关于河湖健康评估中指标赋分方法的优化

第4卷第"期2021年3月
水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineering
Vol.4,No.2
Mar.:2021
赵科学!王立权,李铁男!等.关于河湖健康评估中指标赋分方法的优化水利科学与寒区工程!2021,4(2):10-14.
关于河湖健康评估中指标赋分方法的优化
赵科学1,王立权1,李铁男2,张柠2
(1.黑龙江大学,黑龙江哈尔滨150080;  2.黑龙江省水利科学研究院,黑龙江哈尔滨150077)
摘要:河湖健康评估工作是通过对目标河湖在评价周期内的物理、化学、生物等一系列指标的监测分析,从而对河湖自身水环境、水生态健康状况和河湖社会功能发挥情况综合评价的过程,有着很强的现实意义。文中通过 明确河湖健康评估的部分工作要求,以及对众多国内外河湖健康评估指标赋分方法的
分析,发现在目前河湖健康评估工作中被广泛采用的指标静态赋分无法将河湖健康状况的变化趋势反映出来,存在着赋分方法上的局限性。
文中调整了河湖健康评估工作中的指标赋分方法,新的指标赋分方法由原来单一的指标静态赋分优化调整为指标静态赋分、指标动态赋分和指标综合赋分三项赋分构成的赋分体系,并对优化调整后的指标赋分体系的主要框架、适用范围、优缺点进行了分析阐述。
关键词:河湖健康评估.赋分方法;局限性;动态赋分
中图分类号:TV213.4文献标志码:A文章编号:2096-5419(2021)02-0010-05
烧结工艺
河湖健康评估工作在我国处于起步阶段,河湖健康评估可以使我们更加及时、准确、全面的了解河流湖泊的健康状况,是河长制、湖长制工作的重要抓手,同时可以为河流湖泊的保护、修复和开发利用等工作提供有力支撑。
彭文启提出,河湖健康评估应遵循科学性原则采用统一、标准化方法开展取样监测,准确反映河湖健康状况随时间和空间的变化趋势;应遵循适应性原则密切结合河湖长制的任务要求,可为强化河湖长制管理提供支持,可为河湖保护问责与社会监督提供支持《河流健康评估指标、标准与方法(试点工作用)(1.0版)》中提出河湖健康评估的指标应“能够反映河流健康状况随时间变化的趋势;尤其是通过对比,评估管理行为的有效性+
目前我国广泛采用的河湖健康评估指标赋分方法多停留在指标静态赋分阶段,鲜有提及指标动态赋分、指标变化趋势、河湖健康变化趋势等方面的内容,无法很好地满足反映河湖健康变化趋势的要求+目前缺健况化趋势的指标动态赋分体系的相关研究,主要原因在于我国河湖健康评估工作起步较晚,数据资料不足。随着我国河湖健康评估工作的不断推进,相关研究工作不断深入,评估数据资料逐步累积,指标动态评估赋分研究将越来越成熟+
1目前国内外主要的河湖健康评估指标赋分体系
美国是对河湖健康状况关注较早的国家,在1972年就颁布了“清洁水法”。美国环境保护署于1998年提出湖泊水库生物评价及生物标准的技术导则(US EPA,OW,1998)%&,美国现行河湖健
价指标流健价指标%4&和
泊健康评价指标体系%&;1992年起澳大利亚以“澳大利亚河流评价系统”为主要工具开展了“国家河流健康计划#(Melissa Parsons等,2000)%&,后续又有“河流湿地健康评价框架”出台;1994年,南非水事务及森林部在启动的"河流健康计划”中提出了“河流生物监测框架”,后续又建立了“栖息地整体评价系统”和“栖息地完整性指数;欧盟于
:2020-09-28
作者简介:赵科学(1994-),男!河北广宗人!硕士研究生,研究方向为农业水土资源与环境、河湖健康评估+E-mail:1135244520 @qq。
通讯作者:王立权(1968-),男!山东临胸人,高级工程师!研究方向为水资源、农业水土高效利用+E-mail:153****************。
・10・
第2期赵科学,等.关于河湖健康评估中指标赋分方法的优化
2000年颁布的水框架指令中包含了“水体健康指标 体系”(Kaka  M , 2004)%&。其中在 利亚的河
流健 价
无 物的评价中!通照点的变化与监测点的 化的比率来反
流的生态状况
性!体现 态趋势的评价 ,但是其中
及时间上的动态趋势!
及"
”与监测 间的空间上的变化!
这 流生态状况变化的
确性 定程度
的影响。
图1澳大利亚河流健康评价系统对
的评价流程
国内对河湖健康的关注较晚! 2003年2月!
国英(时任黄河水利委员会主任)在全球水
中国地区委员会治水高 会议上进行 [为
“建立'维持河流生命的基本水量3既念”的发言!
发言中首次提出“河流生命”的概念(李! 2003)%&。
截至目前! 《河流健 指标、方法与标准
(1.0版)》(水利部水资源司! 2010)、《湖泊健康评
指标、标准与方法(试点工作用)(1. 0版)》(水利
部水资源司! 2010)、《辽宁省河湖(库)健
》(丁立国等! 2017)%0&、《山东省生态河道评
价标准》(刘中会等! 2017) %叮等数项指 (库)
健 工作的
发! 2018年水利部水
资源司编写的《河湖健
》(彭文启
等! 2018)%2&
求意见阶段。徐国宾应用
“爛理论#对白洋淀的湖泊健康发展趋势做出预
测(2017)%3&!何海吉利用模 价和层次分析法!
同志空间四川省
县2012—2016年的水生态
禅修学院指标的对比研究!分析了西充县的水生态文明的
发展趋势(2018)%4&。分析
国现有的
案例和河湖健 价赋分
137&! 同
的评价赋分
的差异主要体现在 指标选择、
指标阈值和指标权重上! 健 价 的
究很
中在动态趋势评价
的建立上。
2河湖健康评估指标赋分方法的调整
本文通过调整指标赋分体系!使指标能够在
定程 上 健 化 的 态 趋 势!
使 结
时段内!对河
健康的保护、修复以及治理措施的成效。调整
后的 健 指标赋分 指标的静
态赋分、动态赋分和综合赋分三项构成!如图2
所示。
图2河湖健康评估赋分体系示意
2・1
指标静态赋分
健 况 指标的静态赋分!直观的
所评价
本评价周期内的
指标状况!
现评价周期 然生态的健
况和为
会提供服务的能力。指标静态赋分与我国
现行
健 况
指导文件中的指标赋分方
法、赋分
本相同!以
水资源开发利用
指标 ,赋分过程如表1所示。
表1地表水资源开发利用率赋分
水资源开发南方#20%30%40%50%$60%利常艳近况
北方
#40%
50%67%
75%
$90%分100
80
5020
注:摘自中国水利水电科学研究院主编的《河湖健康评估技术导则(征求意见稿)》,在本文中仅作为示例使用+
如果某条北方地区的河流! 2019年度地表水
2019年度的地表水水资源开发利用率指标静态赋
水资源开发利 30%,按照表1则该河流 分 100分。
樱桃利口酒・11
水利科学与寒区工程第4卷
2.2评估指标动态赋分
六甲基二硅氧烷评估指标动态赋分能够反映河流健康状况随时间变化的趋势,是对过去一个评价时段(一个评价时段是指过去一个或者几个评价周期)内河湖健康的保护、修复和治理措施成效的评价。评估指标动态赋分是对河湖长制管理行为的有效性的直接评价,可以为强化河湖长制管理提供支持,为河湖保护问责提供支持。
指标动态赋分过程如下,式(1)、式(2)为评估参数计算式,表2为评估指标动态赋分表(样表)。
n
%S:
SI,=曰一(1)
n
式中:SI”为评价时段内该指标静态指标赋分均值; n为评价时段内河湖健康评估总次数;S:为河湖健康评估中第2个指标的静态赋分分值。
DI(2)
S i&0
式中:DI为动态指标,即评估时段初末静态指标(赋分)比;S:为评估时段初静态指标(分)值; SI&1时段态指标'分)值。
针对公式(2),有以下几点需要说明:
第一,在评价时段初末静态指标(赋分)比值DI的计算中,可以采用静态指标值计算,也可采用静态指标赋分值计算。采用指标值计算DI,可以减少因指标赋分过程造成的误差;数据可信度更高,采用指标赋分值计算DI,更具有现实意义,因为在河湖健康评估中指标值与赋分值的对应关系往往是全面考虑当地河湖健康状况和经济社会发展情况而确定,所以指标赋分值比单纯的指标值更能综合的反映河湖自身生态健康状况和社会服务功能发挥情况,但存在适用范围的局限性,因为评价时段初末评估标准的调整变化可能会造成指标值和赋分值的对应关系发生改变,使得指标赋分没有可比性,这种情况下,就不能采用指标赋分值计算DI+因此在具体的河湖健康评估中要采用何种方式计算DI,还要根据河湖健康评价的具况定。
第二,采用式(2)计算评估时段初末静态指标(赋分)比(DI)存在指标值越大(高)河湖健康情况越优的情况,反之,则应取ii SI A/SI0,计算结果倒数后再对应赋分表进行评估的指标动态赋分。
表2评估指标动态赋分(样表)
动态指标值
指标动态
赋分值
指标静态赋分均值
01030507090100
<0.6—100—100—40—20—40—100—100
0.6—40—40—20—10—20—40—40
0.8—20—20—10—5—10—20—20
1.00000000
1.22020105102020
1.440402*********
>1.4100100402040100100注:仅作为样表使用,表中数值并未经过严格计算。
表2的特征及其现实意义如下;
(1)当DI确定时,随着S”的变化,评估指标动态赋分(DI”)为对称分布的单峰(谷)曲线,这种变化趋势反映的是在外界力量(如河湖治理措施、污染物物排放等)的综合干预下,河湖健康指标的敏感程度(通常情况下,当河湖在一般状态时,指标敏感程度较高;当处于极差或极好状态时,指标敏感程度较低)。
(2)在表2中,当评估时段初末静态指标(赋分)比DI&1时,有评估指标动态赋分分值DI”
&
0;当DI〉1时,有DI”〉0。但是这只是一种赋分方式,根据不同河湖,不同指标的具体情况,指标动态赋分曲线会发生左右平移和变形,例如:在评价时段内,有大的河湖健康治理修复措施,该措好的指标的态分曲线就会向下平移+
(3)指标动态赋分值(DI”)越大,表示河湖健化趋势优,该指标的化趋势优劣,不同指标的DI”之间大小比较没有实际意义。
需要指出,本文中给出的指标动态赋分表和指标动态赋分图只是示例,在本文中作为分析DI,值的意义和化趋势使,和况在偏差,在进行参考研究时,还应根据河湖健康评估对象对赋分表和赋分曲线图进行调整优化,不直使。
-12-
第2期赵科学,等.关于河湖健康评估中指标赋分方法的优化
2.3评估指标综合赋分
指标综合赋分既反映了河湖目前的健康状况,
也考虑到了河湖健康变化的趋势,可以综合反映
河湖健康状况。指标综合赋分由指标静态赋分和
指标动态赋分通过加权求和得出,计算公式如
式(3):
R=SI r X W s+DI r X W D(3)
式中:R为河湖健康评估指标综合赋分分值;SI,为河湖健康评估指标静态赋分分值;W'为指标静态赋分分值占综合赋分分值权重;DI”为河湖健康评估指标动态赋分分值;W d为指标动态赋分分值占综合赋分分值权重+
权重W s和W d的确定应以静态指标赋分为基础,综合考虑河湖健康状况和河湖周边社会经济发展情况、居民生活习惯等要素,采用爛权法综合确定取值,同时通过多次河湖健康评估工作,不断对W s和W;的值进行优化调整。建立指标动态赋分的主要目的是为了反映河湖管理措施的成效,对河湖自身水生态、水环境健康的反映程度并不高,因此通常情况下动态指标赋分值所占权重W;应小于静态指标赋分值所占权重W s+
3结语
评估指标动态赋分方式的优点如下:(1)评价结果更加全面,不仅评估了河湖的静态健康状况,也反映了河湖的健康状况变化趋势;(2)指导性强,与河湖长制契合度更髙,反映河湖长制的实施成效,将指标动态赋分结果和河湖保护、治理和修复措施有机结合,可为这些措施调整和改进提供有力支持;(3)性价比更髙,与原有的指标赋分方式相比,可在不大幅增加河湖健康评估工作投入的前提下,使河湖健康评估结果更加全面合理,对河湖健康的保护、修复以及治理工作有更强的指导性,使河湖健康评估工作的回报大幅提升+
参考文献:
彭文启.河湖健康评估指标、标准与方法研究中国水利水电科学研究院学报,2018,16(5):394-404,416.
水利部水资源司.河流健康评估指标、方法和标准(试点工作用)(1.0版)[R&.北京:水利部水资源司,2010.
李国英.建立“维持河流生命的基本水量”概念人民黄河,
2003(2):1-25
水利部水资源司.湖泊健康评估指标、方法和标准(试点工作用)(1.0版)[R&.北京:水利部水资源司,2010.
辽宁省质量技术监督局.辽宁省河湖(库)健康评价导则:DB21/T27242O17[S&.沈阳:辽宁省质量技术监督局,2017
山东省质量技术监督局.山东省生态河道评价标准:DB37/ T3O812O17[S],济南:山东省质量技术监督局,2017.
中国水利水电科学研究院.河湖健康评估技术导则(征求意见稿)[EB/OL&.https://ishare.iask.sina/f/ YGp6RBURKE.html,2018.
徐国宾,任旺,郭书英,等.基于爛理论的湖泊生态系统健康发展评估中国环境科学,2017,37(2):795-800.
何海吉.基于模糊层次分析法的水生态文明综合评价以四川省西充县为例水利规划与设计,2018(6):4-6,9.[10]冯文娟,李海英,徐力刚,等.河流健康评价:内涵、指标、方法与尺度问题探讨灌溉排水学报,2015,34(3):34-39
张晶,董哲仁,孙东亚,等.河流健康全指标体系的模糊数学评价方法%]水利水电技术,2010,41(12):16-21.[12]卞锦宇,耿雷华,方瑞.河流健康评价体系研究%]中国农村水利水电,2010(9):39-42.
%3]高学平,赵世新,张晨,等.河流系统健康状况评价体系及评价方法%]水利学报,2009,40(8):962-96&
%4]吴阿娜,车越,徐启新,等.上海地区河流健康评价方法探讨%]生态与农村环境学报,2007(4):90-94.
%5]安婷,朱庆平.青海省河湖健康评估关键技术探讨%]水利与设2018(11):8-11
%6]赵艳红,徐小松,罗煜宁,等.南四湖健康评估及问题探讨%]水利规划与设计,2019(12):10-13,96.
%7]黄鹤,李冬,赵晓晨.广东梅州长潭水库水环境生态健康评估%]人民珠江,2015,36(2):71-74.
%8]陈歆,靳甜甜,苏辉东,等.拉萨河河流健康评价指标体系构建及应用%]生态学报,2019,39(3):799-809.
[19]王洪翠,周绪申,孟宪智.基于生态完整性和社会服务功能的岳城水库健康评估%]环境生态学,2019,1(4):74-78.[20]张文志.西枝江河流健康评估研究%]广东水利水电,2018
(10):18-22
[21]孔令健,章启兵.基于层次分析法的清流河健康综合评价%]安徽农学通报,2018,24(19):105-107,113.
[22] 关艳庆.太子河健康评价及保护对策[J]水利规划与设计, 2016(4):45-47
[23]程永辉,余惠,徐江申,等.河湖健康评价体系在山口湖水库的运用探究[J]水利科技与经济,2018,24(4):58[24]李云成,王化儒,娄广艳.黄河内蒙古河段健康评估指标体系构建研究人民黄河,2017,39(2):67-70.
[5]彭勃,王化儒,王瑞玲,等.黄河下游河流健康评估指标体系研究水生态学杂志,2014,35(6):81-87.
[6]张新星,郝达平.白马湖健康评估实践与探索[]治淮,
・13・
水利科学与寒区工程第4卷
2017(5):10-12.
%7&易达!甘淑!王策!等.滇中星云湖流域水生态环境健康评估指标体系应用研究浙江农业科学!2017,58(4):644-647
%8&罗莎!张凯!李强.海河干流健康评估体系研究水资源保护,2016,32(4):142-146,153.
[29]田伟东.内蒙古乌梁素海湖泊健康评估[D&.呼和浩特:内蒙农业学,2016
%0]陈昊.惠阳区试点水库健康评估分析及初步探讨%]人民珠江,2014,35(6):134-136
[31]王乙震,郭书英,崔文彦.海河流域河湖健康评估的实践与发展%]海河水利,2017(4):7-11.
[32]徐兆安,吴东浩,王玉.全国重要河湖健康评价体系在东部浅水湖泊的应用以太湖为例[A].中国水文科技新发展2012中国水文学术讨论会论文集[C].北京:水利部水文局、国际水文计划(IHP)中国国家委员会、国际水文科
学协会(IAHS)中国国家委员会、中国水利学会水文专业委
会,2012
[33]US EPA,OW.Lake and Reservoir Bioassessment and Biocri­
teria:Technical Guidance Document[J].
[34]National Lakes Assessment[EB/OL].https://www.epa.
gov/n ational-aquatic-resource-surveys/nla,
[35]Melissa Parsons,Martin Thoms,Richard Norris National
RiverHealthProgram[EB/OL]h t ps)//www docin/ p-1019184131html2000
[36]Achievements of the River Health Programme19942004:A
national perspective on the ecological health of selected South African rivers[Z],Water Affairs and Forestry Environmental
A f airsandTourism,2006
[37]Kaika M.The implementation of the European Water Frame-
workDirective[C]AmericanInstituteofPhysicsConference Series,2004
Optimization of index assignment method in river and
lake health assessment
ZHAO Kexue1,WANG Liquan1,LI Tienan2,ZHANG Ning?
(1.Heilongjiang University,Harbin150080,China.
2.Heilongjiang Province Hydraulic Research Institute,Harbin150080,China")
Abstract:The health assessment of rivers and lakes is a process of comprehensive evaluation of the water environment,water ecological health status and social function of river and lake by monitoring and analyzing a series of physical?chemical and biological indicators of the target river and lake in the evaluaionperiod!whichhasasTrongpracicalsignificance.ByclarifyingsomeofTheworkrequiremenTsof river and lake healh assessmenT and analyzing many domesic and overseas river and lake healTh assessmenTindecscoringmeThods!i wasfoundThaTThesTaicassignmenTofindicaTorsThaTiswidelyused incu r enTriverandlakehealThassessmenTworkcannoTreflecTThechangingTrendofriverandlakehealTh status.,and there are l imitations in the method of assigning.In this paper,we adjust the index assignmenTmeThodinriverandlakehealThassessmenT anewindecassignmenTmeThodisopimizedand adjust from the original single index static assignment to the index static assignment,index dynamic ass1gnmentand1ndexcomprehens1veass1gnment andanalyzethema1nframes theapplcablescopes the advantagesandd1sadvantagesoftheoptm1zed1ndexass1gnmentsystem.
Key words:river and lake health assessment;assignment method;limitation;dynamic assignment
・14・

本文发布于:2024-09-23 10:20:55,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/381794.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:指标   赋分   河湖
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议