石羊河流域高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)

薛 媛，牛最榮，張 芮，趙 霞，黃 珍

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

石羊河水系位于河西內(nèi)陸河流域最東端，河流補(bǔ)給來源為山區(qū)大氣降水和高山冰雪融水，產(chǎn)流面積1.11萬km2，多年平均徑流量15.037億m3。南部祁連山高寒半干旱濕潤(rùn)區(qū)：海拔2000～5000m，年降水量300～600mm，年蒸發(fā)量700～1200mm，干旱指數(shù)1～4；中部走廊平原溫涼干旱區(qū)：海拔1500～2000m，年降水量150～300mm，年蒸發(fā)量1300～2000mm，干旱指數(shù)4～15；北部溫暖干旱區(qū)：包括民勤全部，古浪北部，武威東北部，金昌市龍首山以北等地域，海拔1300～1500m，年降水量小于150mm，民勤北部接近騰格里沙漠邊緣地帶，年降水量50mm，年蒸發(fā)量2000～2600mm，干旱指數(shù)15～25[1]。

高效節(jié)水灌溉是指根據(jù)當(dāng)?shù)毓┧畻l件和作物的需水規(guī)律，充分高效地利用灌溉用水，達(dá)到作物的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)效益、生態(tài)效益的最優(yōu)值[2]。近幾年，各級(jí)政府高度重視農(nóng)業(yè)水利建設(shè)工作，不斷加大節(jié)水灌溉建設(shè)財(cái)政和政策支持力度，投入了大量財(cái)力、物力和人力發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)。高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施提高了水資源利用效率與效益，在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也產(chǎn)生了越來越重要的社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益，因此對(duì)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的綜合效果進(jìn)行評(píng)價(jià)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。2013—2016年在石羊河流域共實(shí)施了將近150萬畝國(guó)家級(jí)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目，對(duì)這些項(xiàng)目在基礎(chǔ)建設(shè)、工作實(shí)施與工作成效3個(gè)維度進(jìn)行基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)。目的是了解這些高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目現(xiàn)狀，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)和運(yùn)行管理中存在的主要問題，提出今后高效節(jié)水灌溉發(fā)展應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)方向、對(duì)策和建議，為水行政主管部門制定政策等提供參考。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在已有研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)的多學(xué)科知識(shí)，堅(jiān)持可行性、系統(tǒng)性、導(dǎo)向性和前瞻性原則，從項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施、政策制定與效果、工程質(zhì)量與效益、項(xiàng)目運(yùn)行管理與可持續(xù)性等4個(gè)方面構(gòu)建了高效節(jié)水灌溉綜合效果評(píng)價(jià)體系[4- 8]。該體系包括1個(gè)目標(biāo)層，4個(gè)準(zhǔn)則層及19個(gè)相關(guān)的指標(biāo)層，具體指標(biāo)構(gòu)成見表1。

2 模糊層次分析

2.1 指標(biāo)集和評(píng)價(jià)集

對(duì)項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)體系建立目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。準(zhǔn)則層分為4個(gè)，則準(zhǔn)則層的評(píng)價(jià)集為Ci，即：Ci={項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施C1，政策制定與效果C2，工程質(zhì)量與效益C3，項(xiàng)目運(yùn)行管理與可持續(xù)性C4}。

表1 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)指標(biāo)

指標(biāo)層指標(biāo)集：Pj={P1，P2，…，Pi}，j=1，2，…，19。當(dāng)評(píng)價(jià)目標(biāo)是項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施C1時(shí)，按照項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施4個(gè)因素，即評(píng)價(jià)因子集合為{P1，P2，P3，P4}；當(dāng)評(píng)價(jià)目標(biāo)是政策制定與效果C2時(shí)，按照政策制定與效果4個(gè)因素，即評(píng)價(jià)因子集合為{P5，P6，P7，P8}；當(dāng)評(píng)價(jià)目標(biāo)是工程質(zhì)量與效益C3時(shí)，按照工程質(zhì)量與效益7個(gè)因素，即評(píng)價(jià)因子集合為{P9，P10，P11，P12，P13，P14，P15}；當(dāng)評(píng)價(jià)目標(biāo)是項(xiàng)目運(yùn)行管理與可持續(xù)性C4時(shí)，按照項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施4個(gè)因素，即評(píng)價(jià)因子集合為{P16，P17，P18，P19}。

設(shè)指標(biāo)層單個(gè)因素的等級(jí)集合為：T={Y1，Y2，…，Ym}，其中，Y1，Y2，…，Ym為m個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)。結(jié)合實(shí)際情況將高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為5級(jí)，即評(píng)價(jià)集取為：Tm={Y1(I級(jí)：很好)，Y2(II級(jí)：較好)，Y3(III級(jí)：一般)，Y4(IV級(jí)：較差)，Y5(V級(jí)：很差)}。即為“很好、較好、一般、較差、很差”5種等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

2.2 確定權(quán)重

評(píng)價(jià)采用層次分析法來確定評(píng)價(jià)過程中的權(quán)數(shù)分配。根據(jù)對(duì)客觀實(shí)際的模糊判斷，對(duì)每一層次的相對(duì)重要性給出定量的表示，再利用數(shù)學(xué)方法確定全部元素相對(duì)重要性次序的權(quán)系數(shù)。

在咨詢有關(guān)專家的基礎(chǔ)上，根據(jù)1-9標(biāo)度法，將各項(xiàng)元素的重要性進(jìn)行兩兩比較后構(gòu)造各層判斷矩陣，即指標(biāo)P1～P4對(duì)準(zhǔn)則層C1的判斷矩陣、指標(biāo)P5～P8對(duì)準(zhǔn)則層C2的判斷矩陣、指標(biāo)P9～P15對(duì)準(zhǔn)則層C3的判斷矩陣、指標(biāo)P14～P19對(duì)準(zhǔn)則層C4的判斷矩陣。求各判斷矩陣的特征向量，并進(jìn)行歸一化處理，可求得指標(biāo)層權(quán)重集WPi；用同樣的方法，構(gòu)造準(zhǔn)則層判斷矩陣再求ACT的特征向量并做歸一化處理，可確定準(zhǔn)則層權(quán)重集WC。最終構(gòu)造出高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)體系權(quán)重，見表3。

表3 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)體系權(quán)重

2.3 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)指標(biāo)層的指標(biāo)集Pj和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集Tm，得到指標(biāo)隸屬度矩陣Rn。對(duì)項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)體系中進(jìn)行指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層和準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的評(píng)價(jià)。指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層的模糊評(píng)價(jià)為：Ci=WPi·Rn，準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的模糊評(píng)價(jià)為：Y=WC·C。根據(jù)隸屬度最大原則，選取Y1，Y2，Y3，Y4，Y5中最大值對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)集元素作為最終評(píng)價(jià)結(jié)果。

表2 項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

備注：*表示農(nóng)藥、化肥使用降低量。

3 項(xiàng)目綜合效果評(píng)估

按照水源類型(地表水、地下水)、工程類型(管灌、噴灌、滴管等)抽取61個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查，采取與當(dāng)?shù)毓ぷ魅藛T座談、入戶調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查、咨詢專家、查閱水行政主管部門有關(guān)抽查項(xiàng)目資料等方式獲取信息，完成調(diào)查問卷，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合表2所示項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，最終得出項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度表，見表4。

表4 項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度

在確定權(quán)重和隸屬度的基礎(chǔ)上，對(duì)準(zhǔn)則層和目標(biāo)層進(jìn)行模糊計(jì)算，得到評(píng)價(jià)結(jié)果，見表5。

4 結(jié)果分析

(1)根據(jù)表4，項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)中P1，P3，P4，P5，P6，P14指標(biāo)的級(jí)別為Ⅰ級(jí)(很好)，特別是建設(shè)規(guī)劃(P1)指標(biāo)有93.4%的調(diào)查項(xiàng)目評(píng)價(jià)為Ⅰ級(jí)；P11指標(biāo)的級(jí)別為Ⅲ級(jí)(一般)；其余指標(biāo)的級(jí)別為Ⅱ級(jí)(較好)。對(duì)于P5，P10，P11，P14，P15指標(biāo)仍有部分調(diào)查項(xiàng)目評(píng)價(jià)級(jí)別為Ⅴ級(jí)(很差)，說明對(duì)于部分項(xiàng)目在這些指標(biāo)方面存在薄弱環(huán)節(jié)，需要改進(jìn)。

表5 準(zhǔn)則層和目標(biāo)層模糊評(píng)價(jià)結(jié)果

(2)準(zhǔn)則層中項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施項(xiàng)(C1)的級(jí)別為Ⅰ級(jí)(很好)、政策制定與效果(C2)、工程質(zhì)量與效益(C3)、項(xiàng)目運(yùn)行管理與可持續(xù)性(C4)的等級(jí)均為Ⅱ級(jí)(較好)，說明石羊河流域高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目在準(zhǔn)則層4個(gè)方面均有滿意表現(xiàn)。

(3)項(xiàng)目綜合效果評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ級(jí)(很好)。

5 結(jié)語

(1)采用綜合模糊評(píng)價(jià)模型基本上可以真實(shí)的反映高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的綜合效果，可用于其他高效節(jié)水項(xiàng)目評(píng)價(jià)，需結(jié)合實(shí)際做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

(2)以石羊河流域高效節(jié)水項(xiàng)目為例，進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)得出其綜合效果評(píng)價(jià)等級(jí)為較好，但某些指標(biāo)仍需改進(jìn)，為高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目決策管理指出了方向。