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摘 要 本文探讨了绿色水电的含义，根据水电工程影响河流生态系统的特征，建立了绿色水电的指标体系，提出了定量为主、定性为辅的评价标准，采用模糊综合评价法进行评价，并且应用建立的指标体系和评价方法对澜沧江漫湾水电站进行了评估和分析。
关键词 指标体系；评估方法；绿色水电
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0223-02
1 绿色水电的含义
对于绿色水电的定义具有以下特征。
1）绿色水电主要关注水电工程对河流生态系统结构和功能的影响，属于自然环境范畴的概念，对于水电工程绩效的全面评估，还需要考虑水电工程的社会经济属性。
2）我国水电工程的环境保护工作主要关注施工期和运行初期，很少考虑电站长期运行阶段的环境影响。绿色水电主要针对运行期的水电站，通过有效的规划、设计、建设和运行管理，将运行过程中的负面影响降至一定程度。
3）绿色水电的标准是使得河流生态系统的结构和功能处于良好状态，水电工程影响下的河流生态系统的状态是否满足要求，需要根据相应的技术标准，对各种生态要素进行全面评价。
2 评价指标、标准和方法
2.1 指标体系
综合近年国内外水电工程生态环境影响评估的研究和实践成果，水电工程对河流生态系统的影响一般从水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落、河流景观7个方面进行评价。按照科学性、独立性、代表性和可行性的原则，选取最能反映水电工程对各个生态环境因子影响特征的评价指标，建立了绿色水电指标体系和指标计算方法。
对于水电站作用下河流水文特征的分析，主要关注水库下游流量大小和流量过程两个方面。水库下游河流的生态环境需水量是确定流量大小的依据，主要采用Tennant法进行衡量。水文过程的自然性是维持河流环境与生物多样性最重要的因素之一，指标采用了水文变化指标的主要参数——修正的年径流量偏差比例（Amended Annual Proportion Flow Deviation，AAPFD）进行评价。
水电工程运行对河流水环境的改变在水库库区和下游均有体现。库区污染物浓度和富营养化程度是评价库区水质状况的重要指标，评价库区污染物浓度主要选水质污染指数进行评价，包括有机污染类指数和有毒污染类指数两个指标，这两个指标都要先用分指数方法将污染物实测浓度和标准值相比较。富营养化指数法是广泛采用的评价库区富营养化程度的方法，该方法以叶绿素a作为基准参数，计算其他因子的相关权重，强化了各因子之间的相关关系。对于水库下游水体水温和气体饱和度两个方面，分别以泄流水温和总溶解气体压力对水生生物的影响程度和范围作为评价指标。
2.2 评价标准
采用分级的方法，把各项指标划分为5级，等级由1-5级分别对应于好、良好、中等、较差和差5个级别。对于各项分级标准，主要采用以下3种方法确定。
1）借鉴已有标准或研究成果，包括：生态需水量满足率、修正的年径流量偏差比例、库区水质污染指数、库区营养状态、定性栖息地评估指标、鱼类种类变化率、植被覆盖率变化7项指标。
2）对比水电工程运行前后的状态，包括：排沙比、库区物种多样性指数变化率、景观多样性指数变化率3项指标。
3）定性判断，包括下泄低温水和气体饱和度、河流连通性2项
指标。
2.3 评价方法
根据绿色水电涉及指标体系复杂的实际情况，选择可以在多指标、多层次的复杂评价过程中应用广泛的AHP-模糊综合评价方法进行绿色水电评价。
具体的评价程序与涉及模型如下。
1）建立评价因素（指标）集U=（u1，u2，…，un），ui分别代表水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落、河流景观7 类评价指标的集合，n 代表指标的数目。
2）建立（决策）评语集V=指评价分级，Vij分别代表n个评
价指标相应于“好、良好、中等、较差、差”5 种状态的标准。
3）用层次分析法确定各指标及类别的权重，再对n 个因素分配的权值建立权重集，即表示为权向量A=（a1，a2，…，an）。式中，ai为对第i
个因素的加权值，一般规定。
4）根据各指标特征，拟定各具体指标的隶属函数，由隶属函数计算出5 类评价要素中各指标的评价矩阵：
5）根据权重集A与单因素模糊评价矩阵，进行模糊层次综合评
价，即：
得出5个评价级别的隶属度矩阵，并对结果进行归一化处理。
6）结果评判用模糊综合指数法确定绿色水电评判结果，表示为：
式中，FCI为模糊综合指数，B为模糊综合评价结果，S为评价标准向量。
3 实证研究
漫湾水电站位于云南省澜沧江中游河段，约北纬24°25＇~24°40＇，东经100°05＇-100°25＇之间，总装机容量为150万kW。漫湾水电站自1986年5月正式开工，1987年10月实现大江截流，1993 年6 月第一台机组发电，1995年6月一期工程5台250 MW机组全部投产。
3.1 评价结果
通过层次分析法确定各个指标的权重（表1），并进行一致性检验。将漫湾工程影响范围内的实地监测、调查和遥感等资料输入评价模型，计算出二级指标的隶属度，进一步计算后得到7个一级指标的隶属度（图1）。
经过计算得到B=︱0.391，0.109，0.069，0.064，0.368︱，根据模糊综合指数法对结果进行评判，得到模糊评价的最终结果为FCI=2.91。
3.2 评价结果分析
漫湾水电站综合评价结果为FCI=2.91，表明漫湾电站影响下的河流生态系统的状态等级接近3，属于中等水平，与良好水平还有一定差距。在7类评价因子中，3类因子评价结果相对较好：河流景观属于1级；水文特征、河流水环境处于1~2级之间，由好向良好转变；生物生境处于2~3级之间，由良好向中等转变。另外3类因子属于较差水平：河流形态处于4~5级之间，由较差开始向差过渡；河流连通性属于5级，属于差的水平；生物群落的两项指标中，水生生物多样性增加（1级），但是反映优势物种变化的鱼类种类变化率降低明显（5级），由于鱼类变化权重较大，因此生物群落也属于较差水平。
根据评价结果，漫湾水电站运行前后变化较大的因子为河流形态、河流连通性和生物群落，这3类指标评价等级较低的从河流形态方面原因分析如下。
河流形态方面，随着经济建设的发展，漫湾库区范围的生态环境破坏日益严重，不可避免地加剧了水土流失，入库泥沙量有增大趋势。另外，漫湾初步设计要求水库采用“蓄清排浑”的运行方式：汛期6～9月降低库水位至汛期运行水位985 m运行，从而降低泥沙淤积面高程；10月份开始蓄水至正常蓄水位994 m；非汛期调节水量。根据漫湾电站1994～2005年水库汛期运行水位的统计结果，水库自运行以来汛期6～9月平均运行水位为986.98 m，高于设计水位约1.98 m，故水库库区泥沙实际淤积量比设计的淤积量多。至水库蓄水运行3年多后，总库容损失率已达18.1%，接近原设计水平年第5年的淤损率（20.9%）；有效库容淤损率高达4.9%，已超过原设计第15年的淤损率（4.2%）。同时，坝下以及下游河段泥沙含量迅速减少，河岸及河道侵蚀冲刷力量增大，下游河道及河岸地质结构变化，河流形态显著改变。
4 结论
本文从水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落和河流景观7个方面构建了绿色水电的指标体系，提出了定量为主、定性为辅的评价标准。根据绿色水电涉及指标体系复杂的情况，采用在多指标、多层次的复杂评价中应用广泛的AHP-模糊综合评价方法进行绿色水电评价。
参考文献
[1]禹雪中,杨志峰,彭期冬.水电工程生态环境保护指标体系初探[J].水力发电学报,2008,02.
[2]常本春,耿雷华,刘翠善,张鹏,徐澎波.水利水电工程的生态效应评价指标体系[J].水利水电科技进展,2006,06.
关键词 指标体系；评估方法；绿色水电
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0223-02
1 绿色水电的含义
对于绿色水电的定义具有以下特征。
1）绿色水电主要关注水电工程对河流生态系统结构和功能的影响，属于自然环境范畴的概念，对于水电工程绩效的全面评估，还需要考虑水电工程的社会经济属性。
2）我国水电工程的环境保护工作主要关注施工期和运行初期，很少考虑电站长期运行阶段的环境影响。绿色水电主要针对运行期的水电站，通过有效的规划、设计、建设和运行管理，将运行过程中的负面影响降至一定程度。
3）绿色水电的标准是使得河流生态系统的结构和功能处于良好状态，水电工程影响下的河流生态系统的状态是否满足要求，需要根据相应的技术标准，对各种生态要素进行全面评价。
2 评价指标、标准和方法
2.1 指标体系
综合近年国内外水电工程生态环境影响评估的研究和实践成果，水电工程对河流生态系统的影响一般从水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落、河流景观7个方面进行评价。按照科学性、独立性、代表性和可行性的原则，选取最能反映水电工程对各个生态环境因子影响特征的评价指标，建立了绿色水电指标体系和指标计算方法。
对于水电站作用下河流水文特征的分析，主要关注水库下游流量大小和流量过程两个方面。水库下游河流的生态环境需水量是确定流量大小的依据，主要采用Tennant法进行衡量。水文过程的自然性是维持河流环境与生物多样性最重要的因素之一，指标采用了水文变化指标的主要参数——修正的年径流量偏差比例（Amended Annual Proportion Flow Deviation，AAPFD）进行评价。
水电工程运行对河流水环境的改变在水库库区和下游均有体现。库区污染物浓度和富营养化程度是评价库区水质状况的重要指标，评价库区污染物浓度主要选水质污染指数进行评价，包括有机污染类指数和有毒污染类指数两个指标，这两个指标都要先用分指数方法将污染物实测浓度和标准值相比较。富营养化指数法是广泛采用的评价库区富营养化程度的方法，该方法以叶绿素a作为基准参数，计算其他因子的相关权重，强化了各因子之间的相关关系。对于水库下游水体水温和气体饱和度两个方面，分别以泄流水温和总溶解气体压力对水生生物的影响程度和范围作为评价指标。
2.2 评价标准
采用分级的方法，把各项指标划分为5级，等级由1-5级分别对应于好、良好、中等、较差和差5个级别。对于各项分级标准，主要采用以下3种方法确定。
1）借鉴已有标准或研究成果，包括：生态需水量满足率、修正的年径流量偏差比例、库区水质污染指数、库区营养状态、定性栖息地评估指标、鱼类种类变化率、植被覆盖率变化7项指标。
2）对比水电工程运行前后的状态，包括：排沙比、库区物种多样性指数变化率、景观多样性指数变化率3项指标。
3）定性判断，包括下泄低温水和气体饱和度、河流连通性2项
指标。
2.3 评价方法
根据绿色水电涉及指标体系复杂的实际情况，选择可以在多指标、多层次的复杂评价过程中应用广泛的AHP-模糊综合评价方法进行绿色水电评价。
具体的评价程序与涉及模型如下。
1）建立评价因素（指标）集U=（u1，u2，…，un），ui分别代表水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落、河流景观7 类评价指标的集合，n 代表指标的数目。
2）建立（决策）评语集V=指评价分级，Vij分别代表n个评
价指标相应于“好、良好、中等、较差、差”5 种状态的标准。
3）用层次分析法确定各指标及类别的权重，再对n 个因素分配的权值建立权重集，即表示为权向量A=（a1，a2，…，an）。式中，ai为对第i
个因素的加权值，一般规定。
4）根据各指标特征，拟定各具体指标的隶属函数，由隶属函数计算出5 类评价要素中各指标的评价矩阵：
5）根据权重集A与单因素模糊评价矩阵，进行模糊层次综合评
价，即：
得出5个评价级别的隶属度矩阵，并对结果进行归一化处理。
6）结果评判用模糊综合指数法确定绿色水电评判结果，表示为：
式中，FCI为模糊综合指数，B为模糊综合评价结果，S为评价标准向量。
3 实证研究
漫湾水电站位于云南省澜沧江中游河段，约北纬24°25＇~24°40＇，东经100°05＇-100°25＇之间，总装机容量为150万kW。漫湾水电站自1986年5月正式开工，1987年10月实现大江截流，1993 年6 月第一台机组发电，1995年6月一期工程5台250 MW机组全部投产。
3.1 评价结果
通过层次分析法确定各个指标的权重（表1），并进行一致性检验。将漫湾工程影响范围内的实地监测、调查和遥感等资料输入评价模型，计算出二级指标的隶属度，进一步计算后得到7个一级指标的隶属度（图1）。
经过计算得到B=︱0.391，0.109，0.069，0.064，0.368︱，根据模糊综合指数法对结果进行评判，得到模糊评价的最终结果为FCI=2.91。
3.2 评价结果分析
漫湾水电站综合评价结果为FCI=2.91，表明漫湾电站影响下的河流生态系统的状态等级接近3，属于中等水平，与良好水平还有一定差距。在7类评价因子中，3类因子评价结果相对较好：河流景观属于1级；水文特征、河流水环境处于1~2级之间，由好向良好转变；生物生境处于2~3级之间，由良好向中等转变。另外3类因子属于较差水平：河流形态处于4~5级之间，由较差开始向差过渡；河流连通性属于5级，属于差的水平；生物群落的两项指标中，水生生物多样性增加（1级），但是反映优势物种变化的鱼类种类变化率降低明显（5级），由于鱼类变化权重较大，因此生物群落也属于较差水平。
根据评价结果，漫湾水电站运行前后变化较大的因子为河流形态、河流连通性和生物群落，这3类指标评价等级较低的从河流形态方面原因分析如下。
河流形态方面，随着经济建设的发展，漫湾库区范围的生态环境破坏日益严重，不可避免地加剧了水土流失，入库泥沙量有增大趋势。另外，漫湾初步设计要求水库采用“蓄清排浑”的运行方式：汛期6～9月降低库水位至汛期运行水位985 m运行，从而降低泥沙淤积面高程；10月份开始蓄水至正常蓄水位994 m；非汛期调节水量。根据漫湾电站1994～2005年水库汛期运行水位的统计结果，水库自运行以来汛期6～9月平均运行水位为986.98 m，高于设计水位约1.98 m，故水库库区泥沙实际淤积量比设计的淤积量多。至水库蓄水运行3年多后，总库容损失率已达18.1%，接近原设计水平年第5年的淤损率（20.9%）；有效库容淤损率高达4.9%，已超过原设计第15年的淤损率（4.2%）。同时，坝下以及下游河段泥沙含量迅速减少，河岸及河道侵蚀冲刷力量增大，下游河道及河岸地质结构变化，河流形态显著改变。
4 结论
本文从水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落和河流景观7个方面构建了绿色水电的指标体系，提出了定量为主、定性为辅的评价标准。根据绿色水电涉及指标体系复杂的情况，采用在多指标、多层次的复杂评价中应用广泛的AHP-模糊综合评价方法进行绿色水电评价。
参考文献
[1]禹雪中,杨志峰,彭期冬.水电工程生态环境保护指标体系初探[J].水力发电学报,2008,02.
[2]常本春,耿雷华,刘翠善,张鹏,徐澎波.水利水电工程的生态效应评价指标体系[J].水利水电科技进展,2006,06.