河湖水系生態(tài)連通布局方案優(yōu)選技術(shù)平臺研究

納 月， 鄧 勇， 趙進勇， 劉業(yè)森， 張 晶， 彭文啟

(1.中國水利水電科學研究院， 北京 100038； 2.揚州市水利局， 江蘇 揚州 225002)

1 研究背景

近年隨著經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展，越來越多的水利工程依“河流”而起，為人類提供多種多樣的物質(zhì)和生態(tài)服務，但在最大程度開發(fā)利用水資源的同時水利工程也改變了河湖的自然連通狀態(tài)[1]，其興建利于增強水系連通性。荷蘭在實施河湖連通工程后，費呂沃湖(Lake Veluwe)的水質(zhì)得到顯著改善；美國將密西西比的河水引入龐恰特雷恩湖(Lake Pontchartrain)以遏制其周邊濕地的萎縮趨勢[2]。當前，我國已建設完成了大量的引調(diào)水工程，如“南水北調(diào)工程”“杭州西湖引水工程”等[3]。但由于河湖水系在水文水資源、水動力、生態(tài)環(huán)境、地形地貌、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展等方面的復雜性[4-5]，造成連通前期的方案設置、連通度計算以及連通后效果改善評價均存在不確定性，因此，在生態(tài)文明的發(fā)展前提下亟需開展河流水系連通方案的優(yōu)選研究。

目前，眾多學者已在河湖水系連通方案優(yōu)選方面開展了大量的工作，包括基于生態(tài)景觀學與數(shù)學理論開展優(yōu)選決策方法及原理的研究[6]，利用水量水質(zhì)模型評價連通效果[7-8]，構(gòu)建水系格局與連通性指標評價體系[9-11]，借助圖論法、網(wǎng)絡連通度構(gòu)建城市水系河網(wǎng)圖模型，進行多閘門聯(lián)合調(diào)度研究[12]，分析多個不同情景布局下連通方案的優(yōu)劣等。也有學者建立了水資源配置模型，對比分析了不同連通方案下的供水能力，以供缺水量最小為目標優(yōu)選方案[13]。但是國內(nèi)針對水系連通管理方案優(yōu)選平臺的決策研究較少，鹿星等[14]、陳晨等[15]分別基于優(yōu)化水資源配置的決策分析及流程，搭建了水資源配置系統(tǒng)的可視化分析平臺；趙進勇等[16]在對生態(tài)修復的不確定性、負反饋調(diào)節(jié)原則的理解的基礎上，構(gòu)建了河流生態(tài)修復負反饋式?jīng)Q策支持系統(tǒng)的框架?？傮w而言，已有研究多數(shù)是單一化的，缺乏考慮河網(wǎng)水量水質(zhì)變化過程及河湖水系地貌景觀的分析，因此，不易比較不同水系連通方案的實施效果。其次，已有的對于河湖水系連通方案的優(yōu)選方法多采用理論性或模型形式的隱形算法，在模塊銜接和結(jié)果展示方面并沒有借助軟件平臺進行多種可能方案的選取及可視化的展示，無法實現(xiàn)對多種典型連通案例的管理。

本文以河湖水系連通的內(nèi)涵為依據(jù)，基于國內(nèi)外水系生態(tài)連通實踐案例的成功經(jīng)驗，研發(fā)了河湖水系連通“三層三庫三模塊”規(guī)劃布局方案優(yōu)選平臺(river layout and connecting platform for planning, RLCPP)，該平臺可進行多種連通方案的設置、分析、比選，實現(xiàn)對河網(wǎng)水系的水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型的集成與展示，可判斷水系總體布局的連通性，形成連通案例庫，以達到河湖水系連通路徑的優(yōu)選可視化及管理精細化的目的。平臺的綜合集成分析功能，有利于解決目前連通方案單一化、案例分散化的問題，為河湖水系生態(tài)連通總體布局方案的優(yōu)選提供系統(tǒng)化的建議。

2 方案優(yōu)選平臺構(gòu)建

面向流域河網(wǎng)的復雜性及河湖連通的不確定性，研發(fā)由“三層三庫三模塊”構(gòu)建而成的河湖水系生態(tài)連通總體布局方案優(yōu)選技術(shù)平臺如圖1所示。通過系統(tǒng)分析河湖水系的水文連通性，改進完善連通規(guī)劃設計方案，評選確定最佳連通路徑，研發(fā)綜合的河湖水系生態(tài)連通總體布局方案優(yōu)選技術(shù)，使得理論化的內(nèi)容變成可向用戶展示的平臺服務，突破河湖水系生態(tài)連通方案優(yōu)選的隱形算法計算的瓶頸。其中，“三層”包括數(shù)據(jù)支撐層、功能分析層及交互展示層；支撐層由數(shù)據(jù)庫、模型庫及案例庫“三庫”系統(tǒng)組成；功能層主要包含連通規(guī)劃方案優(yōu)選分析模塊、水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型集成模塊及水系生態(tài)連通案例庫管理模塊，即“三模塊”。

圖1 方案優(yōu)選技術(shù)平臺總體框架

2.1 “三層”框架

以圖論連通度、數(shù)據(jù)模型設計、景觀格局指數(shù)計算等理論作為基礎，延展出功能層、支撐層。圖論連通度是指將實際水系概化成圖模型，利用圖的性質(zhì)定量化分析水系連通度。景觀計算分析界面見圖2，圖2中景觀破碎化指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、景觀多樣性指數(shù)主要是對河湖水系地貌景觀進行分析，通過對景觀格局的識別來分析河湖水系生態(tài)過程，直觀地表征生態(tài)水文連通性的強弱。

圖2 平臺景觀計算分析界面

支撐層包含整個平臺計算處理的數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)庫、案例庫及模型庫等“三庫”系統(tǒng)構(gòu)成，承擔平臺模型計算、方案優(yōu)選等功能所需要的軟件及硬件的操作環(huán)境[17]。支撐層作為“三層”框架的基礎，其儲存、管理、計算環(huán)境的順利運行都是平臺能否實現(xiàn)后續(xù)功能的關(guān)鍵。

功能分析層由平臺的3個功能模塊組成，是平臺的關(guān)鍵部分。主要包括連通規(guī)劃方案優(yōu)選分析模塊、水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型集成模塊及水系生態(tài)連通案例庫管理模塊等3個模塊， 3模塊功能相互銜接，環(huán)環(huán)相扣，通過優(yōu)選模型確定最佳布局方案，完成整個優(yōu)選的過程。

功能層及支撐層的耦合推進了交互層的形成，作為平臺可視化的重要功能，交互展示層中技術(shù)人員將不可見的理論知識轉(zhuǎn)化成可見的操作系統(tǒng)，使計算過程及優(yōu)選結(jié)果清晰可見。通過可視化界面向用戶展示優(yōu)選技術(shù)平臺的完整操作。該模塊主要以示范推廣應用為主，經(jīng)綜合分析，表現(xiàn)支撐層與功能層的相關(guān)內(nèi)容，進而發(fā)揮出平臺的經(jīng)濟效益及行業(yè)價值。

“三層”作為平臺的總體框架，串聯(lián)平臺內(nèi)各個環(huán)節(jié)的各個要素，使河湖水系連通優(yōu)選從傳統(tǒng)的理論基礎演變成可操作的計算模塊，從隱形式的理論層面上升到可視化的服務器展示，各層次功能清晰，相輔相成，最終實現(xiàn)平臺的應用推廣。

2.2 “三庫”系統(tǒng)

“三庫”主要包括數(shù)據(jù)庫、模型庫、案例庫。通過對各類數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理保存及分析計算，為平臺提供基礎數(shù)據(jù)支撐，也為后續(xù)模型的調(diào)用計算及最終的案例優(yōu)選提供要素支撐。

數(shù)據(jù)庫主要包括基礎地理、調(diào)查資料、地貌景觀等數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫是平臺的重要基礎，它的精確與完善程度影響著下一步的模型計算結(jié)果及最終的優(yōu)選方案。

案例庫由國內(nèi)外典型實踐工程案例組成[18]。在優(yōu)選前期參照已有連通案例的成功經(jīng)驗，針對性地提升改善初期方案。平臺目前共儲存國內(nèi)外案例117個，基本涵蓋了國內(nèi)建設完成的、建設進行中、規(guī)劃建設的所有大、中型連通案例。如水資源調(diào)配為主的南水北調(diào)工程、以水生態(tài)環(huán)境修復保護為主的引江濟淮工程等。

模型庫主要提供平臺優(yōu)選時所調(diào)用的耦合分析模型，如水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型、連通規(guī)劃優(yōu)選模型等，幫助完成模型集成功能。

2.3 “三模塊”功能

連通規(guī)劃方案優(yōu)選分析模塊、水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型集成模塊及水系生態(tài)連通案例庫管理模塊組成了平臺三大功能模塊，其框架構(gòu)成見圖3。優(yōu)選分析模塊主要借鑒已有案例進行連通方案優(yōu)選；模型集成模塊主要調(diào)用耦合分析模型；案例庫管理模塊主要進行案例的上傳、展示、檢索，并采集與管理無人機數(shù)據(jù)。每一塊功能的菜單頁面的操作就是向用戶展示平臺使用的過程。

圖3 平臺功能模塊框架圖

(1)連通規(guī)劃方案優(yōu)選分析功能。優(yōu)選分析功能模塊利用地理信息系統(tǒng)(geographic information system, GIS)技術(shù)和圖論理論完成對河湖水系總體布局連通程度的定量分析計算及方案優(yōu)選，該模塊通過分析水系地貌景觀以及集成調(diào)用的水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型，從連通性指數(shù)、經(jīng)濟可實現(xiàn)性、技術(shù)可操作性、連通有效性等方面，結(jié)合模型運算結(jié)果對比多種連通方案，然后綜合確定總體布局方案的合理性。

模塊的主體功能區(qū)頁面主要包括菜單區(qū)、功能區(qū)以及分析結(jié)果顯示區(qū)，其中功能區(qū)包括工程管理、方案管理、水系連通度分析計算、圖層管理、評價結(jié)果展示以及導出、地貌分析等功能；結(jié)果顯示區(qū)包括鄰接矩陣、矩陣連通性、分析結(jié)論以及河湖水系連通狀況的地圖可視化展示，其功能主界面見圖4。

圖4 連通規(guī)劃方案優(yōu)選分析功能主界面

(2)水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型集成功能。該功能模塊與模型庫銜接，通過查詢對比選取河湖水系已有的水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型，借鑒已有模型案例的相關(guān)算法，對邊界條件、河網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地形條件等相關(guān)參數(shù)進行分析[19-21]，實現(xiàn)系統(tǒng)的合成，并通過文本文件對接主要數(shù)據(jù)的輸入、輸出及計算需求，可精確地判斷連通后的河湖水系水量、水動力及生態(tài)指標因子的變化情況，為最優(yōu)連通方案的確定提供科學依據(jù)。

(3)水系生態(tài)連通案例庫管理功能。系統(tǒng)主要對國內(nèi)外水系生態(tài)連通案例進行存儲、刪改、檢索、編輯等操作(管理功能界面見圖5)，面向的對象為管理員和普通用戶，功能包括案例輸入、搜尋、呈現(xiàn)、案例管理及權(quán)限管理。案例輸入主要將新收集到的工程實踐案例收錄到平臺中。案例搜尋可通過對地區(qū)、流域、類型等條件進行篩選，也可在搜索框輸入地理位置或者水系名稱模糊檢索相應的案例，結(jié)果以表格的形式展示，并通過網(wǎng)頁展示案例的詳細信息。案例呈現(xiàn)主要是對系統(tǒng)中已經(jīng)收錄的典型案例進行查看。案例管理主要實現(xiàn)修改、補充或刪除已有案例的操作。權(quán)限管理主要是指對使用用戶進行信息管理。正常使用用戶只能查看案例和修改密碼，管理員可以進行案例上傳、編輯，查看案例以及修改操作用戶的權(quán)限和密碼等。

2.4 信息流

平臺管理存儲收集到的國內(nèi)外案例形成水系生態(tài)連通案例庫。將試點調(diào)查數(shù)據(jù)包括河流屬性相關(guān)數(shù)據(jù)導入平臺，對區(qū)域水系、湖泊等連通要素進行分解組合，查詢案例庫，給出相似案例連通狀況，并利用圖論邊連通度判斷河湖水系的連通性。通過調(diào)用水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型，對接平臺進行數(shù)據(jù)的輸入、輸出處理。借助土地利用圖斑數(shù)據(jù)，分析河湖景觀破碎化指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、景觀多樣性指數(shù)等多種參數(shù)，研究河湖水系地貌景觀。從增加通道、拆除閘壩、生態(tài)調(diào)度等方面設置可采用的調(diào)整方案，形成規(guī)劃布局方案集。通過計算不同連通方案的連通度，得到多種參數(shù)設置下河湖水系生態(tài)連通總體布局的連通度，綜合確定總體布局方案?；趯Χ喾N類型模型的審查、比對、解析，開展水系連通規(guī)劃布局方案的最優(yōu)選擇，確定河湖水系生態(tài)連通總體布局最優(yōu)方案。其整個技術(shù)流程見圖6。

圖5 水系生態(tài)連通案例庫管理功能系統(tǒng)界面

圖6 平臺技術(shù)流程圖

3 案例應用

3.1 應用區(qū)域概況

揚州市坐落于江蘇省中部地區(qū)，共有鄉(xiāng)鎮(zhèn)級及以上河流1 111條，河道總長6 060 km。揚州市區(qū)河流水系復雜，較為重要的河流共有26條，如京杭大運河、二道河、玉帶河等，其城區(qū)水系分布見圖7。京杭大運河穿越揚州城區(qū)，南水北調(diào)東線工程也自此引江北送，二者皆為平原河網(wǎng)的典型代表。分析揚州市水系連通現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)其水系連通格局十分特別，大江大河與市內(nèi)河流連通較為緊密，存在多種多樣的水系連通情景，因此，揚州市水系連通方案的制定較為復雜。揚州市政府于2014年開始實施綜合整治工程，有計劃、分步驟地實施城市主干河道的水系連通工程，包括古運河整治、瓜洲外排泵站建設及西北部水系、瘦西湖水系、七里河水系的連通工程等。結(jié)合實際情況，選取2015年為水系連通后的代表年進行數(shù)據(jù)分析。

圖7 揚州市水系分布圖

3.2 圖論邊連通度計算

根據(jù)揚州市水系圖建立圖模型如圖8所示，利用圖論計算邊連通度，基于GIS辨析揚州市主城區(qū)水系連通格局。依據(jù)市區(qū)境內(nèi)水網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，選擇“九閘同開”涉及的揚州閘、黃金壩閘等9個閘站，建立不同閘站關(guān)閉情景下的圖模型，水系連通度的計算結(jié)果見表1。

圖8 揚州市主城區(qū)水系圖模型

表1 關(guān)閉不同閘站時的水系連通度計算結(jié)果

由表1的計算成果可看出，大運河、古運河、七里河、儀揚河、趙家支溝等5條河流為關(guān)鍵性河道。黃金壩閘、揚州閘、明月湖閘、平山堂泵站等4個揚州市的關(guān)鍵閘壩決定了河網(wǎng)結(jié)構(gòu)的整體連通性，將其關(guān)閉后整體連通度降低了50%，而其他閘站對河網(wǎng)結(jié)構(gòu)沒有影響。

3.3 水量-水質(zhì)-生態(tài)耦合分析模型集成

本次揚州市水系模型建模區(qū)域為揚州市主城區(qū)河流，根據(jù)該區(qū)域現(xiàn)狀河道情況，對其概化，整個河網(wǎng)模型共107個斷面，20個河段，12個汊點，3個邊界水閘，6個節(jié)制閘，各邊界水閘及節(jié)制水閘見表2。

表2 揚州市河網(wǎng)邊界水閘及節(jié)制水閘統(tǒng)計表

(1)初始條件。本文模擬的分級解法為四級聯(lián)解結(jié)合壓縮矩陣，無熱啟動，初始水位采用所有邊界閘門第0 h的最低水位，初始流量為1 m3/s，計算時間步長為5 min，計算起始時間為0，模擬總時長為30 h，模型輸出時間步長為3 600 s，實時監(jiān)測采樣時間步長為300 s。

(2)邊界條件。模型河網(wǎng)邊界條件采用各邊界水閘外的水位邊界，邊界水閘和節(jié)制水閘調(diào)度規(guī)則按照設計工況形式進行設置，水閘狀態(tài)按照各水閘的實際狀態(tài)進行設置。

(3)水動力參數(shù)。水動力主要參數(shù)包括差分系數(shù)值λ、重力加速度值、曼寧系數(shù)。

(4)水質(zhì)參數(shù)。水質(zhì)參數(shù)主要為污染物降解系數(shù)，本次僅模擬COD降解情況，根據(jù)查閱相關(guān)文件研究成果，最終確定降解系數(shù)取0.1 d-1。

連通前情景為未疏浚河道和邊界及節(jié)制水閘均開，進水時達到控制水位即關(guān)閘；退水時開閘。連通后布局為清淤河道和揚州閘定向引水，瓜洲閘、泗源溝閘定向排水，其他節(jié)制水閘全開，進水時，達到控制水位即關(guān)閘；退水時，開閘。以累積流入和流出水量、水體滯留時間作為模擬指標，建立揚州平原河網(wǎng)一維水動力模型，模擬河網(wǎng)在進行水系連通工程前、后工況的水動力特性，模擬結(jié)果見圖9及表3。

圖9 河網(wǎng)水系連通工程前、后累積流入、流出模擬結(jié)果

表3 邊界閘門引、排水流量 m3/s

圖9及表3的模擬結(jié)果表明，揚州河網(wǎng)采取連通措施后，整個河網(wǎng)的水體流動更加暢通，進、出水能力增大，河道水體水動力能力增加，累積流入、流出水量峰值連通前分別為3 782.79×104、3 593.65×104m3，連通后達到5 901.16×104、5 606.10×104m3。采取河道清淤、疏通開道等措施后，河道的整體進水能力增加了56.0%，揚州閘壩在連通前的過流水量為10.84 m3/s，連通后達到15.53 m3/s，瓜洲閘及泗源溝閘連通前排水量合計為10.40 m3/s，連通后為12.08 m3/s，河網(wǎng)連通前3個邊界閘門的總引水量為117×104m3，連通后的總進水量達到167.70×104m3，連通后較連通前引水量增加了43.3%；河網(wǎng)水體更新速率連通前為每次6.54 d，連通后加快到每次3.47 d，提升了88.5%。

3.4 連通效果評價

以2013與2014年作為未連通情況，將2015年及以后的時間段視為河湖水系連通后情況，通過對比連通前、后揚州市河湖水系的狀況對連通的影響進行評價，技術(shù)平臺方案對比界面見圖10。揚州市內(nèi)河網(wǎng)水系連通較接近主從型連通，即主要針對水系連通對揚州市內(nèi)水網(wǎng)的影響，連通的目的是滿足主區(qū)域的某些要求，如豐富的水量、良好的水質(zhì)、自然的水文情勢等，在進行河湖水系連通影響評價時，評價區(qū)域往往是所謂的“從區(qū)”，其影響表現(xiàn)為對水系所在流域的整體影響。

圖10 揚州市水系生態(tài)連通規(guī)劃方案對比界面

基于揚州市開展的“九閘同開，活水潤城”的水系連通工程，確定河湖水系連通后效果評價的規(guī)模界限為城區(qū)整個水系河網(wǎng)，連通的目的為實現(xiàn)景觀功能的提升。結(jié)合揚州市水系一維水動力耦合模型分析的換水周期及水質(zhì)現(xiàn)狀，指示性物種數(shù)量變化及社會層面的疾病傳播風險等指標，同時考慮揚州市城區(qū)河網(wǎng)的具體情況以及資料的可獲得性，建立了揚州市河湖水系連通效果評價指標體系，利用層次分析法確定要素權(quán)重。在對指標進行評價時，將對單個指標的評價分值范圍設定為[-1，1]，當分值為負時，影響為負面；當分值為正時，影響為正面。同時，在分值范圍[0，1]之間，以0.2為間隔，將正面影響區(qū)分為小、較小、中等、較大、大共5檔，各要素層及確定權(quán)重見表4。

(1)換水周期C1指標評價。通過水動力學模型分析計算連通前后的換水周期，連通前水體滯留時間為每次6.54 d，連通后降低為每次3.47 d。以連通后換水周期(C1后)與連通前換水周期(C1前)的比值作為評價閾值R，即：

(1)

表4 揚州市河湖水系生態(tài)連通修復效果評價指標體系

即當河湖水系連通使換水周期減小1/2及以上時，認為連通導致的水體置換效果顯著，將連通對換水周期的影響評價為“1.0分”；當連通使換水周期減小1/4時，將連通對換水周期的影響評價為“0.5分”，依此類推。具體評價分值見表5。經(jīng)上式計算，連通對換水周期(水力滯留時間)的影響評價得分為0.94。

(2)水功能區(qū)水質(zhì)達標率C2指標評價。對揚州市水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測斷面結(jié)果的評價結(jié)果進行統(tǒng)計，2013-2015年揚州市河湖水系連通影響區(qū)內(nèi)水功能區(qū)達標情況如表6所示。

表5 連通對換水周期C1指標的影響評價閾值R

表6 2013-2015年揚州市河湖水系連通影響區(qū)內(nèi)水功能區(qū)達標情況 %

表7 揚州市河湖水系連通影響區(qū)內(nèi)各斷面富營養(yǎng)化指數(shù)

2013年及2014年連通區(qū)內(nèi)水功能區(qū)達標率分別為44.4%和43.1%；2015年連通后達標率為48.6%。連通后評價范圍內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)達標率平均提升了4.8%。即水質(zhì)達標率C2的影響評價得分為0.48。

(3)富營養(yǎng)化指數(shù)C3指標評價。依據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，使用《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》[22]中的指數(shù)法計算揚州市連通影響區(qū)內(nèi)各水質(zhì)監(jiān)測斷面在連通前(2013-2014年)、連通后(2015年)的富營養(yǎng)化指數(shù)，如表7所示。

由表7可知，連通前揚州市連通影響區(qū)內(nèi)富營養(yǎng)化指數(shù)均值為55.05，連通后為58.70，均介于50～60之間，為輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)?？芍B通對富營養(yǎng)化指數(shù)的影響很小，略偏負面。依據(jù)評價準則，認為連通對富營養(yǎng)化指數(shù)的影響為零。

(4)指示性物種生境狀況C4指標評價。連通后由底棲生物和著生藻類表征的連通性顯著增加，從底棲生物狀況看，連通后揚州市河網(wǎng)地區(qū)生境質(zhì)量有明顯的改善，可將對生境狀況指標C4的影響評價為0.60分。

(5)涉水疾病傳播風險C5指標評價。該指標指涉水疾病通過河湖水系連通在區(qū)域上擴散、在程度上加重的可能性。揚州市城市河網(wǎng)在“九閘同開、活水潤城”行動之前就與大運河、古運河、長江等外部河流處于連通狀態(tài)，因此，可認為水系連通對涉水疾病傳播風險C5指標的影響為零。

(6)景觀舒適度C6指標評價。揚州市通過實施水系連通，營造了河道水域沿岸帶及水域范圍內(nèi)的美好景觀，從現(xiàn)場調(diào)查來看，連通對景觀的提升效果明顯。因此，連通對景觀舒適度C6指標的影響可評價為1.00分。

通過建立包含換水周期、水功能區(qū)水質(zhì)達標率、富營養(yǎng)化指數(shù)、指示性物種生境狀況、涉水疾病傳播風險、景觀舒適度等6項指標的揚州市水系連通后評估體系，利用層次分析法進行權(quán)重計算，最終6項指標分別得分為0.94、0.48、0、0.60、0、1.00，總評分為0.51，綜合評價可知揚州市水系連通整體效果較好。

4 結(jié) 論

河湖水系連通是維持河湖生態(tài)系統(tǒng)健康的重要手段。但由于水系連通的復雜性及不可預測性，缺乏綜合性的可視化分析手段確定方案的優(yōu)劣。針對目前河湖水系生態(tài)連通方案評估現(xiàn)狀及所存在的問題，研發(fā)河湖水系連通“三層三庫三模塊”規(guī)劃布局方案優(yōu)選平臺，主要得出以下3點結(jié)論：

(1)以河湖水系生態(tài)連通技術(shù)數(shù)據(jù)及科學理論為基礎，利用分析管理技術(shù)、地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析處理技術(shù)、開發(fā)軟件功能集成技術(shù)，結(jié)合耦合模型數(shù)字分析手段，研發(fā)了河湖水系連通“三層三庫三模塊”規(guī)劃布局方案優(yōu)選平臺。

(2)通過對揚州市市區(qū)水系連通度的計算及水動力模型的耦合，篩選了揚州市水系連通的優(yōu)選方案，并進行了連通后評估，驗證了平臺部分功能的實用性及可操作性。

(3)平臺對河湖水系連通方案優(yōu)選及空間布局確定起到支撐作用，并給出可視化的展示，操作界面友好，可用于河湖生態(tài)健康、河湖空間管控方案篩選等決策過程，有效加快了數(shù)字化河湖建設進程。后續(xù)會將連通后的河湖健康評價加入到優(yōu)選模塊設計中，擴展平臺的功能。