鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程效益后評價研究

張 龍，湯崇軍，鄭海金

(江西省水土保持科學(xué)研究院，江西南昌 330029)

對投資項目進(jìn)行科學(xué)的分析與評價，是實(shí)現(xiàn)投資項目決策科學(xué)化和民主化、提高項目效益及其可持續(xù)性的關(guān)鍵。我國水土保持綜合治理投資、規(guī)模逐年加大，對其治理效果進(jìn)行后評價愈顯重要。目前，水土保持效益評價研究呈現(xiàn)從定性轉(zhuǎn)向定量，從單因素、單目標(biāo)轉(zhuǎn)向多因素、多指標(biāo)的綜合評價，但大量的研究是在西北地區(qū)開展的，南方紅壤地區(qū)研究很少［1］。本文根據(jù)南方紅壤丘陵區(qū)水土保持綜合治理項目的特點(diǎn)，結(jié)合效益后評價常用的程序和思路，創(chuàng)新完善生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，在指標(biāo)權(quán)重判別中引入熵權(quán)法，減少了人為的主觀影響，制定了更加合理的評價程序。同時，以鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期治理工程為例，分地區(qū)、分類別，對其治理效果、存在問題進(jìn)行了分析評價，以期為其后續(xù)治理工作的開展提供指導(dǎo)。

1 工程概況

鄱陽湖是長江最大的通江湖泊，屬吞吐型過水性湖泊，承擔(dān)著長江洪水調(diào)蓄任務(wù)，對長江中下游防洪發(fā)揮著重要作用。然而，由于流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，導(dǎo)致洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。據(jù)1996年衛(wèi)星遙測，鄱陽湖流域水土流失面積達(dá) 3.52萬 km2，占土地總面積的21.4%，占山地面積的35%。流域內(nèi)95個縣(市、區(qū))中91個縣(市、區(qū))存在程度不同的水土流失，水土流失面積在3.33萬hm2(50萬畝)以上的縣市有41個，6.67萬hm2(100萬畝)以上的縣市有15個，主要集中在五河中上游地區(qū)。

1998—2004 年底，江西省實(shí)施了鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程，工程涉及江西省11個地市，共完成小流域治理207條，治理面積達(dá)157 501.8 hm2，其中:興修水平梯田2 988.5 hm2，營造水土保持林32 327.9 hm2，發(fā)展經(jīng)濟(jì)果木林12 224.0 hm2，種草4 655.9 hm2，封禁治理105 305.5 hm2，修筑谷坊3 759座、塘壩835座、蓄水池646個、溝頭防護(hù)1 811處，開挖竹節(jié)水平溝535.28萬m。

2 評估方法

目前使用的綜合評估方法主要有綜合指數(shù)法、關(guān)聯(lián)度分析法、灰色系統(tǒng)法以及層次分析法等等。我們根據(jù)鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程的特點(diǎn)，選用綜合指數(shù)法，選取定量化的指標(biāo)，采用熵權(quán)法確定各指標(biāo)的權(quán)重，對實(shí)施效益進(jìn)行綜合分析評估。

綜合指數(shù)法是將一組指標(biāo)值通過統(tǒng)計學(xué)處理轉(zhuǎn)化為綜合指數(shù)值，以便于對不同類別、不同結(jié)構(gòu)、不同計量單位的指標(biāo)進(jìn)行綜合比較的方法。該方法全面考慮了水土保持綜合治理工程效益多指標(biāo)、多因素、多目標(biāo)的特點(diǎn)和指標(biāo)權(quán)重的要求，既反映工程治理“目標(biāo)—目標(biāo)因素(三大效益)—效益指標(biāo)”間層次遞進(jìn)的關(guān)系，又體現(xiàn)了指標(biāo)之間、因素之間的相互關(guān)系，靈敏度較高。本文定義綜合效益指數(shù)用ES來表示，則

式中:wj為各指標(biāo)的權(quán)重;yij表示各項指標(biāo)經(jīng)過無量綱化處理后的樣本矩陣。

3 指標(biāo)與權(quán)重確定

3.1 指標(biāo)體系的建立

根據(jù)重點(diǎn)治理工程的特點(diǎn)，以代表性、可比性、相對獨(dú)立性、易于量化及易于獲取性為原則，選擇治理工程對社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境影響中涉及的主要指標(biāo)［2］，建立如表1所示的由生態(tài)性指標(biāo)、社會性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)三大類指標(biāo)類型、11項指標(biāo)組成的效益評價指標(biāo)體系。

表1 效益評價指標(biāo)體系

3.2 權(quán)重確定

本研究采用熵權(quán)法來確定指標(biāo)的權(quán)重。熵原本是一熱力學(xué)概念，它最先由申農(nóng)(C.E.Shannon)引入信息論，現(xiàn)已在工程技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用［3］。熵權(quán)法是根據(jù)各評價對象的指標(biāo)值來確定各指標(biāo)的權(quán)重，反映了指標(biāo)間的相互比較關(guān)系，該方法受人為的主觀影響較小。

用熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重的步驟如下:

(1)定義fij為矩陣X第j項指標(biāo)下第i個被評對象的指標(biāo)值的比重，則

(2)令ej為第j項指標(biāo)的熵值，有

式中:k=1/lnm，當(dāng)fij為 0 時，規(guī)定fij·lnfij=0。

(3)計算各指標(biāo)的權(quán)重wj，為

4 評估結(jié)果與評價

4.1 數(shù)據(jù)來源與處理

本工程的數(shù)據(jù)由工程所在地市的上報材料匯總整理而得，上報材料以小流域為單位，根據(jù)研究的需要及對比方便，把各小流域指標(biāo)按地市匯總。

未經(jīng)過處理的評價指標(biāo)值是無法直接進(jìn)行評價的，因為各指標(biāo)的量綱、數(shù)量級和數(shù)量變化幅度不一致。因此，要先對參評指標(biāo)進(jìn)行量化處理，用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法來解決參數(shù)間不可比性的難題。極差標(biāo)準(zhǔn)化方法量化公式分為兩種情況:對于正效益型(數(shù)值越大越好)指標(biāo)，數(shù)值=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin);對于負(fù)效益型(數(shù)值越小越好)指標(biāo)，數(shù)值 =(Xmax-Xi)/(Xmax-Xmin)。其中，Xi為實(shí)測值，Xmax為實(shí)測最大值，Xmin為實(shí)測最小值。工程實(shí)施前后的各項效益評價指標(biāo)經(jīng)量化處理后的標(biāo)準(zhǔn)化值見表2、表3(表中1和0 表示單一指標(biāo)內(nèi)的極大值與極小值)。

表2 工程實(shí)施前效益評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值

表3 工程實(shí)施后效益評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值

用熵權(quán)法對標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得出類別層和各個指標(biāo)的權(quán)重，見表4。其中:生態(tài)性指標(biāo)權(quán)重最高，為0.404;其次是社會性指標(biāo)，為0.355;經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)權(quán)重最小，為0.241。

表4 重點(diǎn)治理工程評價指標(biāo)權(quán)重分配

4.2 綜合效益評估結(jié)果

應(yīng)用分級收斂的方法對各個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收斂計算(公式1)，得出重點(diǎn)治理工程效益類別層指數(shù)和綜合指數(shù)，見表5和表6。

4.3 綜合效益評估結(jié)果分析

4.3.1 效益程度判別

效益綜合指數(shù)可以反映一段時間內(nèi)水土保持綜合治理所取得的效益，通過不同時間段的綜合指數(shù)的大小比較，可以得到綜合治理效益、類別效益的增長幅度與效益水平。因此可以這樣定義效益綜合指數(shù):效益綜合指數(shù)是一段時間內(nèi)水土保持綜合治理取得效益優(yōu)劣的程度，綜合指數(shù)越大效益水平就越好。

為評價整個鄱陽湖流域以及各地市水土保持重點(diǎn)治理工程的效益情況，將效益綜合指數(shù)分為5個等級，見表7。

表5 鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程類別層效益評價結(jié)果

表6 鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程效益綜合評價結(jié)果

表7 效益水平等級劃分

4.3.2 工程效益總體分析

鄱陽湖流域水土保持綜合治理一期工程取得了較好的綜合效益，水土流失程度明顯減輕。工程實(shí)施前后效益綜合指數(shù)分別為0.326和0.640(表6)，按照綜合效益水平等級劃分情況，工程的效益水平從原來的Ⅱ級上升到Ⅳ級，綜合指數(shù)提高了2個等級。系統(tǒng)的各項分類指數(shù)均有不同程度的提高，其中:提高最大的是生態(tài)指數(shù)，由0.281上升至0.730;其次為社會指數(shù)，由0.431上升至0.620;最后為經(jīng)濟(jì)指數(shù)，由0.347上升至0.551(見表5及圖1)。

圖1 鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程效益綜合指數(shù)變化

4.3.3 不同地市效益水平差異分析

鄱陽湖水土保持重點(diǎn)治理一期工程涉及11個地市，工程實(shí)施后其效益水平都有不同程度的提高，但是各地市因為投入的大小不同以及本項工程實(shí)施前的小流域治理情況有所差異，導(dǎo)致治理后的效益水平有所差異(見圖2)。

不同地市的綜合指數(shù)提高幅度不同，其中提高幅度最大的是上饒市，綜合指數(shù)提高0.440，最小的新余市，提高幅度為0.167。綜合指數(shù)提高幅度大的地市，效益水平不一定就高，這是由于各地市工程實(shí)施前的小流域治理情況不同，例如南昌市，重點(diǎn)治理工程實(shí)施前小流域已經(jīng)進(jìn)行過較有力度的治理，已經(jīng)有了一定水平的綜合效益顯現(xiàn)，因此經(jīng)本次重點(diǎn)工程治理后，其效益綜合指數(shù)提高不大，但是其效益水平在11個地市當(dāng)中排在第二位;同時，不同的投入水平也是導(dǎo)致各地市效益水平差異的原因之一，上饒市小流域平均治理投入為16.95萬元/km2，列11個地市的第二位，其效益綜合指數(shù)的增幅最大。

圖2 鄱陽湖流域水土保持重點(diǎn)治理一期工程各地市效益綜合指數(shù)變化幅度

評估結(jié)果顯示，項目區(qū)以小流域為單元的水土保持重點(diǎn)治理綜合效益指數(shù)有很大的提高;各地市的綜合效益也有較大的提高，但是各地市綜合治理前的水土保持狀況與治理的投入以及采用的治理措施側(cè)重點(diǎn)的不同，導(dǎo)致工程綜合效益指數(shù)有較大差異。按照效益等級劃分，部分地市的綜合效益水平不高，還需要進(jìn)一步的治理。

［1］聶碧娟，林敬蘭，趙會貞.水土保持綜合治理效益評價研究進(jìn)展［J］.亞熱帶水土保持，2009，21(3):39-41.

［2］彭鴻，鄧民興.生態(tài)工程綜合效益測算指標(biāo)體系和評價方法初探［J］.水土保持研究，2004，11(2):12-15.

［3］楊劍，王冰玉.基于熵權(quán)法和綜合評價法的土地整理生態(tài)安全評價研究［J］.襄樊學(xué)院學(xué)報，2009，30(2):53-57.