一、研究背景及意義
跨流域調(diào)水是解決水資源時空分布不均的科學有效的方法之一。調(diào)水工程在取得顯著經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的同時,也不可避免的在一定程度上改變了水源區(qū)原有的水循環(huán)、生態(tài)平衡與經(jīng)濟社會發(fā)展狀況。因此,明晰調(diào)水工程建設(shè)運行對水源區(qū)產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響,可以有效支撐調(diào)水方案決策優(yōu)化,實現(xiàn)水源區(qū)影響最小化與受水區(qū)利益最大化的雙贏。圖1列出了部分國內(nèi)外典型跨流域調(diào)水工程。
圖1 國內(nèi)外典型跨流域調(diào)水工程
二、最新研究研究進展
(1)高寒高海拔地區(qū)調(diào)水工程
世界上處在高寒高海拔地區(qū)的調(diào)水工程并不多見,關(guān)于高寒高海拔地區(qū)調(diào)水工程生態(tài)環(huán)境影響評價的研究工作更是少之又少。著名的澳大利亞雪山工程海拔2228 m,由于河流徑流量的減少和長期的河流自然資源管理不當使得調(diào)水對水源區(qū)河流斯諾伊河的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了惡化影響。
西線工程影響范圍與西南山地農(nóng)牧交錯生態(tài)脆弱區(qū)重疊較大。工程涉及的雅礱江、大渡河流域生態(tài)敏感區(qū)占比較大,整體屬于西南橫斷山生態(tài)脆弱區(qū)。因此評價調(diào)水生態(tài)環(huán)境影響時考慮更為廣義的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。
圖2 全國生態(tài)脆弱性評價圖 圖3 全國生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價分布圖
(2)生態(tài)環(huán)境影響評價指標
回顧調(diào)水工程生態(tài)環(huán)境影響的研究歷程,發(fā)現(xiàn)對調(diào)水工程的研究從20世紀40年代的注重調(diào)水功能過渡到21世紀初重視生態(tài)環(huán)境的影響評價??缌饔蛘{(diào)水工程對自然環(huán)境的影響過程歸納為以下模式,即:調(diào)水→改變原有水文情勢→自然環(huán)境的變化→社會經(jīng)濟的變化。調(diào)水工程是一個涉及資源、生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等多層次和多功能的復(fù)雜巨系統(tǒng),各系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、制約、影響。廣大專家學者提供了可為廣泛參考的指標集合,例如基于水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境、壓力-狀態(tài)-響應(yīng)、基于物理要素-生物要素-社會生產(chǎn)要素等模型的綜合評價指標體系。在選取西線工程調(diào)水對生態(tài)環(huán)境綜合影響的評價指標時應(yīng)當考慮更為廣義的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。
圖4 大型跨流域調(diào)水工程對生態(tài)環(huán)境的影響研究歷程示意圖
(3)評價方法
目前常用的單一評價方法有模糊綜合評價法、投影尋蹤法、TOPSIS法等。以上模型側(cè)重點有所不同,在開展調(diào)水工程對生態(tài)環(huán)境影響的評價研究中,可以借鑒這些已有的模型,結(jié)合工程實際、指標特性和數(shù)據(jù)特征等,進一步優(yōu)化評價模型。此外,在評價過程中,評價指標的權(quán)重對評價結(jié)果的準確性具有重要意義,權(quán)重可分為主觀權(quán)重、客觀權(quán)重與主客觀綜合權(quán)重。常用的主觀權(quán)重計算方法包括專家打分法、Delphi法、AHP、DARE、二項系數(shù)法、G1法等,常用的客觀賦權(quán)方法主要有熵權(quán)法、CRITIC法、變異系數(shù)法等。主客觀綜合權(quán)重結(jié)合二者優(yōu)點,能夠較為全面的反映出決策偏好以及評價指標歷史數(shù)據(jù)等主觀和客觀信息。
三、研究趨勢展望
針對現(xiàn)有研究對高寒高海拔地區(qū)調(diào)水工程研究理論和方法上的不足,主流研究趨勢從兩方面展開西線工程調(diào)水對水源區(qū)的生態(tài)環(huán)境影響評價。一方面是識別西線工程水源區(qū)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵影響因子,闡明各個影響因子之間的作用機制,構(gòu)建基于DPSIR模型的生態(tài)環(huán)境影響評價指標體系,能夠全面地反映區(qū)域資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等各個側(cè)面的基本特征,并建立生態(tài)環(huán)境評價結(jié)果的定量分級標準。另一方面是結(jié)合不同數(shù)據(jù)來源評價指標取值差異與評價模型改進與否,對模型評價結(jié)果進一步開展實證分析,驗證所構(gòu)建模型的適用性與可靠性。通過改進權(quán)重計算等方式對評價模型進行優(yōu)化,并對評價結(jié)果進行集成定量評估,進一步提升評價結(jié)果的科學性和準確性。
目前,黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司依托國家“十四五”重點研發(fā)項目“系統(tǒng)視角下西線工程調(diào)水影響綜合評估及方案優(yōu)化”,正在圍繞“西線工程生態(tài)環(huán)境影響”這一核心問題,系統(tǒng)地提出一套西線工程調(diào)水對水源區(qū)生態(tài)環(huán)境的綜合影響的評價技術(shù)和理論,為后續(xù)方案進行優(yōu)化和減緩調(diào)水生態(tài)環(huán)境影響應(yīng)對策略制定提供支撐。