劉 發(fā)，袁義杰

(1.北京市東水西調(diào)管理處，北京 100192； 2.華北水利水電大學(xué)，鄭州 450046)

1 概 述

清河流域位于北京城區(qū)北部，發(fā)源于西山碧云寺，流經(jīng)海淀、朝陽(yáng)、昌平，在順義區(qū)境內(nèi)入溫榆河，全長(zhǎng)28.69 km，流域面積174.8 km2。清河是北京實(shí)施“西蓄東排、南北分洪”的北分洪通道和北部重要的景觀河道，在北京城市發(fā)展總體布局上具有重要戰(zhàn)略地位。多年來(lái)，隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大和人口急劇增加，流域內(nèi)污水排放總量逐漸增加，污水處理設(shè)施相對(duì)滯后，大量污水直排入河，再加上流域內(nèi)缺少清水資源的補(bǔ)充，致使河流自凈能力明顯不足，河道水體污染嚴(yán)重，河流生態(tài)功能急劇退化，清河流域水環(huán)境容量已與該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展極不相適應(yīng)。因此，著力完善清河流域防洪排水體系和恢復(fù)健康的生態(tài)水環(huán)境，既是該地區(qū)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施和保障，又是清河濱河地帶和流域區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要[1]。為適應(yīng)城市發(fā)展需要，完善清河流域防洪體系，改善河道周邊環(huán)境，北京市政府分別于2000-2004年和2006-2008年分兩期對(duì)清河河道進(jìn)行綜合整治。清河生態(tài)治理后評(píng)價(jià)通過(guò)分析已經(jīng)完成生態(tài)治理工程對(duì)清河流域產(chǎn)生的影響，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以期為今后進(jìn)一步改善清河流域水環(huán)境、促進(jìn)流域長(zhǎng)效治理提供參考。

2 清河生態(tài)治理與管理概況

2.1 清河生態(tài)治理工程

清河生態(tài)治理工程以“三環(huán)碧水繞京城”和“水清、岸綠、安全、宜人”為目標(biāo)，按照改善環(huán)境與防洪排水相結(jié)合、維護(hù)自然生態(tài)與滿足行洪排水要求相結(jié)合、生態(tài)濕地與滯洪蓄洪相結(jié)合的原則[2]，從防洪、排水、蓄水、污水治理、景觀綠化、生態(tài)護(hù)岸和濱水地帶開(kāi)發(fā)等6個(gè)方面對(duì)清河進(jìn)行綜合治理[3]，主要工程內(nèi)容包括河道環(huán)境整治、蓄滯洪區(qū)建設(shè)、雨污水口治理、景觀綠化工程、道路工程、水質(zhì)改善工程、地下管線改移、閘站自動(dòng)化管理系統(tǒng)建設(shè)等。其中在河道治理上，運(yùn)用“近自然治理”的理念，在滿足河道行洪排水要求的同時(shí)，盡可能保持河道的蜿蜒性和斷面形狀的多樣性，同時(shí)采用生態(tài)磚、鉛絲石籠等透水性材料護(hù)砌，以適應(yīng)水生動(dòng)植物生存需求；在景觀綠化工程上，主要采用生態(tài)斷面，增加水生動(dòng)植物生存空間，合理布設(shè)景點(diǎn)，為人們提供休閑、娛樂(lè)、賞水的親水空間，岸坡通過(guò)綠色植物喬、灌、草的搭配形成不同水陸過(guò)渡、展現(xiàn)自然的景觀效果，使整條河流形成綠色的生態(tài)廊道；在水質(zhì)改善工程上，主要采用曝氣充氧、生物膜凈化、人工濕地、閘下滲濾系統(tǒng)、水生植物、新建截污管線等物理、生物及工程措施達(dá)到改善水質(zhì)的目的；同時(shí)采用閘站自動(dòng)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水資源配置和防洪調(diào)度的快捷、智能、合理[4]。

2.2 清河后期運(yùn)行管理情況

清河經(jīng)過(guò)一期、二期綜合整治以及兩岸污水截流，行洪能力達(dá)到20年一遇設(shè)計(jì)、50年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)，周邊環(huán)境也得到明顯改善。2008年以后，因清河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，人口遠(yuǎn)超規(guī)劃預(yù)期，排污量提高，城市發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于污水處理設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致污水“季節(jié)性、時(shí)段性”通過(guò)已經(jīng)截流的雨污合流口溢流和污水直排入河兩大排污問(wèn)題日益凸顯，在暫未實(shí)現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋、污水全收集、全處理之前，水務(wù)部門(mén)采取一系列措施緩解污水直排問(wèn)題，其中包括督促沿河污水處理廠優(yōu)化挖潛、在重點(diǎn)河道干支流排污口建設(shè)臨時(shí)治污工程、對(duì)“掛賬”排污口進(jìn)行截污、采取生物及物理等措施改善水質(zhì)及加強(qiáng)水環(huán)境管理執(zhí)法力度等措施，清河水環(huán)境狀況得到有效改善，目前清河全線已實(shí)現(xiàn)“三全”目標(biāo)，水質(zhì)也已達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 研究方法

3.1 評(píng)價(jià)方法的選擇

由于河流生態(tài)治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，由眾多因子構(gòu)成，涉及到經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)環(huán)境以及管理服務(wù)等諸多方面[5]。在對(duì)清河生態(tài)治理進(jìn)行后評(píng)價(jià)時(shí)，首先應(yīng)建立能夠從各個(gè)方面綜合體現(xiàn)和衡量其治理后的影響、效益、目標(biāo)等的指標(biāo)體系，然后選取比較科學(xué)的評(píng)價(jià)方法來(lái)建立評(píng)價(jià)模型。通過(guò)綜合比較各評(píng)價(jià)方法優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合清河實(shí)際情況，本文選取模糊層次綜合評(píng)價(jià)法[6]對(duì)治理效果進(jìn)行后評(píng)價(jià)。

模糊綜合評(píng)判法是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，并將其應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目，以影響工程項(xiàng)目的多種因素為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合其影響項(xiàng)目的不同程度，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估的方法。該方法是對(duì)受多種因素影響的事物作出全面評(píng)價(jià)的一種十分有效的多因素決策方法，能夠解決生活和生產(chǎn)中存在的模糊概念，并用定量的方法表示出來(lái)，從而為提高定性評(píng)價(jià)的客觀性提供了一種輔助手段，具有對(duì)多層次、多因素復(fù)雜問(wèn)題評(píng)價(jià)效果的優(yōu)點(diǎn)[7]，模糊綜合評(píng)判法的具體步驟如下：

1) 確定評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

P={p1,p2,p3,…,pn}

(1)

根據(jù)實(shí)際情況，分析影響因素，確立評(píng)判指標(biāo)因素集P={p1,p2,p3,…,pn}。

2) 評(píng)判集。

V={v1,v2,v3,…,vm}

(2)

如果被評(píng)判的因素p有v1,v2,v3,…,vm種評(píng)判(m為有限值)，則可確定評(píng)判集V={v1,v2,v3,…,vm}，其中每一種評(píng)判對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊子集。

3) 單因素評(píng)判。建立一個(gè)從P到V的模糊映射f：

f∶P→F(V)

(3)

由模糊映射f可得到模糊關(guān)系Rf∈F(P×V)，即：

(4)

其中i=1,2,…,n;j=1,2,…,m; 0≤rij≤1。rij表示某個(gè)被評(píng)判因素pi對(duì)評(píng)判vj的隸屬度，進(jìn)而可得到模糊矩陣R，即

(5)

稱(chēng)R為單因素評(píng)判矩陣。

4) 確定被評(píng)判因素的權(quán)重。通常情況下，n個(gè)被評(píng)判因素p1,p2,p3,…,pn非同等重要，并且各因素對(duì)總體的影響也有差異，因此需要確定每一個(gè)評(píng)判因素相對(duì)于評(píng)判總體的重要程度，即模糊權(quán)重：W={w1,w2,…,wn}，其中wi為被評(píng)判因素pi相對(duì)于總體的重要程度[8]。權(quán)重計(jì)算的方法上節(jié)已有介紹，采用層次分析法確定。

5) 綜合評(píng)判。將W與單因素評(píng)判矩陣R合成就得到被評(píng)判對(duì)象的最終隸屬度，即：

B=W·R=(w1,w2,…,wn)·

(6)

通過(guò)最終隸屬度B，確定評(píng)判對(duì)象的等級(jí)，并計(jì)算最終隸屬度與等級(jí)分值的乘積，確定評(píng)判對(duì)象最終得分，得到評(píng)判結(jié)果。

3.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

本研究中評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括3層，即目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層以清河生態(tài)治理綜合指數(shù)作為綜合指標(biāo)[9]；準(zhǔn)則層包括經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)環(huán)境以及管理服務(wù)3個(gè)方面；對(duì)準(zhǔn)則層各子系統(tǒng)進(jìn)行具體細(xì)化分解得到指標(biāo)層，共分析和歸納出河道綠化率、水域面積率、渾濁度、化學(xué)需氧量、生化需氧量、水景觀美化效果、休閑適宜度、經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、公眾滿意度、管理組織、管理制度、管理措施等12個(gè)因子指標(biāo)，見(jiàn)圖1。為確定指標(biāo)閾值，對(duì)于部分定性指標(biāo)按照優(yōu)(0.8～1.0)、良(0.6～0.8)、中(0.4～0.6)、差(<0.4)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)劃分等級(jí)；對(duì)于定量指標(biāo)，結(jié)合評(píng)價(jià)對(duì)象實(shí)際劃分指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于部分有規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)劃分。

圖1 清河生態(tài)治理后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.3 指標(biāo)閾值確定

本文將評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)分為4個(gè)等級(jí)。對(duì)于部分定性指標(biāo)，可按照優(yōu)(1.0)、良(0.8)、中(0.6)、差(0.4)進(jìn)行劃分；對(duì)于定量指標(biāo)，結(jié)合評(píng)價(jià)對(duì)象實(shí)際劃分指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于部分指標(biāo)有規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)劃分，見(jiàn)表1。

表1 指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表

3.4 指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

針對(duì)圖1所示的指標(biāo)體系，建立相應(yīng)的判斷矩陣并檢驗(yàn)其一致性(均通過(guò)一次性檢驗(yàn))。利用層次分析法計(jì)算得到各指標(biāo)的權(quán)重，見(jiàn)表2。其中權(quán)重1為準(zhǔn)則層的權(quán)重，權(quán)重2為指標(biāo)層對(duì)于準(zhǔn)則層的權(quán)重，權(quán)重3為指標(biāo)層對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重。

表2 清河生態(tài)治理后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重表

最終得到指標(biāo)層的總權(quán)重向量矩陣：W={0.0769，0.0769，0.0610，0.1370，0.1370，0.0610，0.0525，0.1049，0.0525，0.0801，0.0810，0.0801}

4 結(jié)果與分析

4.1 指標(biāo)計(jì)算值

本文綜合考慮指標(biāo)體系確定的原則以及河流生態(tài)治理后的主要因素，參考《河流健康評(píng)估指標(biāo)、方法與標(biāo)準(zhǔn)》(1.0版)、《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響后評(píng)價(jià)管理辦法(試行)》等行業(yè)規(guī)范，借鑒已有研究成果，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和資料的獲取情況，并廣泛征求專(zhuān)家學(xué)者及相關(guān)人員的意見(jiàn)和建議，得到的指標(biāo)計(jì)算值見(jiàn)表3。

表3 指標(biāo)計(jì)算值

4.2 模糊綜合評(píng)判

1) 建立評(píng)判因素集。

P={p1,p2，…，p12}

(7)

2) 建立評(píng)判集。

V={“優(yōu)”,“良”,“中”,“差”}

={1,0.8,0.6,0.4}

(8)

3) 分別求出12個(gè)評(píng)判因素對(duì)4個(gè)評(píng)判的隸屬度。

(9)

4) 計(jì)算最終隸屬度B。

B=W·R=(w1,w2,…,w12)·

(10)

其中，經(jīng)計(jì)算最終隸屬度與等級(jí)分值的乘積，確定其最終得分為0.892；清河生態(tài)治理工程的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果處于第一等級(jí)，為“優(yōu)”。

5 結(jié) 論

1) 在生態(tài)環(huán)境層面。通過(guò)對(duì)主河道進(jìn)行綜合整治，提高了河道洪水標(biāo)準(zhǔn)，完善了城市防洪體系；通過(guò)對(duì)河道水環(huán)境進(jìn)行治理，清河主河道水質(zhì)和植被條件得到明顯改善，河道生態(tài)系統(tǒng)逐步復(fù)原，綠化覆蓋率不斷提高，實(shí)現(xiàn)了清河“水清、岸綠、安全、宜人”的總體目標(biāo)。

2) 在經(jīng)濟(jì)社會(huì)層面。以自然生態(tài)為主線，根據(jù)河道走勢(shì)、沿河建筑、地理位置等特點(diǎn)，結(jié)合周邊規(guī)劃進(jìn)行建設(shè)，使水環(huán)境的持續(xù)改善帶動(dòng)該區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；清河治理堅(jiān)持功能與景觀相結(jié)合，賦予河道以人性化的休閑空間，形成豐富的水景觀和水文化，清河逐漸成為公眾休閑娛樂(lè)的好去處。

3) 在管理服務(wù)層面。管理部門(mén)適應(yīng)水務(wù)改革發(fā)展要求，逐步建立較為健全的長(zhǎng)效管護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了河道管理的規(guī)范化、長(zhǎng)效化和法制化。

清河生態(tài)治理工程不僅有效改善了清河水生態(tài)環(huán)境，而且促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，為北京城市發(fā)展創(chuàng)造了巨大的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

6 建 議

清河經(jīng)過(guò)近十年的綜合治理，水生態(tài)環(huán)境得到極大改善。但新的管理難題也日益凸顯，如部分河段尚未實(shí)現(xiàn)雨污分流、水源補(bǔ)給單一、水綿極易滋生、蓄滯洪區(qū)功能未實(shí)現(xiàn)及沿河亂停車(chē)輛、亂倒垃圾渣土、非法捕撈等不良行為時(shí)常發(fā)生。為鞏固清河治理成果，避免清河水生態(tài)環(huán)境再次陷入被污染的困局，清河流域水環(huán)境綜合治理仍然需要繼續(xù)深入推進(jìn)。

1) 加強(qiáng)污水治理工作。將污水管網(wǎng)建設(shè)與區(qū)域規(guī)劃、再生水廠建設(shè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)雨污分流，加強(qiáng)對(duì)溢流污水的控制；采取適當(dāng)措施消減城市地表徑流帶來(lái)的面源污染；采取截污治污、清淤疏浚、水系循環(huán)、生態(tài)修復(fù)等綜合措施，繼續(xù)治理流域內(nèi)黑臭水體，持續(xù)改善清河流域水質(zhì)。

2) 保證生態(tài)用水質(zhì)量。首先提高回用于景觀水體的再生水和污水處理廠退水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能增加補(bǔ)給水量，以恢復(fù)水體自凈能力，使河道水體活起來(lái)，達(dá)到恢復(fù)和改善水質(zhì)的目的；其次是根據(jù)水生植物的生態(tài)功能，篩選多種類(lèi)水生景觀植物，在促進(jìn)河流生態(tài)循環(huán)、恢復(fù)和凈化水質(zhì)的同時(shí)，美化周邊環(huán)境。

3) 提升河道防洪能力。嚴(yán)格水生態(tài)空間管控，落實(shí)規(guī)劃岸線分區(qū)管理要求，強(qiáng)化岸線保護(hù)和節(jié)約集約利用，對(duì)清河保護(hù)范圍內(nèi)亂占濫用、過(guò)度開(kāi)發(fā)等突出問(wèn)題開(kāi)展綜合整治，恢復(fù)清河水域岸線防洪和生態(tài)功能。同時(shí)，推進(jìn)清河入溫榆河口處的溫榆河公園建設(shè)，利用流域內(nèi)的蓄滯洪區(qū)蓄滯洪水和凈化水質(zhì)功能增加水資源、改善水環(huán)境；加強(qiáng)支流綜合治理，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)充分利用沿河綠地、透水地面等吸納雨水、蓄滲和緩釋功能，逐步實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭的目標(biāo)，積極推進(jìn)海綿城市建設(shè)。

4) 推進(jìn)河長(zhǎng)制工作有效落實(shí)。清河要以全面推進(jìn)河長(zhǎng)制工作為契機(jī)，打破治水壁壘，強(qiáng)化法制建設(shè)，加強(qiáng)水污染防治，統(tǒng)籌水上、岸上污染治理，排查入河污染源，優(yōu)化入河排污口布局[]；加強(qiáng)水環(huán)境治理和水生態(tài)修復(fù)，加大黑臭水體治理力度；加強(qiáng)清河生態(tài)水系沿線環(huán)境衛(wèi)生，組織實(shí)施生態(tài)水系環(huán)境衛(wèi)生責(zé)任制，堅(jiān)決整治亂堆亂倒垃圾、捕撈、綠地?zé)镜刃袨?；切?shí)加強(qiáng)管控和執(zhí)法，進(jìn)一步加大投入，提高科技監(jiān)測(cè)和環(huán)保執(zhí)法水平，構(gòu)建綜合監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)清河的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)嚴(yán)格管控、嚴(yán)格執(zhí)法、嚴(yán)查偷排，著力營(yíng)造良好的水域周邊環(huán)境。

5) 加強(qiáng)宣傳教育，動(dòng)員社會(huì)民眾廣泛參與。隨著清河水環(huán)境的改善，水環(huán)境管理重點(diǎn)必然會(huì)從水環(huán)境污染治理逐步向水環(huán)境生態(tài)修復(fù)、水文化建設(shè)和濱河景觀建設(shè)轉(zhuǎn)變，因此河道管理部門(mén)應(yīng)加大宣傳力度，大力開(kāi)展形式多樣的環(huán)保宣傳教育活動(dòng)，提高群眾水環(huán)境保護(hù)意識(shí)，讓公眾都積極參與到水生態(tài)保護(hù)中。