莒縣青峰嶺灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程綜合評估研究

孫永香，尚文凱

(山東省水利勘測設計院有限公司，山東 臨沂 276007)

1 問題的提出

莒縣青峰嶺水庫灌區(qū)地處莒縣的西部[1]，屬于山東省管轄范圍內(nèi)。該灌區(qū)范圍涉及10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)與284個村落，總人口約為28.63萬人，包括26.63萬農(nóng)業(yè)人口。灌區(qū)內(nèi)共有2.355萬hm2的耕地面積，其中包含2.033萬hm2的規(guī)劃灌溉面積。

該灌區(qū)于1965年[2]建成運營，由5個小型片區(qū)共同構成：張宋總片區(qū)、三片區(qū)、四片區(qū)、紅旗片區(qū)、楊店子片區(qū)。但是由于建設該工程時設備質(zhì)量存在先天不足，使用時間太久導致設備十分老化，甚至是損壞，同時該灌區(qū)的水資源供給不足但需求量很大，存在著嚴重矛盾，灌區(qū)內(nèi)新增水源有很大困難，因此需要在莒縣青峰嶺灌區(qū)內(nèi)開展續(xù)建配套與節(jié)水改造工程建設。

本文將工程建設所在地具體情況考慮在內(nèi)，建立了莒縣青峰嶺灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程綜合評估體系，從5個方面定性又定量地計算得到評估結果，科學、合理、全面地評估該灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程實施的緊迫程度，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 評估指標的分析與研究

李斌[3]基于動水法對汾西灌區(qū)的節(jié)水改造工程效益進行了測試和評價，得到：工程實施后灌溉水利用系數(shù)得到大幅度提升，防滲效果較好；李建民[4]結合新疆博樂市灌區(qū)實際情況，定量又定性地建立了包含社會經(jīng)濟狀況、工程現(xiàn)狀、管理現(xiàn)狀、效益與效應等6個要素的評估體系，對節(jié)水工程緊迫程度進行了判斷；趙澤峰[5]系統(tǒng)地分析了大中型灌區(qū)在進行節(jié)水改造工程過程中存在的問題，以及采取的相關措施及工程效果，提出了未來灌區(qū)建設的方向；黃麗麗等[6]將經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境影響兩方面考慮在內(nèi)，利用熵組合權重的方法搭建了節(jié)水改造工程綜合評價體系，得到該評價體系能夠很好地反映實際工程建設情況；何照青[7]以新疆渭干河為研究對象，將層次分析法應用于節(jié)水改造工程綜合后評價之中，得到該工程后評價水平較好。

本文基于前人創(chuàng)建起來的綜合評估體系，以各灌區(qū)改進案例與工程研究成果為基礎[8～14]，構建起來莒縣青峰嶺灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程綜合評估體系。該體系總共包括5個一級指標，每個一級中又各自包含了不同的二級指標，總計有12個二級指標，其中定量指標11個，定性指標1個，各指標名稱與計算方法詳見表1。

表1 指標名稱及計算方法

分別收集莒縣青峰嶺灌區(qū)內(nèi)5個不同片區(qū)評估指標的多年基礎數(shù)據(jù)，可以得到各片區(qū)二級指標的相關數(shù)據(jù)，具體如表2所示。

表2 各片區(qū)二級指標基礎數(shù)據(jù)

3 綜合評估體系的分析

3.1 評估指標等級標準

根據(jù)相關研究成果[15～19]，結合該灌區(qū)節(jié)水改造工程所在地實際情況，本文確定了莒縣青峰嶺灌區(qū)各評估指標等級標準。同時建立起包含5個梯度的評估語集，具體為：{不緊迫，較緊迫，緊迫，很緊迫，十分緊迫}，其對應的評估等級分別為：{V1，V2，V3，V4，V5}。具體等級標準詳見表3。

表3 評估指標具體等級標準

3.2 綜合評估指標數(shù)據(jù)處理

由于該指標體系屬于多目標決策的方式，每個指標都是相互獨立的，各自代表不同的涵義，單位也不盡相同，因此不能直接根據(jù)表2中的基礎數(shù)據(jù)進行評估計算，需要對基礎數(shù)據(jù)進行正向化處理和無量綱化處理[20]，并對各指標權重進行確定[21]。

3.2.1 正向化和無量綱化

正向化處理通常包含兩種方式：作差法和作商法。本文基于作差法對指標基礎數(shù)據(jù)進行正向化處理，通過下式進行計算。

正向指標：x'ij=max{xij}-xij

(1)

式(1)中：x'ij為指標正向化處理后的值；xij為指標基礎數(shù)據(jù)。

本文利用均值化法將正向化處理過后的指標基礎數(shù)據(jù)進行無量綱化，通過下式進行計算。

(2)

經(jīng)過均值化法計算后得到的各指標數(shù)據(jù)的平均值都是1。

3.2.2 指標評估結果

結合上節(jié)得到的計算結果與表3的評估指標具體等級標準，可以得到最終指標評估結果，如表4所示。

根據(jù)上述評估結果，可以得出以下結論：

張宋總片區(qū)擁有Ⅰ級指標3個，Ⅲ級指標2個，Ⅴ級指標7個，有9個指標處于一般緊迫情況以下；三片區(qū)擁有Ⅰ級指標3個，Ⅱ級指標1個，Ⅲ級指標1個，Ⅴ級指標7個，有8個指標處于一般緊迫情況以下；四片區(qū)擁有Ⅰ級指標3個，Ⅲ級指標2個，Ⅳ級指標1個，Ⅴ級指標7個，有10個指標處于一般緊迫情況以下；紅旗片區(qū)擁有Ⅰ級指標4個，Ⅳ級指標1個，Ⅴ級指標7個，有8個指標處于一般緊迫情況以下；楊店子片區(qū)擁有Ⅰ級指標4個，Ⅲ級指標1個，Ⅴ級指標7個，有8個指標處于一般緊迫情況以下；

可以得到，5個片區(qū)都不能滿足正常運行要求，存在明顯問題，應該對處于一般緊迫情況下的所有二級指標進行立即改善，并立即開展節(jié)水改造工程。

4 結論

本文根據(jù)莒縣青峰嶺灌區(qū)實際情況，結合收集到的基礎數(shù)據(jù)，建立了包含5個一級指標和12個二級指標的續(xù)建配套與節(jié)水改造工程綜合評估體系，并對基礎數(shù)據(jù)進行正向化和無量綱化處理，結合指標評估標準，對5個片區(qū)進行了節(jié)水改造工程實施緊迫性研究，得到：三片區(qū)、紅旗片區(qū)及楊店子片區(qū)均有8個指標處于一般緊迫程度以下，而張宋總片區(qū)與四片區(qū)分別有9個和10個二級指標處于一般緊迫程度以下，5個片區(qū)均不能滿足正常運行要求，存在明顯的問題，需要立即開展節(jié)水改造工程，為其他地區(qū)同類工程的評估提供了一定的案例經(jīng)驗參考。