中小河道生態(tài)岸線建設(shè)效果綜合評價體系研究

李昭翼，岳 哲，朱焱峰，任華春

(上海市水利工程設(shè)計研究院有限公司，上海 200000)

0 前言

隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進，我國對河岸生態(tài)環(huán)境保護越來越重視，對生態(tài)岸線的理論研究日益增多，也取得了一定的進展。狹義上的岸線是指高低水位之間的河床以及高水位之上直至河水影響完全消失為止的區(qū)域[1]。健康的岸線生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)徑流、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)微氣候、治理水土污染、提供水陸生物棲息和繁衍場所等生態(tài)服務(wù)功能[2]，是河流生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)進行物質(zhì)、能量、信息交換的重要場所[3]。然而現(xiàn)今的生態(tài)岸線綜合評價指標體系仍然不夠完善，安全性相關(guān)指標權(quán)重過大，傳統(tǒng)硬質(zhì)護岸得分較高，難以對中小河道生態(tài)岸線建設(shè)成果進行準確評價。本文基于生態(tài)岸線類型劃分和建設(shè)要素，探索綜合高效的生態(tài)岸線評價指標，構(gòu)建合理的評價體系以對生態(tài)岸線建設(shè)效果進行全面、客觀、準確的評價，進而為中小河道生態(tài)岸線建設(shè)提供理論支撐[4]。

1 生態(tài)岸線類型劃分

生態(tài)岸線最終的評價結(jié)果應該根據(jù)岸線的功能與定位有不同的側(cè)重點，本文將生態(tài)岸線分為生態(tài)保護型和生態(tài)修復型?；诜诸悾阌趯Σ煌毒€賦予不同評價權(quán)重。

1.1 生態(tài)保護型

包括城鎮(zhèn)綠地及郊野林草地等生態(tài)保育岸線，多分布在城市邊緣、郊野地區(qū)。周邊功能較少，以生態(tài)功能為主，兼具休閑旅游、科普教育示范等功能，單位面積內(nèi)人的參與度較低，空間多開闊，以自然形態(tài)為主。

1.2 生態(tài)修復型

(1)公共活動岸線

多分布在城鎮(zhèn)地區(qū)的商業(yè)區(qū)和辦公區(qū)，以及具有特殊意義的區(qū)域，周邊功能豐富、復合，兼具辦公、商業(yè)、居住、藝術(shù)、文化等多重功能，且密度較高。單位面積內(nèi)人的參與度高，人群種類豐富。

(2)生活服務(wù)岸線

多分布于城鎮(zhèn)居民區(qū)及郊野村落，周邊功能以居住功能為主。單位面積內(nèi)人參與度較高，以周邊生活的原住民為主。

(3)生產(chǎn)功能岸線

多分布于城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)及郊野農(nóng)業(yè)區(qū)，周邊功能以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，單位面積內(nèi)人參與度較高。

2 評價體系構(gòu)建原則

生態(tài)評價指標體系是一個很復雜的問題，岸線的生態(tài)評價應立足實際，指標選擇既要反映河道的共性，又要體現(xiàn)河道間的差異[5]，要建立一個合理的河岸線生態(tài)性評價體系應該遵循科學性、系統(tǒng)性、層次性、客觀性、定性定量相結(jié)合以及獨立性等原則。

3 評價指標體系的構(gòu)建

3.1 現(xiàn)有問題及解決辦法

本文充分參考了現(xiàn)有的評價體系，包括上海臨港自貿(mào)區(qū)藍綠空間系統(tǒng)評價體系、生態(tài)護岸材料評價體系等，發(fā)現(xiàn)使用Delphi法對各個指標進行權(quán)重確定時，與安全相關(guān)的指標與其他指標相比重要性系數(shù)一直是9，這樣衍生出以下兩個問題：

(1)某個指標對其余指標重要性系數(shù)均為9時，得到的判斷矩陣一致性較差，在對判斷矩陣進行一致性檢驗時，一致性指標RI很難滿足一致性指標的標準值。

(2)在進行權(quán)重計算時，由于與安全相關(guān)的指標與其他指標相比重要性系數(shù)均為9，得出的評價指標體系中，安全性相關(guān)指標會得到很大的權(quán)重，這導致在使用該評價體系對評價客體進行評價時，傳統(tǒng)的漿砌石或者鋼筋混凝土擋墻護岸仍能有到較高得分，無法突出生態(tài)護岸在生態(tài)性、景觀性等方面的優(yōu)勢，且針對不同的功能和需求的生態(tài)岸線評價差異化不明顯，此類生態(tài)護岸評價體系與生態(tài)護岸的本質(zhì)相違背。

在使用Delphi法確立權(quán)重后，人為地降低安全性的權(quán)重，確實可以解決上述的問題，但是就失去了Delphi法的意義[6]，整個評價體系也會變得更加主觀。

3.2 評價體系構(gòu)建

針對上述問題，本文的評價體系通過對一級指標進行分類，將與安全相關(guān)的指標從評價體系中分離出來，降低甚至避免安全性指標對評價結(jié)果的干擾，從而使整個評價體系更客觀，更能體現(xiàn)生態(tài)護岸的生態(tài)效果。

本文指標體系的構(gòu)建選擇層次分析法。層次分析法可以將決策目標看為一個整體，將有決策目標有關(guān)的因素以綜合的思維方式進行融合，可以將每種相關(guān)的因素對決策目標的影響程度都比較準確地反映出來，是一種常用的決策評價系統(tǒng)[7]。

本文將生態(tài)岸線的評價體系的一級指標分為控制指標與評價指標，控制指標指的是與安全相關(guān)的指標，是護岸必須滿足結(jié)構(gòu)安全與河道行洪要求，該指標對整個指標體系具有一票否決的控制權(quán)；評價指標指的是生態(tài)、環(huán)境與景觀人文相關(guān)的指標，是用來評價生態(tài)護岸生態(tài)效果的指標。

生態(tài)岸線建設(shè)要素較多，需在眾多因素中篩選出最具有代表性指標。充分考慮河道兩岸的空間結(jié)構(gòu)、功能定位、生態(tài)治理等，制定岸線的生態(tài)評價指標體系共3個層次：目標層、子目標層及指標層，4個維度：安全、生態(tài)、環(huán)境及景觀人文，共21項基本指標，如圖1所示。

圖1 生態(tài)岸線建設(shè)效果評價指標體系

3.3 生態(tài)岸線評價指標體系評價步驟

評價步驟如圖2所示。

圖2 生態(tài)岸線建設(shè)效果評價流程圖

4 指標選取

4.1 安全

本文生態(tài)岸線評價體系中，安全性指標均作為控制性指標，需要滿足相應的規(guī)范要求，但是安全性指標均不需要參與最終評分。

4.1.1堤岸安全

生態(tài)岸線建設(shè)應滿足河道行洪安全及結(jié)構(gòu)安全的基本要求，這需要對護岸堤頂高程、邊坡穩(wěn)定及護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定進行考核，因此堤岸安全的指標選擇如下：

(1)堤頂高程達標

表達某段生態(tài)岸線中，在陸域控制線范圍內(nèi)堤防高程達標岸段長度占總護岸長度的比例，是護岸應具有行洪除澇的基本屬性。堤頂高程應按設(shè)計洪水位或設(shè)計高潮位加堤頂超高確定。

(2)邊坡穩(wěn)定

表達某段生態(tài)岸線中的護岸結(jié)構(gòu)邊坡的穩(wěn)定程度，通常描述為自然邊坡或人工邊坡不發(fā)生位移、變形、滑動和坍塌的狀態(tài)，保持安全穩(wěn)定的條件和能力。

(3)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

生態(tài)岸線的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定細分為滲流穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定兩個方面，用于表達生態(tài)岸線在滲透水流作用下，巖土體內(nèi)松散物質(zhì)抵抗?jié)B透變形的能力，生態(tài)岸線中生態(tài)護坡自穩(wěn)或生態(tài)擋墻抵抗墻后土壓力及其他附加荷載而不發(fā)生位移的能力，本指標為控制性指標，是生態(tài)護岸必須滿足的要求之一。

4.1.2濱水活動安全

河道生態(tài)岸線可通過布置欄桿等防護措施以及控制濱水水深來保障濱水活動的行人安全，其相關(guān)評價指標選擇如下：

(1)防護

用于表達生態(tài)岸線中，應設(shè)置防護措施的岸線比例。

(2)濱水水深

用于表達生態(tài)岸線中，濱水岸線中水面到其河床面的垂直距離，是描述近岸水體安全性的重要指標。

4.2 生態(tài)

4.2.1岸坡生態(tài)性

生態(tài)護岸是具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸[3]，岸坡水土交換通道是生態(tài)護岸的重要標志，因此岸線岸坡生態(tài)性可由所布置護岸的水土交換能力和生態(tài)護岸的布置比例表示，相關(guān)評價指標為：

(1)岸坡防護通透率

用于表征生態(tài)岸線中，生態(tài)護岸自身水土交換性能的良好程度，對于評價生態(tài)護岸的通透性有良好的指示作用。

(2)岸坡護岸防護比例

用于表征某段岸線中生態(tài)護岸長度占總護岸長度的比例，對于河道生態(tài)系統(tǒng)的維護和改善具有重要意義。

4.2.2生物多樣性

岸線生態(tài)治理的根本目的是增加生物多樣性與提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[8]，生物只有在滿足某一特定環(huán)境條件下才會存活，因此特定物種多樣性和占有率是評價生態(tài)系統(tǒng)健康與否的重要標志。相關(guān)評價指標為：

(1)鄉(xiāng)土種類占有率

用于表征某區(qū)域范圍本地原生物種的占比情況，主要指水生植物和陸生植物。

(2)良好生境敏感指示物種

用于表征區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境改善到一定程度，指示良好生境的敏感物種就會出現(xiàn)，在生態(tài)學上具有重要指示作用，根據(jù)所在地區(qū)的生態(tài)特征確定指示物種。

(3)多樣性指數(shù)

用于表征某區(qū)域范圍內(nèi)生物多樣性程度的指標，生物多樣性指數(shù)是用于評價區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)功能優(yōu)劣的重要指標，是生態(tài)修復的重要目標。

4.2.3生境多樣性

生境是特定生物的生存環(huán)境，因此一個區(qū)域的生境多樣性是指容納各種生物的各類生境的總體豐富性量度，是保護生物多樣性的重要基礎(chǔ)[9]，也是岸線生態(tài)性評價的重要內(nèi)容。岸線生境多樣性可通過平面河道岸線蜿蜒性和岸坡垂直方向的生物通道豐富性表示，相關(guān)評價指標為：

(1)岸線蜿蜒性

用于描述某段生態(tài)岸線的發(fā)生彎曲的程度，研究表明，隨著蜿蜒度的降低，流速多樣性，魚類有效棲息地面積以及河道水質(zhì)均會降低，但是河道流速會相應增加，影響河道行洪安全。

(2)生物友好型

用于描述某段生態(tài)岸線中，兩棲動物可以由水體順利行至陸地的岸線比例，是表述生態(tài)岸線生物友好性的重要指標。

4.3 環(huán)境

4.3.1水質(zhì)

水質(zhì)最能直觀體現(xiàn)河道環(huán)境整治效果的優(yōu)劣，因此水質(zhì)達標率，既某段岸線中水質(zhì)檢測點滿足小流域水質(zhì)要求的比率，可作為生態(tài)岸線環(huán)境建設(shè)成果的重要指標。

4.3.2污染控制

由降雨引起的雨水徑流攜帶大量污染物進入河道是城市河流污染的主要來源。從徑流水質(zhì)及徑流處理措施兩方面，可以對生態(tài)岸線的污染控制能力進行評估，因此污染控制的指標選擇如下：

(1)徑流污染控制率

即年際SS總量去除率。為個體/區(qū)域性指標，用于表征某段生態(tài)岸線范圍內(nèi)面源污染的控制情況。該指標與海綿城市中徑流污染控制率指標評測方法通用。

(2)雨水排口處理率

用于表征某段生態(tài)岸線內(nèi)點源污染的控制情況。

4.3.3水土流失治理

河道岸坡植被綠化是最常用的水土流失防治措施，因此生態(tài)岸線綜合評價中，選取植被覆蓋率為水土流失治理評價指標，用于表征某段生態(tài)岸線中植被覆蓋情況。

4.4 景觀人文

4.4.1幸福獲得感

生態(tài)岸線對人居環(huán)境的改善是評估其建設(shè)成果的重要指標之一，居民及游客幸福獲得度應從休閑、旅游和觀景等多方面體現(xiàn)，相關(guān)設(shè)施及濱水空間的布置為重要的影響因素，因此幸福獲得感的指標選擇如下：

(1)網(wǎng)紅打卡點

表征為某段生態(tài)岸線所在的小流域治理單元，宜根據(jù)自身的資源特點進行亮點工程打造，根據(jù)時代發(fā)展特點，需要體現(xiàn)時尚化、個性化、體系化、獨特化，同時也要展現(xiàn)出趣味性和互動性，充分挖掘當?shù)嘏c水相關(guān)的歷史文化及水利設(shè)施，通過網(wǎng)絡(luò)宣傳形成的旅游熱點[10]。

(2)濱水活動岸線占比

表征為某段生態(tài)岸線中，可以使人親近到水體，或者接觸到水體的岸線比例，包括可以親水的平臺、護岸、步道、踏步、步道、棧橋等設(shè)施。

(3)透明度

用于表征某段生態(tài)岸線附近的水體能使光線透過的程度，表示水的清澈情況，是水體感官效果的重要指標之一，也是人體可以直接感受到的表征水質(zhì)好壞的直接指標，水體透明度高，水體清澈，能夠使人愉悅、心情舒暢，是打造濱水生態(tài)空間的重要元素，也是體現(xiàn)水體生態(tài)服務(wù)價值的重要因素。

4.4.2文化展現(xiàn)

生態(tài)岸線建設(shè)過程中對當?shù)厝宋娘L貌的展示也是重要的內(nèi)容，應深入挖掘都市或鄉(xiāng)村地區(qū)的歷史文化遺產(chǎn)和社會文化特色，加強非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的宣傳展示，結(jié)合當?shù)匚幕厣蛟鞛I水文化展示空間。因此文化展現(xiàn)的指標選擇為地域文化契合度和文化展示空間，分別表征生態(tài)岸線文化展現(xiàn)內(nèi)容的匹配程度及展示空間豐富程度。

5 評價方法

評價過程中，按照指標和因子權(quán)重的大小來衡量指標的重要性，權(quán)重值的確定主要采用Delphi法，向行業(yè)專家發(fā)放問卷，對回收的問卷進行一致性檢驗，有21份通過一致性驗算；隨后，根據(jù)專家的學歷、職稱以及參與河道項目的深度得到專家可靠度，以可靠度為基準得到評價指標體系各個指標權(quán)重，從而得到各類型生態(tài)岸線評價指標權(quán)重，見表1—4。

表1 生態(tài)保育型岸線權(quán)重匯總表

表3 生活服務(wù)岸線權(quán)重匯總表

表4 生產(chǎn)功能岸線權(quán)重匯總表

各基本指標賦分等級定為好、較好、一般、差和極差共5個等級。在實際工程評價過程中，應首先對上述21項基本指標進行實測、定量計算或定性評價，在此基礎(chǔ)上分別進行賦分。根據(jù)各項指標的賦分結(jié)果，采用多層次的評價指標得出生態(tài)岸線建設(shè)效果的計算公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中，A—綜合影響指數(shù)；Bk—子目標層指標影響指數(shù)；Wk—第k個子目標層指標權(quán)重(由于安全指標不參與最終評分，因此k的取值范圍為2～4)；Ci—子目標層指標影響指數(shù)；Wi—第i個指標層一級指標權(quán)重；qk、pk—第k個子目標層所包含的一級指標起始編號；Wi-j—第i個一級指標所對應的第j個二級指標所占的權(quán)重；ni—第i個一級指標所對應的二級指標指標數(shù)[11]。

考慮傳統(tǒng)生態(tài)岸線評價體系構(gòu)建方法，將子目標層中安全性指標對其余指標重要性系數(shù)均定為9時，得到安全性指標所占比重約70%，生態(tài)、景觀等相關(guān)指標得分對最終綜合評分影響十分有限，生態(tài)性和景觀性建設(shè)效果優(yōu)秀的岸線卻難以有更高的綜合得分，且難以體現(xiàn)不同類型護岸的差異性，如圖3(a)所示。通過本文的生態(tài)岸線評價體系構(gòu)架方法排除安全性指標影響后，在對不同生態(tài)岸線進行評價時，生態(tài)、環(huán)境和景觀人文等指標得分均能對綜合得分起到?jīng)Q定性作用，指標比重的變化更能突出不同岸線功能的側(cè)重點，使得評價結(jié)果更加準確，如圖3(b)所示。

圖3 子目標層指標權(quán)重對比

因此能夠看出，將安全性指標作為控制指標，可以有效突出生態(tài)岸線的生態(tài)性、景觀性建設(shè)成果，也能更好地對不用定位和功能的岸線進行差異化評價。

6 結(jié)論與展望

生態(tài)岸線根據(jù)不同功能定位可分類為生態(tài)保護型和生態(tài)修復型，生態(tài)修復型包括公共活動岸線、生活服務(wù)岸線和生態(tài)功能岸線。傳統(tǒng)評價體系由于安全性指標重要性系數(shù)較大，使得生態(tài)、景觀等相關(guān)指標得分對最終綜合評分影響有限，難以體現(xiàn)不同類型護岸的差異性。本文通過將安全性相關(guān)指標作為控制指標，生態(tài)、環(huán)境、景觀人文相關(guān)指標作為評價指標參與綜合影響指數(shù)計算，使評價結(jié)果剔除安全性指標影響，指標體系更能突出不同岸線功能的側(cè)重點，對中小河道生態(tài)岸線的生態(tài)性評價結(jié)果更為準確。

本文中涉及的評價指標仍未全面涵蓋中小河道生態(tài)岸線的建設(shè)成果，且多項指標打分較為主觀，評級結(jié)果容易出現(xiàn)人為偏差。生態(tài)岸線建設(shè)的綜合評價是一個復雜的多層次、多因素的評價過程，在后續(xù)研究中還需要進一步完善指標體系，使評價結(jié)果更加準確精細。