流大苏河、正岔河，经调查发现沙河存在过流能力低、缺乏防护和洪水发生频繁等问题[13-14]。主要表现为过流能力低，过流压力很大；局部河段河床淤积、污染和杂物密集；河滩不稳且塌岸严重，对沿岸耕地及村庄构成威胁；农村河段险工较多，一些河段险工逼近岸坡，必须尽快整治。根据规划和整治河道现状，2019年治理河长26.4km，项目区清淤疏浚总长9.5km，格宾石笼护岸总长8.305km，浆砌石挡墙护岸长2.0km，悬臂挡墙总长1.36km，生态护岸43.50km，营造亲水植物带0.6km。

2.2 结果分析

1）连通性指标。清原县境内水系发达，水源充足，这里也是柳河、浑河、清河、柴河的发源地，全县拥有大小河流千余条，流域面积＞20km2的河流53条，万千河流汇集分别汇入省属重点的大伙房、清河、柴河、吉林省的海陇四座水库。经计算，清原县大苏河水系连通综合整治项目区的河网密度P1=3.25，水系环度P2=0.04，具有较高的河网密度，但其水系连接成环的程度一般。

2）生态环境指标。清原县大苏河水系连通整治工程改善了河流生态环境，为本地水资源的合理利用和同一开发提供了条件。项目的实施不仅解决了农村人口的生活用水问题，又避免了水资源乱开发导致的水土流失，促使农民对水资源更加珍惜和自愿保护生态环境，为涵养水源和促进区域协调发展做出了巨大贡献[15]。

3）社会经济指标。经济效益主要反应在提高过流能力和新增改善灌溉面积等方面：首先，项目实施前的种植结构以玉米为主，这是一种常见的经济作物，但其产值相对较低，每6.67hm2地每年产值为10万元。而在项目实施后，改种苗木3.33hm2、药材3.33hm2，相比之下具有更高的价值和潜力。苗木的种植周期为3a，每年每公顷可创收22 500元，而药材种植周期为4a，每年每公顷可创收3万元。因此，实施后每6.67hm2地收入为17.5万元，比实施前增加7.5万元，整个项目区的增收达到472.5万元。

其次，通过整治后水源得到合理利用，可以满足耕地灌溉要求，这样既节约了劳动成本，同时也减少了劳动力的投入，使得资源利用更加高效和可持续。通过大苏河水系连通综合整治，大大提升了河道的过流防洪能力以及当地的生产力水平，促进地方经济发展，其社会经济效益显著。

针对每一项指标按照评分标准赋予相应的分支，采用加权平均法计算各项指标及要素的综合评分Z，如表3所示。结果表明，清原县大苏河水系连通综合整治工程评分为8.96，参照Z≥8评定标准，则该水系连通综合整治工程的合理性优秀。

表3 清原县大苏河水系连通综合整治工程评分

3 结 论

文章综合考虑已有研究中常用的指标，结合大苏河水系连通工程的目的、特征和性质，通过寻找其中的差异和共性，从连通性、生态环境和社会经济等方面构建评价体系。对于定量因子参照已有标准及计算成果确定评分，对于定性指标考虑应其作用效果的显著程度确定评分，采用加权平均法定量评价了水系连通工程的科学合理性。结果表明，清原县大苏河水系连通综合整治工程评分为8.96，参照评定标准该水系连通工程的合理性优秀。