摘要:旨在從全流域、多梯級的角度對水電開發(fā)環(huán)境影響后評價進行研究，為流域水電梯級開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護提供技術支撐。基于工程系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、管理系統(tǒng)三個方面構建流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價指標體系，采用模糊層次分析法賦予評價指標相對合理的權重，應用可變模糊集理論建立流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價模型，將后評價結果判定等級分為5級。以貴州烏江干流水電梯級開發(fā)為對象進行了實例應用，得出的環(huán)境影響后評價結論與貴州烏江干流水電梯級開發(fā)后的實際環(huán)境影響基本吻合。說明本文提出的流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價方法和模型等具有較強的科學性、適用性，具有實際意義和推廣應用價值。

　　關鍵詞:流域梯級開發(fā);環(huán)境影響后評價;模糊層次分析法;可變模糊模型;實例應用。

　　前言

　　水能資源的開發(fā)利用已成為我國能源發(fā)展戰(zhàn)略最重要的組成部分，環(huán)境保護要求合理、有序地開發(fā)和利用水能資源。原環(huán)境保護部、國家能源局在2014年6月聯(lián)合發(fā)布了“關于深化落實水電開發(fā)生態(tài)環(huán)境保護措施的通知”，明確提出了對水電規(guī)劃較早且未開展規(guī)劃環(huán)評的主要河流，應開展水電開發(fā)環(huán)境影響后評價工作的要求。重點關注已建梯級電站運行中存在的主要生態(tài)環(huán)境問題與后期規(guī)劃電站建設的環(huán)境制約因素，及時優(yōu)化調(diào)整未實施的水電梯級規(guī)劃方案，補充完善相應的環(huán)保對策措施，切實處理好流域水電梯級開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的關系。為此，本文針對較為薄弱的流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價，進行了技術方法與應用實踐研究。

　　1環(huán)境影響后評價的理論研究基礎

　　環(huán)境影響后評價是在單純的前期環(huán)境影響評價制度存在缺陷的背景下產(chǎn)生的，是對前期環(huán)評工作的檢驗、修正和彌補[1]。1980年美國水資源委員會提出水利工程項目必須考慮工程施工和運行時對環(huán)境、經(jīng)濟等方面的影響。

　　1998年日本研究者Nakayama.M通過對印尼撒古靈大壩環(huán)境影響后評價的研究，發(fā)現(xiàn)了一些在項目實施過程中不合理的方面，他指出亟需改善水利工程的環(huán)境影響后評價方法[2];2006年加納IsaacK.T.等學者對已經(jīng)運行30多年的加納庫馬西Barekese大壩周邊環(huán)境進行了環(huán)境影響后評價，選用包含數(shù)學模型的網(wǎng)絡圖進行環(huán)境影響因子識別和分析，將大壩對周邊環(huán)境的影響以得分的形式進行定量評價[3];2009年Tullos等基于對我國三峽大型水利工程研究的基礎上，發(fā)現(xiàn)開展環(huán)境影響后評價將同時帶動環(huán)境影響評價制度發(fā)生重要改變，對因前期環(huán)境影響評價過程中存在的限制因素，造成的政策結果偏差進行彌補，如影響預測的不確定性等;同時指出目前環(huán)境影響評價過程與科學研究之間缺乏直接的反饋[4]。

　　2011年蔣固政在文章中提及荷蘭的三角洲水利工程運行幾十年后，基于對生態(tài)環(huán)境的保護與開發(fā)，通過開展環(huán)境影響后評價工作對該水利工程方案進行了調(diào)整，體現(xiàn)了環(huán)境影響后評價在調(diào)整和優(yōu)化工程實施方案方面的積極作用[5]。鑒于各個國家國情不同及理解層面不一樣，各國的水利工程項目建設特點及用途有別，因此評價的內(nèi)容側(cè)重不一樣。我國對水利工程建設項目環(huán)境影響后評價的研究起步較晚，20世紀90年代初對水利建設項目后評價中的社會影響進行了探討[6]。

　　2007年原國家環(huán)保部為了嘗試與探索流域性水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價工作的具體操作方法和評價模式，根據(jù)國內(nèi)已基本完成梯級開發(fā)建設的兩條河流，要求組織開展貴州烏江和黃河上游龍羊峽至劉家峽河段水電 梯級開發(fā)的環(huán)境影響后評價試點工作[7-8]。2010年制定的《水利建設項目后評價管理辦法(試行)》中雖然涉及水利建設項目環(huán)境影響后評價的內(nèi)容，但對于水利工程環(huán)境影響評價指標體系和評價方法均缺少相關的具體說明[9]。

　　2014年6月原國家環(huán)保部等在對水庫、煤礦開采和公路3個行業(yè)研究的基礎上，從技術方法、實踐應用、管理制度3個層次對我國環(huán)境影響后評價的內(nèi)涵開展研究，系統(tǒng)分析了建設項目環(huán)境影響后評價的工作程序與內(nèi)容，構建了較為完整的環(huán)境影響后評價方法與指標體系，提出了我國環(huán)境影響后評價的管理體系框架，編寫了生態(tài)影響類建設項目環(huán)境影響后評價技術方法研究報告。

　　2015年12月，原環(huán)境保護部發(fā)布了《建設項目環(huán)境影響后評價管理辦法(試行)》，可以指導跨行政區(qū)域、跨流域和重大敏感項目的環(huán)境影響后評價工作。與此同時，國內(nèi)很多學者逐漸開展了水利工程環(huán)境影響后評價的研究工作:2004年陳凱麒等研究了大壩建設和梯級規(guī)劃環(huán)境影響后評價;2009年鄭艷紅等針對水電開發(fā)項目環(huán)境影響后評價的指標選取進行了研究，把水電開發(fā)項目環(huán)境影響后評價的內(nèi)容和指標體系劃分為水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境三大類別[10];2013年張虎成等結合我國當前河流水電開發(fā)的環(huán)境管理程序及環(huán)評實際情況，明確了后評價指標體系的建立原則，初步建立了河流水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價體系[11]。

　　總體來說，此前水利建設項目環(huán)境影響后評價的研究大多數(shù)應用于具體的建設項目，且主要以概括性或探索性為主，而以整個流域為對象建立環(huán)境影響后評價思路、方法和評價指標體系的還尚未有系統(tǒng)的研究[12]，特別是從大流域、多梯級的角度進行宏觀領域的后評價。

　　目前《水利水電工程建設項目環(huán)境影響后評價技術導則》正在征集意見，流域性水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價相關技術導則尚未出臺。本文立足于對流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價指標體系和評價模型的構建，為流域水電梯級開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)評制度的完善提供技術支持。

　　2流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價

　　指標體系研究本文從工程系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、管理系統(tǒng)這3大系統(tǒng)出發(fā)，全面列出能反映流域水電梯級開發(fā)影響特點的所有因素，以防重要指標遺漏。以此為出發(fā)點，收集了大量與流域水電梯級開發(fā)相關的指標，在前人給出的具有指導性的框架上，經(jīng)多次整合與篩選，刪除了重復及無關緊要的次要指標，糅合一些零碎的指標，同時又增添了一些靈敏度高、敏感性指標，并咨詢相關專家意見，進一步調(diào)整和優(yōu)化評價指標，最終確立了流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價指標體系:目標層為流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價綜合指標;準則層確定為工程系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、管理系統(tǒng)這3個重要影響因素;下設16個要素，再細分為40個評價指標。評價指標中既有定量指標也有定性指標，為實現(xiàn)評價結果定量化和系統(tǒng)化，將各定性指標采用目前最常用的專家打分法進行量化處理。

　　3流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價方法及模型研究

　　3.1評價方法的選取對于流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價方法研究的核心問題即是確定評價指標權重的方法。指標權重的確定是對流域梯級項目進行后評價的關鍵，由于梯級開發(fā)是一個涉及多因素多指標的大系統(tǒng)，且各評價指標相互作用、相互聯(lián)系，同時相互之間的重要程度又不盡相同，指標權重理應不同。無論采用主觀賦權法抑或是客觀賦權法，都具有一定的局限性，而選擇組合賦權法又尋找不出合理的組合方法以及組合系數(shù)。1965年，美國控制論專家L.A.Zadeh為了克服Cantor集的不足，發(fā)表了著名論文FuzzySets，這標志著模糊數(shù)學的誕生。

　　20世紀70年代，美國運籌學家A.L.Saaty提出了層次分析法是一種定性和定量相結合的、系統(tǒng)化的、層次化的分析方法[13]，優(yōu)點是系統(tǒng)性、實用性、簡潔性;缺點是囿舊、粗略、主觀。宗永臣等曾運用層次分析法對巴河水電梯級開發(fā)累積環(huán)境影響指標權重進行研究，但只能體現(xiàn)諸多環(huán)境指標在整個評價體系中的重要程度，即定性研究[14];朱金偉等采用層次分析法同時利用專家判斷矩陣一致性比率引入調(diào)節(jié)器，進而得到火電廠脫硫項目后評價指標的綜合權重，這種方法在一定程度上降低了人為因素在權重確定過程中的影響，具有一定的科學性和合理性[15]。

　　模糊層次分析法(fuzzyanalytichierarchyprocess，F(xiàn)AHP)是結合了層次分析法和模糊綜合評價法，其基本理論是對AHP進行了完善和改進，從而超越了AHP。FAHP法是在層次分析的基礎上，通過專家調(diào)查，運用模糊數(shù)學來確定權重并排序[16]。模糊一致矩陣是模糊層次分析法的關鍵，1997年這個概念被提出，既符合人類決策思維的一致性，又能廣泛應用于層次分析法、模糊綜合評價等軟科學[17]。

　　隨后，我國張吉軍、呂躍進等學者，通過研究發(fā)現(xiàn)層次分析法是實際應用中存在的問題與不足，與此同時研究了基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法，并確定了基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法的一般應用模型[18～20];黃建元等在多層次、多因素決策方案優(yōu)選中應用了模糊一致矩陣[21]，蘭繼斌等對模糊層次分析法權重進行了研究[22];2018年，沈聰?shù)然�于模糊層次分析法并結合專家意見，對集裝化生活垃圾轉(zhuǎn)運系統(tǒng)進行后評估，可以綜合不同因素的定性、定量分析，便于得到綜合評價結果[23]。根據(jù)流域水電梯級開發(fā)的復雜性、累積性及模糊性等特征，結合上述環(huán)境影響后評價的相關理論研究，決定采用層次分析法和模糊數(shù)學原理結合的FAHP法對評價指標權重進行綜合計算。

　　3.2FAHP法在確定指標權重中的應用

　　FAHP法在確定權重時重要在于判斷矩陣的構造，本次通過向相關研究領域的5位專家進行函詢，對流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價指標體系內(nèi)各指標元素的相對重要性程度進行了判斷。判斷時采用0.1～0.9標度法，能夠準確地描述任意兩個因素之間關于某準則的相對重要程度[24]，定量判斷矩陣中的每個因素，見表2。

　　4實例應用—貴州烏江水電開發(fā)環(huán)境影響后評價研究

　　4.1貴州烏江水電開發(fā)項目概況

　　綜合資料收集情況以及咨詢本行業(yè)相關專家后，本次實例研究選擇貴州烏江干流河段。首先烏江貴州段已基本完成規(guī)劃的9個梯級電站開發(fā)建設，且作為原國家環(huán)保部首批次開展和探索流域性水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價工作的試點流域;其次是烏江干流研究河段共包括洪家渡、普定、引子渡、東風、索風營、烏江渡、構皮灘、思林、沙沱共9個梯級的庫區(qū)、移民安置區(qū)、施工區(qū)、壩下水文情勢變化區(qū)以及社會經(jīng)濟影響區(qū);部分環(huán)境要素兼顧重要支流所屬區(qū)域，基本可判別梯級水電開發(fā)建設對烏江貴州段區(qū)域環(huán)境的整體影響。

　　再者是烏江貴州段從1971年烏江渡電站開工至1979年建成運行，再到2010年9個梯級電站全部建成，時間跨度大，單個或梯級電站群所產(chǎn)生的工程問題、環(huán)境問題及社會問題均已顯現(xiàn)。貴州烏江水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價工作始于2007年，2010年思林、沙沱才建成投運，本文采用數(shù)據(jù)資料的原則是:現(xiàn)狀監(jiān)測資料優(yōu)先，其次是來自報刊新聞以及環(huán)評報告中既有資料，最后是分析引用預測資料。因此本文后評價研究在水平年選取上很難保持嚴格一致。

　　4.2貴州烏江水電開發(fā)環(huán)境影響后評價指標體系及數(shù)值分析

　　文章“3.2FAHP法在確定指標權重中的應用”對流域水電梯級開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)中自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境指標分配及賦權時，不僅參考了大量文獻資料，也參考了作為首批次開展環(huán)境影響后評價試點工作的貴州烏江和黃河上游龍羊峽至劉家峽河段水電梯級開發(fā)，故可直接將其中“A-D權重”計算結果代入案例中計算應用。貴州烏江后評價中定量指標經(jīng)計算后直接代入。

　　定性指標則采用目前最常用的專家打分法進行量化處理，如“D1梯級布置的數(shù)量及壩址位置”這一定性指標，從洪家渡運行的第一個年份2005年可以看出，在烏江流域來水特枯情況下，洪家渡充分發(fā)揮龍頭水庫調(diào)節(jié)作用，在滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰要求條件下，補償下游梯級徑流，抬高下游東風、烏江渡水庫運行水位，增加下游電站出力，使東風、烏江渡水庫得以保持較高水位運行、實現(xiàn)2005年零棄水，節(jié)約的水量可發(fā)電4900萬kW.h。由此可見，洪家渡水電站確實發(fā)揮了龍頭水庫的補償作用，故烏江梯級開發(fā)的布局是非常合理的;按照定性指標分級標準進行量化綜合取分值為4.5分。

　　5結論與建議

　　5.1結論

　　環(huán)境影響后評價作為水電開發(fā)項目基本建設程序的最后一環(huán)節(jié)和重要檢驗階段，開展專題評價、總結經(jīng)驗教訓并提出合理的防治對策措施，是解決流域水電梯級開發(fā)建設先天不足的重要途徑和有效方法。基于此，本文針對流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響問題進行了后評價研究，并獲得以下主要成果：

　　(1)從工程系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、管理系統(tǒng)3個方面構建流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價指標體系，涵蓋40個評價指標。(2)根據(jù)流域水電梯級開發(fā)的特點及環(huán)境影響后評價的相關理論，采用模糊層次分析法對評價指標進行賦權，得到相對合理的指標權重;應用可變模糊集理論建立了流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價模型;同時提出了后評價分級的評判指標依據(jù)，將后評價結果判定等級分為5級。

　　(3)將本文建立的評價指標體系和后評價模型，應用于貴州烏江水電開發(fā)項目實例中，得出的后評價結論與貴州烏江干流水電梯級開發(fā)后的實際生態(tài)環(huán)境影響基本吻合。烏江干流水電梯級開發(fā)中的實踐應用，說明了本文建立的后評價指標體系、指標分配及賦權以及實例中所采用后評價模型等，具有較強的科學性與適用性，在流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價實用方法上具有實際意義和推廣應用價值，對流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價工作起到了積極的推動作用。

　　5.2建議與展望

　　鑒于流域水電梯級開發(fā)項目具有工程投資大、影響范圍廣、程度深的特點，其環(huán)境影響后評價工作也是一項相當復雜的系統(tǒng)工程。需考慮的評價指標相對復雜，基本涉及項目各個方面，工作量較大，全面準確的獲取基礎資料信息有著一定的難度，且評價方法的選擇往往受到多個因素不同程度的制約，難免有局限性和不足之處，還需在今后的工作中進一步探討研究：

　　(1)本文的評價指標體系是結合我國當前河流水電開發(fā)的環(huán)境管理程序及環(huán)評實際情況所建立的，難免有缺陷和不完善的指標，因此它僅僅是一個指導性、框架性的指標體系，不是一成不變的，實際工作中可根據(jù)當?shù)睾恿魈卣鳌⒐こ探ㄔO規(guī)模及特性以及需要特別關注的環(huán)境因素酌情進行增加或刪減，使其更具有科學性、實用性和長久指導性。(2)本文給出的評價指標建議分級閾值，其準確性均建立在基礎資料掌握的程度上，故后續(xù)還可對指標閾值進行驗證和優(yōu)化。

　　(3)目前國內(nèi)流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價實際工作中，主要通過對比項目建成前后情況來衡量既定目標的實現(xiàn)情況，缺乏各流域之間水電梯級開發(fā)項目的橫向比較，建議及時建立流域水電梯級開發(fā)環(huán)境影響后評價數(shù)據(jù)庫。(4)流域水電梯級開發(fā)造成的環(huán)境影響是長期的，僅僅在項目竣工后1至2年進行環(huán)境影響后評價是遠遠不夠的，不僅需要考慮到它的時效性，更要建立一個長效的評價或管理機制。

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　　作者：靳會姣，韓艷利