1.3 工程体系调控作用及水环境改善评价方法

1.3.1 河湖连通工程体系调控技术与效果

河湖水系连通工程的初衷是解决地区水资源短缺问题，随着社会的发展，其在江河湖泊治理、水旱灾害防御、水生态环境改善等方面也发挥了重要作用，实现了多目标的综合运行效益，国内外有许多成功案例，总结各工程的实践经验，可获得如下启示［16，18］：

（1）重视自然规律。因地制宜，不同区域的河湖演变规律、水资源分布、社会经济状况均不同，因而水系连通方式也要有所侧重；必须遵循客观规律，深入研究自然状态下的河湖水系连通及演变特征，在充分节水、保护资源和减少负面影响的前提下，规划建设河湖水系连通工程。

（2）重视系统分析。全面系统地考虑河湖水系连通，不仅统筹规划连通的必要性、连通的可能性、连通方式、调度措施、连通效果，还要考虑连通后的风险、连通后的负面影响等，统筹各种利弊关系，加强连通后对生态环境不利影响的研究和防护。

（3）重视工程管理。重视加强法制建设与执行的管理意识及对不确定因素的研究，建立实时调度方案，以便应对突发状况；并建立整体的工程运行管理信息系统与决策支持系统，提高管理水平。

（4）重视连通工程的趋势转变。不仅水系连通工程规模已由近距离、小流量向远距离、大流量发展，而且工程的目标也由单一的灌溉、发电、供水向兼顾改善生态环境等多目标综合利用方面发展。水系连通的调水方式也日益多样化，既有自流、提水及自流与提水相结合的调水方式，也有采用天然河道、管道渠道、隧洞及多种复杂结构相结合的形式。提水方式中还建有不同扬程和流量的提水泵站等构筑物。

（5）强调工程的经济可行性研究。在政府主导下，统筹连通地区的发展，运用经济杠杆建立合理的用水竞争机制，促进节水和产业优化布局及结构调整，形成以河湖连通为核心的区域经济发展的良性循环。

李原园等［23］从连通判别条件和基本要求两个方面研究提出了水资源配置、灾害防御、生态环境修复三类河湖水系连通的技术要求，并提出河湖水系连通总体技术要求框架，如图1.2所示。

纵观国内外河湖水系连通工程的建设与成功调度，颇有成效，给连通地区带来了经济、社会、环境等多方面的效益。

图1.2 河湖水系连通总体技术要求框架

美国的中央河谷工程、加州北水南调工程、全美灌溉系统、科罗拉多—大汤普森调水工程等著名的河湖连通工程的成功建设给缺水地区的经济发展带来了生机和活力，对美国经济的宏观布局以及生产要素和水资源的合理配置起到了重要作用；澳大利亚的雪山调水工程不仅起到了发电、灌溉的作用，还给当地带来了旅游、生态环境改善等多方面的效益；此外，德国巴伐利亚水系连通工程带来的环境效益、伊拉克塞尔萨尔调水工程的灌溉和固沙效益、加拿大韦兰运河的航运效益，都是非常显著的。

我国迄今开展的河湖水系连通工程都产生了一定的效果，七大江河形成了以骨干枢纽、河道堤防、蓄滞洪区等为主的工程措施，提高了调蓄防洪能力，促进了大江大河干流防洪减灾体系的形成，引江济太、塔里木河下游调水等工程有效改善了区域水体质量和水生态环境状况，同时，通过引黄济青、引滦入津、南水北调等调水工程解决了水资源分配不均的问题，我国逐步形成了“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源配置格局，并初步建立了农田灌排体系，提高了水土资源保护能力。

综上所述，河湖水系连通工程调控技术不仅给区域经济发展带来了巨大的经济社会效益，改善了区域的农业灌溉情况，也提高了区域的水资源配置能力，在供水、发电、防洪抗旱、航运、旅游方面发挥了重要作用，同时也带来了巨大的生态效益［24］：加强局部地区水循环过程、有利于改善水质、补偿地下水、增加受水区水生生物及鱼类多样性、有利于生态系统的恢复。

正如事物都存在两面性，河湖水系连通工程在给人类生存与发展带来巨大利益的同时，其带来的负面影响也不容忽视：工程移民安置问题、社会文化损失、疾病传播问题等社会影响，另外还可能导致受水地区土地大面积沼泽化、盐碱化，甚至出现新的水污染问题，使河流水质下降，并严重影响水文情势。

在运用河湖水系连通工程调控技术时，需要统筹规划、科学调度，全面发挥连通工程的效益，把负面影响降至最低。

1.3.2 河湖连通工程水环境改善效果评价方法

利用河湖水系连通工程调度水资源可以促进水体复氧能力，从而提高水体的自净能力，同时可以增加水体内部动力循环，使水体得到置换，从而达到治理江河湖泊水污染、改善水环境的目的。

河湖水系连通工程给水环境带来效益的同时，也带来了一定的负面影响，其对水环境的改善效果如何需建立评价体系来定量判定，而如何对河湖水系连通改善水环境的效果进行评价，是亟须解决的重要问题。只有建立了完整的河湖水系连通评价体系，才能全面认识河湖水系连通工程，更加有效地管理和调度河湖水系连通工程。

在太湖流域江河湖连通调控实践及水生态环境作用研究［25］中，作者分别采用马尔可夫模型和模糊可变集合模型分析方法，探索了河湖连通条件下污染物指标质量的变化规律，并对污染物指标质量的变化情况做出了动态的评价。

根据冯顺新等［26］提出的评价河湖水系连通影响的评价指标体系和评价方法，以及向莹等［27］提出的河湖水系连通健康评价指标体系，总结提炼出河湖连通工程水环境改善评价指标体系及评价方法。

建立的指标体系由目标层、要素层和指标层三个层级组成，见表1.4。

在河湖水系连通影响评价中，有些指标可定量评价，而有些仅能定性评价，一般可采用专家咨询、访谈、问卷调查等方法。

基于阈值对指标进行评价，是定量评价指标时所常用的方法。当连通对指标的综合正效益最大时，评价得分最高；当连通对指标的综合负效益最大时，评价得分最低。具体各指标的评价方法见表1.5。

在完成对各单项指标的评价后，可通过专家咨询或对各指标的相对重要性进行比较，也确定各指标的权重，最后对各指标的评价结果进行综合，得出河湖水系连通影响的综合评价得分。得分分值范围为［-1，1］，大于零的分值表明河湖水系连通的影响是正面的。

河湖连通工程水环境改善效果评价体系和方法还不成熟，系统性弱，还未能准确地进行定量分析，还未形成完整的评价标准。今后在河湖连通对环境与生态的影响评价分析中，还应考虑更多方面的影响因素，同时细化评价指标，以期能更客观、真实、准确地评价河湖连通工程对水环境的改善效果。