1.3 工程體系調控作用及水環境改善評價方法

1.3.1 河湖連通工程體系調控技術與效果

河湖水系連通工程的初衷是解決地區水資源短缺問題，隨著社會的發展，其在江河湖泊治理、水旱災害防御、水生態環境改善等方面也發揮了重要作用，實現了多目標的綜合運行效益，國內外有許多成功案例，總結各工程的實踐經驗，可獲得如下啟示［16，18］：

（1）重視自然規律。因地制宜，不同區域的河湖演變規律、水資源分布、社會經濟狀況均不同，因而水系連通方式也要有所側重；必須遵循客觀規律，深入研究自然狀態下的河湖水系連通及演變特征，在充分節水、保護資源和減少負面影響的前提下，規劃建設河湖水系連通工程。

（2）重視系統分析。全面系統地考慮河湖水系連通，不僅統籌規劃連通的必要性、連通的可能性、連通方式、調度措施、連通效果，還要考慮連通后的風險、連通后的負面影響等，統籌各種利弊關系，加強連通后對生態環境不利影響的研究和防護。

（3）重視工程管理。重視加強法制建設與執行的管理意識及對不確定因素的研究，建立實時調度方案，以便應對突發狀況；并建立整體的工程運行管理信息系統與決策支持系統，提高管理水平。

（4）重視連通工程的趨勢轉變。不僅水系連通工程規模已由近距離、小流量向遠距離、大流量發展，而且工程的目標也由單一的灌溉、發電、供水向兼顧改善生態環境等多目標綜合利用方面發展。水系連通的調水方式也日益多樣化，既有自流、提水及自流與提水相結合的調水方式，也有采用天然河道、管道渠道、隧洞及多種復雜結構相結合的形式。提水方式中還建有不同揚程和流量的提水泵站等構筑物。

（5）強調工程的經濟可行性研究。在政府主導下，統籌連通地區的發展，運用經濟杠桿建立合理的用水競爭機制，促進節水和產業優化布局及結構調整，形成以河湖連通為核心的區域經濟發展的良性循環。

李原園等［23］從連通判別條件和基本要求兩個方面研究提出了水資源配置、災害防御、生態環境修復三類河湖水系連通的技術要求，并提出河湖水系連通總體技術要求框架，如圖1.2所示。

縱觀國內外河湖水系連通工程的建設與成功調度，頗有成效，給連通地區帶來了經濟、社會、環境等多方面的效益。

圖1.2 河湖水系連通總體技術要求框架

美國的中央河谷工程、加州北水南調工程、全美灌溉系統、科羅拉多—大湯普森調水工程等著名的河湖連通工程的成功建設給缺水地區的經濟發展帶來了生機和活力，對美國經濟的宏觀布局以及生產要素和水資源的合理配置起到了重要作用；澳大利亞的雪山調水工程不僅起到了發電、灌溉的作用，還給當地帶來了旅游、生態環境改善等多方面的效益；此外，德國巴伐利亞水系連通工程帶來的環境效益、伊拉克塞爾薩爾調水工程的灌溉和固沙效益、加拿大韋蘭運河的航運效益，都是非常顯著的。

我國迄今開展的河湖水系連通工程都產生了一定的效果，七大江河形成了以骨干樞紐、河道堤防、蓄滯洪區等為主的工程措施，提高了調蓄防洪能力，促進了大江大河干流防洪減災體系的形成，引江濟太、塔里木河下游調水等工程有效改善了區域水體質量和水生態環境狀況，同時，通過引黃濟青、引灤入津、南水北調等調水工程解決了水資源分配不均的問題，我國逐步形成了“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的水資源配置格局，并初步建立了農田灌排體系，提高了水土資源保護能力。

綜上所述，河湖水系連通工程調控技術不僅給區域經濟發展帶來了巨大的經濟社會效益，改善了區域的農業灌溉情況，也提高了區域的水資源配置能力，在供水、發電、防洪抗旱、航運、旅游方面發揮了重要作用，同時也帶來了巨大的生態效益［24］：加強局部地區水循環過程、有利于改善水質、補償地下水、增加受水區水生生物及魚類多樣性、有利于生態系統的恢復。

正如事物都存在兩面性，河湖水系連通工程在給人類生存與發展帶來巨大利益的同時，其帶來的負面影響也不容忽視：工程移民安置問題、社會文化損失、疾病傳播問題等社會影響，另外還可能導致受水地區土地大面積沼澤化、鹽堿化，甚至出現新的水污染問題，使河流水質下降，并嚴重影響水文情勢。

在運用河湖水系連通工程調控技術時，需要統籌規劃、科學調度，全面發揮連通工程的效益，把負面影響降至最低。

1.3.2 河湖連通工程水環境改善效果評價方法

利用河湖水系連通工程調度水資源可以促進水體復氧能力，從而提高水體的自凈能力，同時可以增加水體內部動力循環，使水體得到置換，從而達到治理江河湖泊水污染、改善水環境的目的。

河湖水系連通工程給水環境帶來效益的同時，也帶來了一定的負面影響，其對水環境的改善效果如何需建立評價體系來定量判定，而如何對河湖水系連通改善水環境的效果進行評價，是亟須解決的重要問題。只有建立了完整的河湖水系連通評價體系，才能全面認識河湖水系連通工程，更加有效地管理和調度河湖水系連通工程。

在太湖流域江河湖連通調控實踐及水生態環境作用研究［25］中，作者分別采用馬爾可夫模型和模糊可變集合模型分析方法，探索了河湖連通條件下污染物指標質量的變化規律，并對污染物指標質量的變化情況做出了動態的評價。

根據馮順新等［26］提出的評價河湖水系連通影響的評價指標體系和評價方法，以及向瑩等［27］提出的河湖水系連通健康評價指標體系，總結提煉出河湖連通工程水環境改善評價指標體系及評價方法。

建立的指標體系由目標層、要素層和指標層三個層級組成，見表1.4。

在河湖水系連通影響評價中，有些指標可定量評價，而有些僅能定性評價，一般可采用專家咨詢、訪談、問卷調查等方法。

基于閾值對指標進行評價，是定量評價指標時所常用的方法。當連通對指標的綜合正效益最大時，評價得分最高；當連通對指標的綜合負效益最大時，評價得分最低。具體各指標的評價方法見表1.5。

在完成對各單項指標的評價后，可通過專家咨詢或對各指標的相對重要性進行比較，也確定各指標的權重，最后對各指標的評價結果進行綜合，得出河湖水系連通影響的綜合評價得分。得分分值范圍為［-1，1］，大于零的分值表明河湖水系連通的影響是正面的。

河湖連通工程水環境改善效果評價體系和方法還不成熟，系統性弱，還未能準確地進行定量分析，還未形成完整的評價標準。今后在河湖連通對環境與生態的影響評價分析中，還應考慮更多方面的影響因素，同時細化評價指標，以期能更客觀、真實、準確地評價河湖連通工程對水環境的改善效果。