1.3 工程體系調(diào)控作用及水環(huán)境改善評價方法

1.3.1 河湖連通工程體系調(diào)控技術與效果

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

（1）重視自然規(guī)律。因地制宜，不同區(qū)域的河湖演變規(guī)律、水資源分布、社會經(jīng)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(guī)律，深入研究自然狀態(tài)下的河湖水系連通及演變特征，在充分節(jié)水、保護資源和減少負面影響的前提下，規(guī)劃建設河湖水系連通工程。

（2）重視系統(tǒng)分析。全面系統(tǒng)地考慮河湖水系連通，不僅統(tǒng)籌規(guī)劃連通的必要性、連通的可能性、連通方式、調(diào)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(tǒng)籌各種利弊關系，加強連通后對生態(tài)環(huán)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(zhí)行的管理意識及對不確定因素的研究，建立實時調(diào)度方案，以便應對突發(fā)狀況；并建立整體的工程運行管理信息系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)，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(guī)模已由近距離、小流量向遠距離、大流量發(fā)展，而且工程的目標也由單一的灌溉、發(fā)電、供水向兼顧改善生態(tài)環(huán)境等多目標綜合利用方面發(fā)展。水系連通的調(diào)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(diào)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(diào)工程的經(jīng)濟可行性研究。在政府主導下，統(tǒng)籌連通地區(qū)的發(fā)展，運用經(jīng)濟杠桿建立合理的用水競爭機制，促進節(jié)水和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局及結構調(diào)整，形成以河湖連通為核心的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的良性循環(huán)。

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(tài)環(huán)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(nèi)外河湖水系連通工程的建設與成功調(diào)度，頗有成效，給連通地區(qū)帶來了經(jīng)濟、社會、環(huán)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(diào)工程、全美灌溉系統(tǒng)、科羅拉多—大湯普森調(diào)水工程等著名的河湖連通工程的成功建設給缺水地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展帶來了生機和活力，對美國經(jīng)濟的宏觀布局以及生產(chǎn)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(diào)水工程不僅起到了發(fā)電、灌溉的作用，還給當?shù)貛砹寺糜巍⑸鷳B(tài)環(huán)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(huán)境效益、伊拉克塞爾薩爾調(diào)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(chǎn)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(qū)等為主的工程措施，提高了調(diào)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(diào)水等工程有效改善了區(qū)域水體質(zhì)量和水生態(tài)環(huán)境狀況，同時，通過引黃濟青、引灤入津、南水北調(diào)等調(diào)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(diào)配、東西互濟”的水資源配置格局，并初步建立了農(nóng)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(diào)控技術不僅給區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟社會效益，改善了區(qū)域的農(nóng)業(yè)灌溉情況，也提高了區(qū)域的水資源配置能力，在供水、發(fā)電、防洪抗旱、航運、旅游方面發(fā)揮了重要作用，同時也帶來了巨大的生態(tài)效益［24］：加強局部地區(qū)水循環(huán)過程、有利于改善水質(zhì)、補償?shù)叵滤⒃黾邮芩畢^(qū)水生生物及魚類多樣性、有利于生態(tài)系統(tǒng)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(fā)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(qū)土地大面積沼澤化、鹽堿化，甚至出現(xiàn)新的水污染問題，使河流水質(zhì)下降，并嚴重影響水文情勢。

在運用河湖水系連通工程調(diào)控技術時，需要統(tǒng)籌規(guī)劃、科學調(diào)度，全面發(fā)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(huán)境改善效果評價方法

利用河湖水系連通工程調(diào)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(nèi)部動力循環(huán)，使水體得到置換，從而達到治理江河湖泊水污染、改善水環(huán)境的目的。

河湖水系連通工程給水環(huán)境帶來效益的同時，也帶來了一定的負面影響，其對水環(huán)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(huán)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(diào)度河湖水系連通工程。

在太湖流域江河湖連通調(diào)控實踐及水生態(tài)環(huán)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(zhì)量的變化規(guī)律，并對污染物指標質(zhì)量的變化情況做出了動態(tài)的評價。

根據(jù)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(huán)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(diào)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?qū)Ω髦笜说南鄬χ匾赃M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(huán)境改善效果評價體系和方法還不成熟，系統(tǒng)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(huán)境與生態(tài)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(huán)境的改善效果。