劉 海
(綏中縣水利工程服務(wù)站,遼寧 葫蘆島 125200)
灌區(qū)節(jié)水改造是指通過對已建成的灌區(qū)進(jìn)行改造和升級,以滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,主要包括灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施改造、灌溉設(shè)施升級、管理體制建設(shè)、技術(shù)推廣和培訓(xùn)等方面。通過這些改造,灌區(qū)的水資源利用效率可以得到提高,灌溉管理更加科學(xué)化和精細(xì)化,更好地滿足農(nóng)作物對水的需求,提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)能和品質(zhì)[1-3]。科學(xué)評估灌區(qū)節(jié)水改造后的社會影響狀況,對于優(yōu)化節(jié)水措施和提高灌區(qū)管理水平有著重要的參考價值,同時也有助于推動灌區(qū)改造的可持續(xù)發(fā)展。
目前,對于灌區(qū)節(jié)水改造項目大多側(cè)重于財務(wù)經(jīng)濟(jì)狀況分析,較少考慮社會影響評價,并且社會影響因素較多且涉及內(nèi)容廣泛,定量化評價難度較高,主要以實地調(diào)查、宏觀評估、定性和人為分析為主[4]。鑒于此,文章考慮水利項目社會評估內(nèi)容、方法、特點(diǎn)以及可供參考的定量指標(biāo),采用利用等權(quán)法和最小信息熵計算組合權(quán)重,并運(yùn)用模糊綜合評判法評價2019年王石灌區(qū)節(jié)水改造項目社會影響狀況,對灌區(qū)后續(xù)節(jié)水改造優(yōu)化設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。
灌區(qū)發(fā)展會受到多種因素的制約和影響,需要在實踐中注重把握各因素之間的相互關(guān)系和作用,開展全過程、多方位、多目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合發(fā)展,促使灌區(qū)成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要支撐地區(qū)[5]。文章通過全面分析灌區(qū)運(yùn)行模式和實際情況,并遵循可獲取性、系統(tǒng)性和可比性原則,從生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展等方面合理選擇指標(biāo)建立社會影響評價體系,如表1所示。
表1 王石灌區(qū)節(jié)水改造項目社會影響評價體系
依據(jù)表1評價體系和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),采用專家打分法兩兩比較各級指標(biāo)的重要性,專家小組成員由灌區(qū)管理部門、用水農(nóng)戶、用水管理方、地方水利部門、社會管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)專家等15位人員組成,以此保證社會影響評價的科學(xué)合理性。
設(shè)王石灌區(qū)節(jié)水改造項目社會影響評價的主因 素 集U={u1,u2,…,us},子 因 素 集us={us1,us2,…,ust},其中s=1,2,…,m;t=1,2,…,n;m、n代表評價系統(tǒng)的主、子因素個數(shù)。
根據(jù)項目后評價要求和灌區(qū)節(jié)水改造實際情況,將社會影響評價劃分成Ⅰ級(大)、Ⅱ級(較大)、Ⅲ級(一般)、Ⅳ級(較小)和Ⅴ級(小),建立評價等級集V={v1,v2,…,v5},對5個評判等級依次賦予分值1.0、0.8、0.6、0.4、0.2。
針對王石灌區(qū)節(jié)水改造項目社會影響建立一級模糊評價集,其表達(dá)式為:
式中:rtk表示第k級評語vk條件下因素層指標(biāo)ust的隸屬度,其中t=1,2,…,n;k=1,2,…,5。
1)主觀權(quán)重ω1t。根據(jù)相關(guān)資料和專家經(jīng)驗兩兩比較各級指標(biāo)重要性,從而構(gòu)造模糊判斷矩陣P=(pij),其中pij+pji=1,pij表示因素i與j相比的優(yōu)劣程度,其取值區(qū)間為0~1,pij>0.5表示因素i較j更重要,其值越大則因素i的重要性越高[6-7]。然后利用下式計算模糊判斷矩陣及其子系統(tǒng)主觀權(quán)重,即:
2)權(quán)重的合理性評判。通過上述計算建立判斷矩陣P的社會影響指標(biāo)權(quán)重向量ω1=(ω11,ω12,…,ω1n),并且符合條件然后建立矩陣P的特征矩陣其中
為保證權(quán)重的合理性應(yīng)檢驗?zāi):袛嗑仃嘝的特征矩陣ω1*和權(quán)重向量ω1的一致性,采用下式計算其相容性參數(shù)I:
經(jīng)計算,若I<0.1則認(rèn)為權(quán)重計算結(jié)果可以用于灌區(qū)節(jié)水改造社會影響評價。
3)客觀權(quán)重ω2t和組合權(quán)重ω。先采用等權(quán)法計算客觀權(quán)重,再依據(jù)最小最小相對信息熵原理計算組合權(quán)重ω,相關(guān)公式如下:
采用模糊綜合法評估2019年王石灌區(qū)節(jié)水改造項目社會影響狀況,評價矩陣B的計算公式為:
式中:ω、R代表組合權(quán)重系數(shù)和模糊評價矩陣;r、bk表示各參評因素及灌區(qū)節(jié)水改造項目評定為k級的隸屬度。
王石灌區(qū)是一個統(tǒng)一管理和調(diào)度的灌區(qū),在水資源開發(fā)和供應(yīng)方面采取了多水源聯(lián)合開發(fā)的策略,通過建設(shè)龍屯和大風(fēng)口水庫以及攔河引水工程實現(xiàn)了來自多個水源的供水,從而增加水資源的可靠性和灌溉的靈活性,為農(nóng)作物提供穩(wěn)定的灌溉水源。在渠系工程方面,王石灌區(qū)擁有2條總干渠和17條干渠,總長度達(dá)到了53.9km和113.94km,通過渠道建設(shè)和襯砌使得水流輸送更加順暢,減少了水資源的損失和浪費(fèi)。灌區(qū)設(shè)計灌溉面積2.08萬hm2,由于建成時屬于半拉子工程,渠道工程配套設(shè)施不全,加之50多年來渠系建筑物老化失修和破損嚴(yán)重,工程沒有得到充分利用。雖然20世紀(jì)80、90年代進(jìn)行過一些搶救性的修復(fù)工作,但并未從根本上解決問題,渠道滲水、建筑物漏水隨處可見,渠道及建筑物滲水、漏水、跑水,灌溉效益無法充分發(fā)揮。
因此,為改變灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,加快建成高效益現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)區(qū),2019年對王石灌區(qū)實施的節(jié)水改造建設(shè)內(nèi)容有:狼洞子攔河壩壩體混凝土拆除重新澆筑、消力池拆除重建,沖砂閘、進(jìn)水閘維修;前朱攔河壩沖砂閘、壩體拆除重建、消力池拆除重建;維修改建大風(fēng)口總干渠渠系建筑物改建31座;維修改建建筑物41座,渠道防滲襯砌6.64km;安裝閘門及啟閉設(shè)備38套;安裝量水設(shè)備系統(tǒng)44臺套。
1)隸屬度計算。研究數(shù)據(jù)來源于葫蘆島市水資源公報、統(tǒng)計年鑒等相關(guān)資料,采用問卷調(diào)查的方式收集整理王石灌區(qū)社會影響評價數(shù)據(jù),結(jié)合灌區(qū)節(jié)水改造實際情況利用專家打分法確定生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展影響因素的隸屬度,見表2。
表2 王石灌區(qū)節(jié)水改造項目對社會影響因素隸屬度
2) 權(quán)重計算。根據(jù)文獻(xiàn)資料和專家經(jīng)驗兩兩比較各級指標(biāo)的重要性,從而構(gòu)造模糊判斷矩陣,目標(biāo)層與準(zhǔn)則層各因素的相容性指標(biāo)I利用公式(3)計算,結(jié)果顯示I=(0.0416,0.0351,0.0488,0.0315),均滿足<0.1的檢驗要求,說明權(quán)重計算結(jié)果可用于灌區(qū)節(jié)水改造社會影響評價。目標(biāo)層P和準(zhǔn)則層各因素(P1、P2、P3)的模糊判斷矩陣如下:
依據(jù)各層級模糊判斷矩陣和等權(quán)法計算王石灌區(qū)節(jié)水改造項目社會影響評價各指標(biāo)的主、客觀權(quán)重,然后按照公式(5)計算出組合權(quán)重如表3所示。
表3 組合權(quán)重值
采用模糊綜合法評估2019年王石灌區(qū)節(jié)水改造項目對生態(tài)環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響,評價矩陣如下:
參照最大隸屬度準(zhǔn)則可以評定王石灌區(qū)節(jié)水改造對經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到Ⅰ級“大”影響等級。結(jié)合相關(guān)資料,該項目經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值16 784.48萬元,效益費(fèi)用比2.30,內(nèi)部收益率21.30%,說明灌區(qū)節(jié)水改造具有較大的經(jīng)濟(jì)效益,評價結(jié)果能夠反映灌區(qū)改造經(jīng)濟(jì)影響情況。
參照最大隸屬度準(zhǔn)則可以評定王石灌區(qū)節(jié)水改造對社會發(fā)展達(dá)到Ⅰ級“大”影響等級。結(jié)合相關(guān)資料,灌區(qū)改造后實現(xiàn)了水資源的合理利用,隨著糧食產(chǎn)量及質(zhì)量的提升農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入逐漸增大,提高了農(nóng)業(yè)用水效率、農(nóng)民土地耕種積極性以及糧食商品的競爭力,更好地保證了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán),其評價結(jié)果可以準(zhǔn)確反映灌區(qū)改造的社會影響狀況[11-12]。
參照最大隸屬度準(zhǔn)則可以評定王石灌區(qū)節(jié)水改造對生態(tài)環(huán)境達(dá)到Ⅱ級“較大”影響等級。根據(jù)實測數(shù)據(jù)和相關(guān)資料,節(jié)水改造工程投入運(yùn)行后既減少了水資源浪費(fèi),提高了灌溉效率和水資源利用率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力的提升,還有利于本區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善與保護(hù),提高灌區(qū)內(nèi)植被覆蓋率和水土保持效應(yīng),評價結(jié)果與灌區(qū)生態(tài)環(huán)境變化情況相符[13-16]。
同理,利用模糊綜合法評估2019年王石灌區(qū)節(jié)水改造項目整體影響狀況,即:
參照最大隸屬度準(zhǔn)則可以評定王石灌區(qū)節(jié)水改造整體影響達(dá)到Ⅱ級“較大”影響等級。根據(jù)實測數(shù)據(jù)和相關(guān)資料,這與灌區(qū)節(jié)水改造工程所處的環(huán)境條件及特點(diǎn)相符,可以為灌區(qū)后續(xù)節(jié)水改造優(yōu)化設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。
1)文章以王石灌區(qū)為例,從生態(tài)環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面建立評價體系,采用基于熵組合權(quán)重的模糊層次法評價分析2019年王石灌區(qū)節(jié)水改造項目的社會影響狀況。結(jié)果表明,王石灌區(qū)節(jié)水改造對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境達(dá)到Ⅰ級、Ⅰ級、Ⅱ級影響,整體影響達(dá)到Ⅱ級。在今后的灌區(qū)改造和管理中可參考此次改造評價的思路,并制定相應(yīng)的評估標(biāo)準(zhǔn)和管理措施,以保障改造項目對社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的影響能夠達(dá)到更好的平衡。
2)由于不同灌區(qū)節(jié)水改造的建設(shè)內(nèi)容存在一定差異,所選取的評價指標(biāo)和最終的社會影響狀況不盡相同。因此,為盡量降低人為主觀因素干擾應(yīng)邀請經(jīng)驗豐富的多位專家,充分考慮各影響因素特點(diǎn)和節(jié)水改造具體情況合理賦予相應(yīng)的分值,按照最小信息熵原理計算組合權(quán)重,保證灌區(qū)改造社會影響評價的科學(xué)合理性。