（環(huán)境工程專業(yè)論文）區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃中指標的選擇研究.pdf

刪y 19 10 13 1 m a s t e rd i s s e r t a t i o no fs u z h o uu n i v e r s i t yo f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g ys c l e n c ea n nle c n n o l 0 2 y s t u d yo f t h es e l e c t i n go f i n d i c a t o r si nr e g i o n a iw a t e r e n v i r o nm e n t a lp l a n n i n g m a s t e rc a n d i d a t e ：h u a n gd a n d a n s u p e n r i s o r ： p r o f e s s o rl ix i n m a j o r ：e n v i r o n m e n te n g i n e e r i n g s c h o o lo fe n v i r o r m l e n ts c i e n c ea n de n g i n e e r i n g ， s u z h o uu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y j 吼，2 0 1o 蘇州科技學院學位論文獨創(chuàng)性聲明和使用授權書 獨創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究 工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或 集體已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體， 均已在文中以明確方式標明。本聲明的 論文作者簽名： 學位論文使用授權書 人承擔。 日期：趔皇年上月當 蘇州科技學院、國家圖書館等國家有關部門或機構有權保留本人所送交論文 的復印件和電子文檔，允許論文被查閱和借閱。本人完全了解蘇州科技學院關于 收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：按照學校要求提交學位論文的印刷本和 電子版本；學校有權保存學位論文的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服 務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其他復制手段保存匯編學位論文；同意 學校在不以贏利為目的的前提下，用不同方式在不同媒體上公布論文的部分或全 部內容。 ( 保密論文在解密后遵守此規(guī)定) 論文作者簽名：篷塑璺日期：坦年魚月出 指導教師簽名：蘭埤日期：址年_ j l 月2 立日 摘要 隨著人口的增長和經濟的發(fā)展，水環(huán)境系統(tǒng)的功能日趨下降，水環(huán)境退化成 為了當先世界各國面臨的主要問題，水環(huán)境規(guī)劃已經引起了國際的廣泛關注。因 此，為了確定區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃目標的合理性，必須對其水環(huán)境規(guī)劃指標適宜性進 行評價。本文在綜合分析眾多水環(huán)境規(guī)劃指標適宜性選擇方法的基礎上，將層次 分析法用于區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃的指標篩選。 本文采用理論與實踐相結合的方法，對水環(huán)境的基本理論及其方法進行較為 系統(tǒng)的研究。在結合國內外水環(huán)境規(guī)劃的現狀及各項指標研究的基礎上，針對水 源地與生態(tài)型保護區(qū)水環(huán)境的特點，對其影響因素進行了分析，構建了由目標層、 準則層、子準則層和指標層四級組成的水環(huán)境規(guī)劃體系，運用層次分析法對預選 水環(huán)境規(guī)劃指標進行篩選，確定各評價因子的權重值。在層次分析和模糊綜合評 價方法的支持下，對吳中區(qū)水環(huán)境規(guī)劃指標的適宜性、合理性、科學性進行分析 和評價。根據對影響水環(huán)境規(guī)劃的5 個子系統(tǒng)的評價，本文進一步研究了吳中區(qū)水 環(huán)境規(guī)劃指標的篩選。最后，確立了c o d 、b o d 5 、新鮮用水、工業(yè)總產值、污水 處理廠處理率等1 8 個指標為必選指標。本文分析的研究方法既可供水環(huán)境相關規(guī) 劃設計人員和區(qū)域環(huán)境評價人員作為參考，也可以用來為區(qū)域規(guī)劃部門和環(huán)境管 理部門在相關的水環(huán)境建設方面提供一定的依據。 關鍵詞。水環(huán)境規(guī)劃；指標；層次分析法；模糊評價法 a b s t r a c t w i t l lt l l ei n c r e 酗i n gp o p u l a t i o n 觚de c o n o i i l i c ，t l l e 觚c t i o no fw a t e re r i r o n m e n t m s y s t e mh 弱b e e nd e t e r i o r a t i n g ，鋤dt l l ed e t e r i o r a t i n gw a t e re n v i r o m n e n th 弱b e e no 鵬o f m em o s ts e r i o u sp r o b l e m si i lt h ew o r l d s o ，w 納e re r i r o n m e n t a lp l 刪n gt m sb l e e n d r a w ni n t e m a t i o n a l 甜e n t i o n t h e r e f 0 陀，i i lo r d e rt 0d e t e 咖i 1 1 i n gw h e m e rt h eo b j e c t so f t l l er e g i o 腳w a t e rp l 刪n gi ss u i t a b l eo rn o t ，w es h o u l de v a l u a t ei t si n d i c a t o 璐b 觴e d o n l ec o m p r e h e n s i v e 鋤l y s i so ft l l ei n d i c a t o r s 叭i t a b i l i t ) ro fw a t e re n v i r o m e n t 鋤d t h e l e c t i o nm e m o d s ，m ea n a l y t i ch i e r 盯c h yp r 0 c e s s ( a h p ) i s 郴e df o rr e g i o n a lw a t e r e n v i r o 啪e n t a lp l 刪n gt a r g e ts e l e c t i o nmt l l i sp a p e l 1 1 1 i sp a p e rc o m b i 鵬st l l et l l e o 巧a n dt l 他p r a c t i c eo ft 1 1 em e t l l o d a n dt l l eb 觴i c t l l e o 叮o ft l l ew a t e re n v i r o m n e m 鋤di t sm e m o d sa r em o r es y s t e m a t i cr e s e a r c h b 雒e d0 n t l l es t a l ：u s0 fn 坨w a t e re n v i r o 咖e n t a lp l 鋤j 1 i n ga th o m e 鋤da b r o a d ，趾dt i l es t u d yo f i n d i c a t o r s ，t l l ec k l 矗l c t e r i s t i c so ft 1 1 er e 西o nw a t e r 曲v i r 0 姍e n ta n di l l f l u e n c i i l gf 如t 0 瑙 a r ea n a l y z e d c o m 柵c t e db ym eg o a l ，t 1 1 e r ea r ef o u rn o o 搭s u b c r i t e r i ai n d i c a t o r si nn l i s p l 鋤- i l i n gs y s t e m t h e n ，6 u 舊i su s e df o rc h o o s i n gt h e m ，b yt h ee v a l u a t i o nw e i g h tv a l u e s a tt l l el e v e lo fa n a l y s i sa n d 如z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l 刪o nm e t h o d ，m es u p p o r to fm e w a t e re n v i r o m n e n to nt l l ew 也出0 n gd i s t r i c tp l 赳m i n gi n d i c a t 0 瑙a 艙邵i p r o p r i a t e ，r a t i o r l a j ， s c i e n t i f i c 觚a l y s i sa r l de v a l u 習嚦o n b 雒e do nt 1 1 ei m p a c to fw a t e r 鋤v i r 0 衄e n ts y s t e m si 1 1 w u z l l o n gd i s t r i c tp l 紐l l i n g ，t h ew a t e re n v i r o 砌e n ti n d i c a t o r sh a v e b e e ns t l l d i e d f i r 瑚l y 1 ee s t a b l i s h m e n to ft 1 1 ec o d ，b o d 5 ，f i e s hw 融e r i l l d u s t r i a lo 唧u t ，t 1 1 er a t eo fs e w a g e 仃e a 觸e n t p l 鋤t s e t c 謝l lb el e c t e d t l l i s 觚a l y s i s m e t l l o dc 鋤 s u p p l y e n v i r o r l r n e n t r e l a t e dp l 秈i n g 粕de n v i r o n m e n t a le v a l 岫t i o n 嬲ar e f e r e n c e ，鋤dc a na l s 0 b eu s e df o r 陀g i o n a lp l 刪n gd e p a n m e n t s鋤d e n v i r o l l i i l e n t a l m a n a g e m e n t i n c o n s 饑l c t i o nr e l a t e dt ow a t e re n v i r o n m e n t ，b yp r 0 v i d i n gs o m eb a s i s k e yw o r d s ：w r a t e re n v i r o m e n t a lp l 鋤l l i n g ；i n d i c a t o r s ；a h p ；f 沁：z ) ，e v a l u a t i o nm e t l l o d 2 目錄 第一章緒論。3 1 1 選題背景與研究意義。3 1 1 1 水環(huán)境退化及水環(huán)境規(guī)劃的必要性3 1 1 2 區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃的指標研究意義4 1 2 國內外研究現狀。4 1 2 1 國外研究現狀。4 1 2 2 國內研究現狀。5 1 3 研究內容及技術路線7 1 3 1 主要研究內容7 1 3 2 研究的技術路線7 1 4 論文創(chuàng)新點。8 第二章水環(huán)境規(guī)劃分類及指標體系的選擇。9 2 1 水環(huán)境規(guī)劃的分類9 2 2 指標體系的選擇。9 2 2 1 水環(huán)境指標體系選擇原則1 0 2 2 2 水環(huán)境規(guī)劃指標的類型。l l 2 2 3 水環(huán)境指標體系選擇依據1 2 2 2 4 確定水環(huán)境規(guī)劃標準的方法1 2 2 3 指標的篩選1 3 2 3 1 指標篩選要點1 3 2 3 2 指標的篩選方法1 4 2 4 與水環(huán)境相關規(guī)劃中指標的研究。“ 第三章水環(huán)境影響因素分析及其特性1 9 3 1 水環(huán)境影響因素分析。1 9 3 1 1 飲用水源地水環(huán)境影響因素分析1 9 3 1 2 生態(tài)保護區(qū)水環(huán)境影響因素分析2 l 3 2 水環(huán)境的功能與特性。2 l 3 2 1 水環(huán)境的功能2 1 3 2 2 水環(huán)境的特性2 3 第四章水環(huán)境規(guī)劃中指標的選擇。2 4 4 1 層次分析法篩選。2 4 4 1 1 層次分析法概述2 4 4 1 2 層次分析法的步驟2 5 4 2 水環(huán)境規(guī)劃中指標體系的初步建立 4 3 構造判斷矩陣并求解模型。2 9 第五章實例研究3 8 5 1 研究區(qū)域概況 3 8 5 1 1 蘇州市吳中區(qū)基本概況3 8 5 1 2 蘇州市吳中區(qū)水環(huán)境概況4 0 5 2 蘇州市吳中區(qū)水環(huán)境分析 4 2 5 2 1 水污染狀況調查。4 2 5 2 2 水資源狀況調查4 4 5 2 3 其他狀況調查4 5 5 4 蘇州市吳中區(qū)水環(huán)境規(guī)劃目標 5 5 吳中區(qū)水環(huán)境規(guī)劃中指標的選擇 4 5 5 5 1 模糊綜合評價的步驟。4 6 5 5 2 吳中區(qū)水環(huán)境指標體系適宜性評價。5 1 5 5 3 綜合評價5 3 第六章結論與展望5 6 參考文獻5 8 致謝。6 l 作者簡介。6 2 、。1 。_ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ 。- 。_ _ _ 。- 。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。_ 。_ _ 。_ _ _ 。_ _ _ _ 一 蘇州科技學院碩f j 學位論文 第一章緒論 1 1 選題背景與研究意義 第一章緒論 1 1 1 水環(huán)境退化及水環(huán)境規(guī)劃的必要性 水環(huán)境規(guī)劃作為協(xié)調人類社會經濟發(fā)展與水環(huán)境保護之間關系的重要途徑 和手段，是在水資源危機紛呈的背景下產生和發(fā)展起來的【i j ，特別是近2 0 年來， 由于人口和經濟的快速增長，以致對水質、水量的需求越來越高；與此同時，水 資源枯竭、水環(huán)境污染日趨嚴重，使水環(huán)境問題的矛盾越來越尖銳【2 】。目前全國 6 0 0 多個城市中，4 0 0 多個缺水，其中l(wèi) o o 多個嚴重缺水，而北京、天津等大城 市目前的供水已經到了最嚴峻時刻。與此同時，由于人口的增長，到2 0 3 0 年我 國人均水資源占有量將從現在的2 2 0 1 0 3 m 3 降至1 7 0 1 0 3i 一至1 8 0 1 0 3 m ， 需水量接近水資源可開發(fā)利用量，缺水問題將更加突出【3 】。一方面水資源利用效 率不高；另一方面，水資源普遍受到污染，2 0 0 3 年，淮河、海河、遼河、太湖、 巢湖、滇池，其主要水污染物排放總量居高不下?；春恿饔蛉杂幸话氲闹Я魉| 污染嚴重，海河、遼河生態(tài)用水嚴重缺乏，其中內蒙古的西遼河已連續(xù)五年斷流。 太湖、巢湖、滇池均為劣五類水質，總氮和總磷等有機物污染嚴重。以黃河為例， 工業(yè)污染是黃河水污染的主要原因，占污水排放總量的7 3 ，每年由于水污染 造成的經濟損失約1 1 5 億元至1 5 6 億元。1 4 】同時，令人擔憂的是，許多農田被迫 用污水灌溉，給區(qū)域內居民健康帶來危害。 我國多年平均降水總量為6 2 1 0 3k m 3 ，除通過土壤水直接利用于天然生態(tài) 系統(tǒng)與人工生態(tài)系統(tǒng)外，可通過水循環(huán)更新的地表水和地下水的多年平均水資源 總量為2 8 1 0 3 k n l 3 ，水資源總量居世界第六位【5 1 。但人均用水資源短缺，目前 能夠為人類開采利用的河流徑流和地下淡水一般只能達到4 0 。全國每年缺水 量近4 0l 鋤3 ，其中，農業(yè)每年缺水3 0 k m 3 左右，平均每年因旱受災的耕地高達 2 6 71 鋤2 ，年均減產糧食2 0 0 0 萬t ；城市、工業(yè)年缺水6 l 【1 1 1 3 ，直接影響工業(yè)產值 2 3 1 0 3 億元【4 1 。 進入2 l 世紀，隨著我國人口的增長、生活質量水平提高、城市化進程加快， 人均水資源占有量將進一步減少，而用水量卻進一步增加，水資源供需矛盾更加 突出，缺水已成為影響我國糧食安全、經濟發(fā)展、社會安定和生態(tài)環(huán)境改善的首 要制約因素。水環(huán)境規(guī)劃作為解決這一問題的有效手段，受到了普遍的重視，并 在實踐中得到了廣泛的應用。 蘇州科技學院碩1 j 學位論文 第一章緒論 1 1 2 區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃中的指標研究意義 編制水環(huán)境規(guī)劃的基礎和前提是選擇恰當的水環(huán)境目標，而水環(huán)境規(guī)劃的目 標是通過水環(huán)境指標體系表征的，水環(huán)境指標體系為一定時空范圍內所有環(huán)境因 素構成的環(huán)境系統(tǒng)的整體反映【6 1 。水環(huán)境規(guī)劃目標以指標體系為依據，由規(guī)劃期 來確定各單項目標的控制水平；水環(huán)境保護投資則要以水環(huán)境規(guī)劃指標的權重為 依據進行分配。水環(huán)境規(guī)劃中指標選擇的科學與否將直接關系到規(guī)劃的合理性， 規(guī)劃目標的確定以及規(guī)劃的實施。因此，確定科學、合理的指標體系是編制水環(huán) 境規(guī)劃的基礎和前提。 水環(huán)境指標類型的多樣，且沒有規(guī)范化和標準化，為建立合理的區(qū)域水環(huán)境 指標體系造成一定程度的困難，建立一個合理的區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃指標體系是當今 水環(huán)境規(guī)劃的重要研究內容。 量化水環(huán)境規(guī)劃的目標是水環(huán)境規(guī)劃研究的一個基礎工作。如何建立指標體 系，選擇什么樣的評價方法來評價，在該領域仍有很多工作有待深入和研究。我 國不少學者和專家提出了很多有關水環(huán)境的指標體系，如夏軍【7 1 、韓宇平嗍、王 建偉【5 】階【1 0 j 等人在探索水環(huán)境指標建立上作了不少嘗試，發(fā)表了許多有見地的 論文。然而，對水環(huán)境規(guī)劃的指標體系研究并不多見?？傮w而言，我國在水環(huán)境 規(guī)劃指標評價體系研究和應用方面還處于起步階段。隨著水環(huán)境規(guī)劃受到越來越 廣泛的關注，水環(huán)境規(guī)劃評價指標體系的建立，以及評價方法的選擇，即量化水 環(huán)境規(guī)劃，將成為該領域最基礎也最重要的工作。根據對水環(huán)境規(guī)劃功能區(qū)的劃 分，規(guī)劃目標的制定，以及區(qū)域水環(huán)境影響因素的分析，本文借鑒可持續(xù)發(fā)展、 水環(huán)境規(guī)劃等各種研究成果，在水環(huán)境規(guī)劃指標體系建立和篩選方法方面進行了 一定的探索，以此為量化水環(huán)境規(guī)劃研究服務。 本文通過對水環(huán)境規(guī)劃指標選擇的研究，為實現蘇州市吳中區(qū)水資源的優(yōu)化 調度和可持續(xù)利用提供數據支撐，為實施污染物總量控制提供基礎資料，為水污 染控制的管理和決策提供科學依據。本文的計算方法可為其它地區(qū)的水環(huán)境規(guī) 劃、預測及容量計算提供參考。因此，對區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃研究不僅具有重要的現 實意義，而且具有十分重要的理論意義。 1 2 國內外研究現狀 1 2 1 國外研究現狀 世界經濟的迅速發(fā)展和人口的不斷增長，給全球帶來了嚴重的環(huán)境污染和資 源耗竭問題。2 0 世紀9 0 年代以后，可持續(xù)發(fā)展作為經濟發(fā)展的一種戰(zhàn)略，已成 4 效益統(tǒng)一。水的問題越來越被世界各國所關注，強調流域整體性，對水資源和水 環(huán)境進行跨學科、跨行業(yè)的研究，強調長遠戰(zhàn)略、政策、規(guī)劃和宏觀研究，重視 運行管理工作，已成為國際水資源和生態(tài)環(huán)境界研究的主要動向。 美國在水環(huán)境規(guī)劃中，以區(qū)域環(huán)境目標為奮斗方向，探討水環(huán)境污染控制費 用及比較各種控制污染措施的方案，從中篩選出最優(yōu)方案，在田納西流域采取綜 合治理途徑，即通過立法給予流域機構經濟上完全自主、獨立的權利，負責全面 流域規(guī)劃及有關地區(qū)自然資源的保護、開發(fā)及合理利用【1 1 】。主要特點有：水環(huán) 境立法規(guī)劃環(huán)境目標：進行水環(huán)境預測，并提出優(yōu)化方案；研究能源與環(huán)境 的關系，并以能源研究作為水環(huán)境規(guī)劃研究的基礎；積極開展水環(huán)境規(guī)劃方法 的研究；水環(huán)境規(guī)劃中的主要措施采用水環(huán)境影響評價制度：水環(huán)境規(guī)劃委 員會在制定環(huán)境規(guī)劃時，一定要有政府官員參加，同時進行評議，并設有公眾聽 取會，公眾可發(fā)表不同意見，提出不同見解【1 2 】。英國對河流的綜合開發(fā)和利用領 域作出了許多努力，尤其是在流域統(tǒng)一管理并使之公司化方面，并取得了明顯的 效果；日本對福井、周防灘和鹿島等工業(yè)區(qū)的環(huán)境規(guī)劃先后進行了研究，首先提 出了各年份的環(huán)境目標，其次，對開發(fā)和建設所造成的環(huán)境影響進行了預測及影 響評價，同時，采取各種污染的發(fā)展對策措施，取得很大成功。 美國的水環(huán)境標準及其更為具體的水質基準，不但有技術性標準還包括陳述 性的目標標準【1 3 】。美國聯邦環(huán)保局叫s e p a ) 于2 0 世紀8 0 年代就開始意識到水質 管理必須要與生態(tài)系統(tǒng)健康相結合。二者不可或缺，由此逐漸將水質管理方法的 著眼點轉向水體生態(tài)管理方面。聯邦水污染控制法提出，標準指的是能夠保 障公眾健康、公共供水、農業(yè)和工業(yè)用水、保護水生物的平衡繁殖和保障人的水 上娛樂活動的水體質量標準：將修復和保持國家水域的化學、物理和生物完整性 作為管理的最終目標【1 4 】。因此，美國水質標準不僅是單純采用化學指標，而是根 據水體的物理、化學、生物指標以及水生生物組織中的化學指標等來全面描述水 環(huán)境質量，以此全面反映出河流的健康狀況。 1 2 2 國內研究現狀 我國的水環(huán)境保護工作始于2 0 世紀7 0 年代。1 9 7 2 年，按照國務院要求， 中國科學院等3 8 家單位，開展了北京市官廳水庫污染問題的研究，這是我國明 確以水環(huán)境問題為目的而開展的第一次大型科研活動。與此同時，開始了工業(yè)“三 5 蘇州科技學院碩l j 學位論文 第一章緒論 廢”、治理技術、區(qū)域水污染綜合防治技術的研究工作。1 9 7 3 年8 月召開了全國 第一次環(huán)境保護會議，明確提出“要把保護環(huán)境、消除污染作為科學實驗的一個 重要內容”。1 9 7 9 年，全國人大頒布了中華人民共和國環(huán)境保護法( 試行) ； 1 9 8 4 年頒布了中華人民共和國水法；1 9 8 5 年由國家環(huán)?？偩种贫?、國務院辦 公廳頒布了我國第一部環(huán)境保護技術政策要點。為了適應國民經濟和社會發(fā) 展的需要，合理開發(fā)、利用、節(jié)約和保護水資源防治水害，實現水資源的可持續(xù) 利用【”1 ，2 0 0 2 年，全國人大又頒布了新修訂的中華人民共和國水法，新水 法對各管理機構的職責作了比較全面具體的規(guī)定，具有較強可執(zhí)行性，便于各 管理機構實際行使行政管理職能職責，促進流域和區(qū)域內的經濟社會的發(fā)展。 2 0 0 7 年9 月，江蘇省第十屆人大常務委員會再次修訂了江蘇省太湖水污染防 治條例( 新) ，進一步加強太湖流域的污染治理【l 6 。 我國近年來在水環(huán)境規(guī)劃方面對“三河三湖 【1 7 】整治過程中取得了一些有 益的經驗，水資源水環(huán)境保護工作取得了很大的成績。但是，科學研究經費投入 力度不夠，有關我國水環(huán)境保護規(guī)劃的理論和技術還不夠成熟，區(qū)域水環(huán)境保護 和水污染控制規(guī)劃的研究相對薄弱，導致區(qū)域水環(huán)境保護規(guī)劃中對很多問題的確 定帶有較大的隨意性和盲目性，加之管理落后、執(zhí)法不嚴，造成區(qū)域水環(huán)境保護 不利的被動局面。如何規(guī)范水環(huán)境保護規(guī)劃，針對不同區(qū)域水環(huán)境特點開展環(huán)境 規(guī)劃、促進水環(huán)境管理和流域持續(xù)發(fā)展成為當前十分緊迫的任務。 在水環(huán)境規(guī)劃措施與管理研究方面，我國從水污染調查登記與監(jiān)測著手，擴 展到水環(huán)境預測、規(guī)劃、標準、法規(guī)和各項管理制度的研究。國家環(huán)保部先后頒 布了地面水環(huán)境質量標準( g b 3 8 3 8 8 3 ) ，生活飲用水標準，江河流域規(guī)劃 環(huán)境評價規(guī)范：2 0 0 2 年又頒布了地表水環(huán)境質量標準( g b 3 8 3 8 - 2 0 0 2 ) ；水 利部于1 9 9 0 年組織全國七大流域機構同時開展了“流域水資源保護規(guī)劃 的編 制工作。從1 9 9 8 年開始積極推進排污申報與排污許可證制度，以改善水環(huán)境質 量為目的，以水污染總量控制為基礎，規(guī)定排污單位許可排放的污染物和排放量 以及排放去向，并在科學研究的基礎上，提出了申報登記的指標體系、實施程序、 計算機數據庫管理軟件及監(jiān)督管理辦法。 進入2 1 世紀后，國家把水環(huán)境保護工作提高到極為重要的位置，并從2 0 0 0 年開展了新的水環(huán)境保護規(guī)劃編制工作。隨著城市社會經濟發(fā)展，城市對水環(huán)境 的需求不再僅僅停留在對生活、生產用水供給方面，而更需要水景觀滿足人對自 然環(huán)境的需求。近五年來城市污水治理工程和廣泛開展城市濱水景觀規(guī)劃研討與 建設成為當今城市保護和利用水環(huán)境活動的代表，如上海、武漢、重慶、廣州等 【1 8 1 城市先后編制了有關水環(huán)境規(guī)劃的項目，因而作為指導水環(huán)境建設的規(guī)劃 “水環(huán)境規(guī)劃 將逐步受到關注。通過3 0 年來的工作實踐和發(fā)展，我國水環(huán)境 6 蘇州科技學院碩f ：學位論文 第一犖緒論 規(guī)劃己逐步形成了一套從宏觀到微觀、從理論到實踐、從規(guī)劃編制到實施的環(huán)境 規(guī)劃體系、程序和方法。在環(huán)境規(guī)劃指標體系的研究方面已經進行了大量的工作， 取得了不少成果，積累了豐富的經驗。但是在一些理論和方法上都還不夠成熟， 如指標體系參數的篩選，單項指標和各類指標權值的確定，綜合指標的確定及分 級等。 1 3 研究內容及技術路線 1 3 1 主要研究內容 本論文在閱讀國內外關于水環(huán)境規(guī)劃研究的文獻、資料的基礎上，深入了解 目前水環(huán)境規(guī)劃過程中指標體系選擇存在適應性、主觀性等方面問題，及規(guī)劃應 用過程中出現的不足，結合自己所學課程與積累的知識提出合理、系統(tǒng)的指標體 系，并應用于水環(huán)境規(guī)劃。通過國內外相關文獻的學習，對其內涵、評價指標確 定及定量化評價方法有了深入的了解。 通過對水環(huán)境規(guī)劃理論目標的研究，介紹了水源地與生態(tài)型保護區(qū)水環(huán)境的 現狀；根據指標體系的建立及定量化評價方法的運用評價這兩類水環(huán)境規(guī)劃，評 價其適應性及優(yōu)勢所在，從而確定規(guī)劃過程中的目標指標體系；基于指標體 系分析結果，結合此類區(qū)域其他理論進行水環(huán)境規(guī)劃，重點優(yōu)化該區(qū)域水環(huán)境規(guī) 劃過程中指標體系選擇。 1 3 2 研究的技術路線 本論文運用數學方法對指標體系的篩選，并根據實例建立適宜當地水環(huán)境規(guī) 劃指標體系。具體方法如下： 水環(huán)境規(guī)劃指標的綜合分析：在現有水環(huán)境專項規(guī)劃研究的基礎上，找出 其建立水環(huán)境規(guī)劃指標體系的依據，分析其適宜程度。 對影響水環(huán)境規(guī)劃因素的分析：分別從經濟、社會、環(huán)境、人文等方面分 析影響區(qū)域水環(huán)境的主要因子。 運用層次分析法運算：將影響區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃的主要因子分層建立，運用 層次分析法確定各指標的權重。 吳中區(qū)水環(huán)境規(guī)劃實例應用：以吳中區(qū)水環(huán)境作為研究對象，對該區(qū)水環(huán) 境規(guī)劃研究的基礎上，提出具有理論依據和地域特點的指標體系。 模糊評價模型驗證：建立模糊評價模型對上述應用研究進行驗證，并優(yōu)化 該指標體系。 研究的技術路線圖如下圖所示。 7 1 4 論文創(chuàng)新點 圈1 1 本論文研究技術路線圖 本文對現有區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃中指標體系評價存在的適應性、主觀性等問題進 行了分析，歸納總結了與水環(huán)境規(guī)劃相關的指標，首次運用數學方法對區(qū)域水環(huán) 境規(guī)劃中的指標體系進行篩選，確定出區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃中指標體系的權值，并依 據權值設立可選指標和必選指標，據此提出適合水源地與生態(tài)型保護區(qū)水環(huán)境規(guī) 劃的指標體系。將此指標體系應用于蘇州市吳中區(qū)水環(huán)境規(guī)劃的研究。 8 蘇州科技學院頎 ：學位論文第二章水環(huán)境規(guī)劃分類及指標體系的選擇 第二章水環(huán)境規(guī)劃分類及指標體系的選擇 2 1 水環(huán)境規(guī)劃的分類 根據水環(huán)境規(guī)劃研究的對象，水環(huán)境規(guī)劃基本可以分為兩大類型，即水污染 控制系統(tǒng)規(guī)劃和水資源系統(tǒng)規(guī)劃1 6 1 。前者以實現水體功能要求為目標，后者強調 水資源的合理開發(fā)利用和水環(huán)境保護。 水污染控制系統(tǒng)主要是污染物的產生、排出、輸送、處理到水體中遷移轉化 等各種過程和影響因素所組成的系統(tǒng)，它涉及到人類的資源開發(fā)、人口規(guī)劃、經 濟發(fā)展與水環(huán)境保護之間的協(xié)調問題。它的總目標以國家頒布的法規(guī)和標準為基 本依據，又以環(huán)境保護的科學技術和地區(qū)經濟發(fā)展規(guī)劃為指導，取得區(qū)域水污染 控制系統(tǒng)的最佳綜合效益。根據水污染控制系統(tǒng)的特點，一般可以將其分為三個 層測1 5 】：流域系統(tǒng)、城市( 或區(qū)域) 系統(tǒng)和單個企業(yè)系統(tǒng)( 如廢水處理廠) ，所 以水污染控制規(guī)劃分成三個相互聯系的規(guī)劃層次：流域水污染控制規(guī)劃、城市( 區(qū) 域) 水污染控制規(guī)劃和水污染控制設施規(guī)劃。 流域水污染控制規(guī)劃研究流域、湖泊或水庫控制的流域范圍內的水污染防治 問題。流域水污染控制規(guī)劃的主要目的是確定應該達到或維持水體的水質標準； 確定流域范圍內應控制的主要污染物和污染源；依據使用功能要求和水環(huán)境質量 標準，確定各段水體的環(huán)境容量，并依次計算出各個污水排放口的污染物最大容 許排放量。城市( 區(qū)域) 水污染控制規(guī)劃是對某個城市地區(qū)內的污染源提出控制 措施，以保證該區(qū)域內水污染總量控制目標的實現。城市水污染控制規(guī)劃要確定 與農業(yè)、礦業(yè)、建筑業(yè)和某些工業(yè)有關的非點污染源。 水資源系統(tǒng)規(guī)劃是指應用系統(tǒng)分析的方法和原理，在某區(qū)域內為水資源的開 發(fā)利用和水患的防治所制定的總體措施、計劃和安排。它根據國家或地區(qū)的經濟 發(fā)展計劃，改善生態(tài)環(huán)境要求，結合區(qū)域內水資源的條件和特點，選定規(guī)劃目標。 2 2 指標體系的選擇 指標作為反映一定時間尺度上對象系統(tǒng)的狀態(tài)，通過指標使人們對對象系統(tǒng) 產生一種較小的、易操作的、切實的和生動的實體畫面。從指標反映的內容范圍 來劃分，指標大致分為三類： ( 1 ) 單項指標：側重于對基本情況的描述，反映系統(tǒng)中的一個側面，綜合性 比較差。 ( 2 ) 專題指標：選擇有代表性的專題領域進行研究制定指標，用來反映一個 9 了解。 2 2 1 水環(huán)境指標體系選擇原則 建立水環(huán)境規(guī)劃指標體系的目的要建立起能全面、準確、系統(tǒng)和科學地反映 水環(huán)境現象特征和內容的一系列水環(huán)境規(guī)劃目標。建立一個完整的水環(huán)境指標體 系必須按照一定的原則來進行，參照環(huán)境規(guī)劃指標體系選擇的原則，本文列出以 下6 個原則。 整體性原則 水環(huán)境規(guī)劃指標體系要求水環(huán)境規(guī)劃指標完整全面，既有反映水環(huán)境規(guī)劃全 部內容的環(huán)境指標，又包括在水環(huán)境規(guī)劃全過程中所使用的社會、經濟等指標， 并由此構成一個完整的水環(huán)境規(guī)劃。 科學性原則 要通過科學的方法來建立水環(huán)境規(guī)劃指標體系，只有科學的規(guī)劃指標才能進 行科學的水環(huán)境規(guī)劃，也才能夠實現水環(huán)境規(guī)劃的目標。 規(guī)范性原則 水環(huán)境規(guī)劃指標體系是一個由多項指標構成的體系，由于這些指標的性質和 特點不盡相同，這就需要對各項規(guī)劃指標進行分類和規(guī)范化處理，使水環(huán)境規(guī)劃 指標的涵義、范圍、量綱和計算方法等具有統(tǒng)一性，而且要在較長時間內保持不 變，以保證水環(huán)境規(guī)劃指標的精確性和可比性。 可行性原則 水環(huán)境規(guī)劃指標體系按照環(huán)境規(guī)劃的要求來設置，根據具體的水環(huán)境規(guī)劃內 容來確定相應的水環(huán)境規(guī)劃指標體系，在設計和實施環(huán)境規(guī)劃方案時具有可行 性。 適應性原則 水環(huán)境規(guī)劃指標體系一方面要適應水環(huán)境規(guī)劃的要求，也要適應環(huán)境統(tǒng)計工 作的要求，在盡量滿足水環(huán)境規(guī)劃工作需要的同時，也要考慮到實際可能的條件。 如果片面地強調指標的完整無缺，勢必增加了指標統(tǒng)計的工作量，超過統(tǒng)計部門 l o 的人、財、物的可能，就會給建立水環(huán)境規(guī)劃指標體系帶來更加不利的影響。 選擇性原則 水環(huán)境規(guī)劃指標體系主要選擇那些具有現實性、獨立性和必要性的指標，特 別是區(qū)域水環(huán)境綜合整治指標要注意代表性和可比性，真正體現區(qū)域水環(huán)境綜合 整治水平并可以得到客觀準確評價。 2 2 2 水環(huán)境規(guī)劃指標的類型 關于水環(huán)境規(guī)劃指標體系的研究雖然在深入進行，但仍沒有規(guī)范化和標準 化。特別是水環(huán)境規(guī)劃類型多種多樣，水環(huán)境規(guī)劃指標有幾個到幾十個。從內容 上看有數量方面的指標、質量方面的指標和管理方面的指標；從表現形式上看有 總量控制指標和濃度控制指標；從復雜程度上來看，有綜合性指標和單項指標； 從范圍上來看有宏觀指標和微觀指標；從地位和作用上來看有決策指標、評價指 標和考核指標；從其在水環(huán)境規(guī)劃中的作用上來看，有指令性規(guī)劃指標、指導性 規(guī)劃指標和相關性指標。本文主要采用表征對象、作用以及在水環(huán)境規(guī)劃中的重 要性或相關性來劃分，主要選擇水環(huán)境質量指標、污染物總量控制指標、水環(huán)境 規(guī)劃措施與管理指標及其相關指標。 水環(huán)境質量目標主要表征自然環(huán)境要素和生活環(huán)境的質量狀況，一般以水環(huán) 境質量標準為基本衡量尺度。水環(huán)境質量指標環(huán)境規(guī)劃的出發(fā)點和歸宿，所有其 他指標的確定都是圍繞完成水環(huán)境質量指標進行的。污染物總量控制指標根據一 定地域的環(huán)境特點和容量來確定，其中又有容量總量控制和目標總量控制兩種。 郭懷成等人在環(huán)境規(guī)劃學【6 】中提出，國內執(zhí)行的指標體系是將容量總量控制 和目標總量控制結合，同時采用污染物總量控制指標將水污染源與水環(huán)境質量聯 系起來考慮，其技術關鍵是尋求源與匯的輸入相應關系。這區(qū)別于目前的濃度標 準指標。濃度標準指標，對污染源的污染物排放濃度和環(huán)境介質中的污染物濃度 有一定的規(guī)定，易于監(jiān)測和管理，但此類指標對排入環(huán)境中的污染物量無直接約 束，未將源與匯結合起來考慮。水環(huán)境規(guī)劃措施與管理指標是在污染物總量控制 指標的基礎上，進而達到水環(huán)境質量指標的支持性和保證性要求。相關性指標主 要包括經濟指標、社會指標和生態(tài)指標三類，這類指標大都包含在國民經濟和社 會發(fā)展規(guī)劃中，都與水環(huán)境指標有密切的聯系，對水環(huán)境質量有深刻影響，但又 是個規(guī)劃所包容不了的。因此，在水環(huán)境規(guī)劃可以將該類指標作為相關指標列入， 可以更全面地衡量水環(huán)境規(guī)劃指標的科學性和可行性。在區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃中，生 態(tài)指標的重要性也為人們所特別關注。 蘇州科技學院碩1 學位論文第二章水環(huán)境規(guī)劃分類及指標體系的選擇 2 2 3 水環(huán)境指標體系選擇依據 根據區(qū)域規(guī)劃對水環(huán)境的要求，分階段實現區(qū)域規(guī)劃對水環(huán)境系統(tǒng)的戰(zhàn)略目 標，借鑒國內、外區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃經驗的基礎上，根據區(qū)域水環(huán)境自身特點，不 斷總結和摸索一套適合區(qū)域發(fā)展要求的水環(huán)境規(guī)劃指標體系，據此提出區(qū)域水環(huán) 境規(guī)劃所要采取的標準及其所要達到的目標。對區(qū)域進行水環(huán)境規(guī)劃研究時，制 定區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃指標體系要符合國家及地方有關水環(huán)境質量的法規(guī)、標準，其 主要法規(guī)、標準如城鄉(xiāng)規(guī)劃法、環(huán)境保護法、水法、生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省 建設規(guī)劃等。 2 2 4 確定水環(huán)境規(guī)劃標準的方法 目前，對水環(huán)境規(guī)劃，尚無明確統(tǒng)一的指標。綜合來看，區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃標 準具有相對性與動態(tài)性的特征，處于不同區(qū)域、不同規(guī)模、不同類型的水域，在 其生態(tài)演替的不同階段、氣候變化與地質構造變遷背景下，在不同社會歷史文化 氛圍，面對不同人群的社會期望，都會影響評價標準的統(tǒng)一。標準的制定會直接 影響規(guī)劃結果的科學性、可行性，因此，在制定指標評價標準值時，需要綜合現 有水環(huán)境規(guī)劃理論的研究成果及規(guī)劃區(qū)域的實際情況，并充分考慮各地區(qū)的差異 性和動態(tài)性。確定水環(huán)境規(guī)劃標準有以下幾種方法【2 們。 ( 1 ) 問卷調查法：它是專家意見評判法的一種。通過研究者將待研究問題 制成事先擬好備擇答案的標準問卷，向有關專家學者及地方政府決策者進行問卷 發(fā)放與回收，在回收問卷答案的基礎上，將答卷人的答案按照一定的規(guī)則轉換成 相應的定量數據，以此來確定指標的具體標準。使用問卷調查法能夠比較充分利 用人的主觀能動性在確定指標標準的作用，得出的結果比較符合動態(tài)性和差異性 原則，在實際應用中是一種較好的方法。( 2 ) 標準法：標準法是指利用現有的一 些國際、國內標準來確定具體指標標準。( 3 ) 參照系法：參照系法實際上是將未 受干擾的對照點的狀態(tài)當作標準。 上述三種方法中，問卷調查法的缺陷表現在用時較長，當被調查對象對某一 問題給出的答案離散程度較高時，該問題所涉及的指標一般必須重新調查，甚至 剔除，比較繁瑣。標準法是最為簡便的一種方法，對指標的定量化工作可通過查 詢標準手冊獲得。由于各類標準制定均具有較長時間的歷史數據，因此在進行指 標標準確定時，其客觀性較其他方法強。參照系法的缺陷表主要是由于處于不同 區(qū)域的對照點不具有可比性，且在同一區(qū)域內，也很難找到不受人類干擾的參照 點，選用歷史資料進行對照也存在著歷史資料信息不全的問題。綜合上述觀點， 本文選用標準法。 1 2 蘇州科技學院碩l j 學位論文 第二章水環(huán)境規(guī)劃分類及指標體系的選擇 2 3 指標的篩選 指標作為反映一定時間尺度上對象系統(tǒng)的狀態(tài)，可以使人們對對象系統(tǒng)產生 一種較小的、易操作的、切實的和生動的實體畫面。指標體系的目的在于尋求一 組具有代表意義，同時又能全面反映對象系統(tǒng)各方面要求的特征，通過指標組合 使人們對整個系統(tǒng)有一個定量或定性的了解。一般而言，指標選擇方法分為定性 和定量兩大類，同時要注意單個指標的意義和指標體系的內部結構。這其中代表 性和全面性是指標選擇的一對難以兼顧的中心問題，這是由于既要單個指標有代 表性，能獨立反映研究對象某方面的特性，又要指標體系滿足全面性，能聯合反 映評價對象的整體屬性。但要滿足全面性，勢必要增加指標個數，而增加了指標 個數，指標間相關程度可能性增大，反而影響了代表性。所以至今還沒有一種方 法能將代表性和全面性完美的綜合起來，以準確的衡量指標體系的有效程度。 2 3 1 指標篩選要點 建立指標體系，常用的一種方法就是首先將目標分成具體的目標層和準則 層，然后再細分成更小的、可以建立指標的小系統(tǒng)，通過對這些小系統(tǒng)進行指標 建立來確立整個指標體系。最后還要對建立指標體系中存在的問題進行說明，對 存在的數據來源和誤差進行解釋，對指標的優(yōu)先性進行排序。 指標篩選必須達到三個目標：指標體系能完整、準確地反映區(qū)域水環(huán)境規(guī) 劃狀況，必須能提供有意義的并且是準確的對水環(huán)境狀態(tài)的描述：對水環(huán)境生 態(tài)系統(tǒng)的生物物理狀況和人類脅迫進行監(jiān)測，尋求自然、人為壓力與區(qū)域水環(huán)境 狀況變化之問的聯系，并探求水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)變化的原因：定期地為政府決策、 科研及公眾要求等提供基礎數據和科學依據。為此，區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃指標的篩選 時應考慮以下幾方面的內容： ( 1 ) 水環(huán)境專項規(guī)劃中指標的選擇是要建立起能全面、準確、系統(tǒng)和科學 地反映各種環(huán)境現象特征和內容的一系列水環(huán)境規(guī)劃指標，必須遵循環(huán)境規(guī)劃指 標體系建立的基本原則來進行。 ( 2 ) 水環(huán)境專項規(guī)劃區(qū)別于其他規(guī)劃，主要考慮指標類型和內容，按照水 環(huán)境規(guī)劃的類別與特點，結合水環(huán)境容量來選擇具體的指標及指標值。應簡明、 直觀，要與現有統(tǒng)計體系相銜接，便于不同時期水環(huán)境指標的相互比較：指標要 易于獲取，便于操作，實用性強。 ( 3 ) 水環(huán)境專項規(guī)劃必須區(qū)別各個地區(qū)，主要考慮各地區(qū)的水環(huán)境特點， 結合其經濟水平情況、社會發(fā)展狀況，能夠比較客觀的度量出地區(qū)的水環(huán)境發(fā)展 的實際情況，定量或者半定量出易于操作的指標，定性的反映一些形象性的指標。 蘇州科技學院碩卜學位論文第二章水環(huán)境規(guī)劃分類及指標體系的選撣 ( 4 ) 水環(huán)境專項規(guī)劃中指標體系必須能夠在一個較長的時期內保持其連續(xù) 性，有效反映不同發(fā)展階段的水環(huán)境?？筛鶕煌瑫r期經濟社會發(fā)展的要求和水 環(huán)境的特點修改指標體系，體現水環(huán)境規(guī)劃與時俱進，不斷完善的動態(tài)過程。 此外，水環(huán)境專項規(guī)劃可以建立一系列必選指標和一些可選指標。與水環(huán)境 規(guī)劃影響關系密切的初步定為必選指標，與水環(huán)境規(guī)劃影響關系相關的可初步定 為可選指標。本文在建立層次結構模型，通過各指標權重排序，選出必選和可選 指標。在選擇指標時，還要盡可能選用已有的水環(huán)境規(guī)劃方面的指標，同時結合 科學發(fā)展觀提出的要求。 2 3 2 指標的篩選方法 因子的選擇是區(qū)域水環(huán)境規(guī)劃中指標體系建立的關鍵性步驟，環(huán)境因子選擇 的科學與否、正確與否，直接關系到規(guī)劃結果的準確性。水環(huán)境規(guī)劃屬于綜合性 的環(huán)境規(guī)劃，指標涉及面廣、內容比較復雜。為了編制水環(huán)境規(guī)劃，期望從眾多 的統(tǒng)計和監(jiān)測指標中科學地選取出水環(huán)境規(guī)劃指標，要進行指標的篩選。一般指 標篩選的方法主要有：層次分析法、加權平均法和經驗法等。 目前，相當多的水環(huán)境研究中指標的選擇【2 2 】都選擇了德爾菲法( 經驗法) 。 但經驗法是在專家個人判斷法和專家會議法的基礎上發(fā)展起來的一種專家調查 法，不足之處在于選擇影響因子時可能受人為主觀成分的影響。加權平均法的優(yōu) 點在于計算方法簡單，缺點在于不利于核算的及時性；指標值幅度較大的情況下， 按加權平均值計算的值與現行的指標值有較大的差異。因此，加權平均法適合指 標值幅度不大的情況。 層次分析法主要是通過對水環(huán)境系統(tǒng)影響因素的分析，利用水環(huán)境構成要素 與社會發(fā)展因素和經濟因素對水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)影響的主要因子，然后由具有豐富 經驗的專家包括環(huán)境學家和生態(tài)學家等