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生态河堤的综合效益评价方法应用研究 摘要 生态河堤是一种新型的护岸技术。目前，国内外对生态河堤的研究主要集 中在生态河堤的定义、类型、实施方法以及实施中应该注意的问题和事项等。 本文以岷江川主寺河段生态护岸工程的综合效益评价为应用研究背景，在 层次分析法和证据推理的相关理论基础上分别介绍了基于群决策的a i - i p 和基于 证据推理的综合评价方法，并对过去的研究成果进行了总结；然后分别建立基 于群体决策层次分析法的生态河堤综合效益评价指标体系和基于证据推理的综 合评价模型。其中综合效益评价指标体系对生态河堤的水利效益、生态效益、 景观效益、经济效益四个方面进行了综合分析，综合效益评价模型主要研究了 运用证据推理对生态河堤的综合效益进行评价的问题。本篇论文的主要内容如 下所示： 第一部分主要是对生态河堤的研究现状进行了综述，提出了对生态河堤的 综合效益进行评价的问题。针对生态河堤的综合效益评价问题，分析了目前的 研究进展，对生态河堤的综合效益评价进行了总结。 第二部分介绍了岷江川主寺河段生态护岸工程的背景资料，从河道现状及 存在问题、工程提出背景和工程建设必要性等方面阐述了为什么要对岷江川主 寺河段生态护岸工程的综合效益进行评价。 第三部分主要是建立了岷江川主寺河段生态护岸工程的综合效益评价指标 体系。首先，以一般的生态河堤作为研究对象，从水利效益、生态效益、景观 效益、经济效益四个方面，建立综合效益评价指标集；然后，经过筛选，确定 岷江川主寺河段生态护岸工程的评价指标体系，并运用g a h p 确定了各指标的 权重。 第四部分主要是以岷江川主寺河段生态护岸工程为应用研究背景，建立了 基于证据推理的综合评价模型。首先，通过对综合评价方法的比较，确定选用 证据推理方法：然后详细分析了对评价指标体系中各指标进行评判的参考因素， 建立综合评价模型；最后，以岷江川主寺河段生态护岸工程的实际数据为基础， 对该工程进行了评价。 关键词：生态河堤；综合效益；评价；层次分析法；证据推理 a p p l i c a t o no f t h ec o m p r e h e n s i v eb e n e f i t se v a l u a t i o n m e t h o do fe c o l o g i c a le m b a n k m e n t a b s t r a c t e c o l o g i c a le m b a n k m e n ti s an e wb a n k p r o t e c t i o nt e c h n i q u e t h ep r e s e n t d o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ls t u d i e so ne c o l o g i c a le m b a n k m e n tm a i n l yf o c u so ni t s d e f i n i t i o n ，t y p e ，i m p l e m e n t a t i o np r o c e d u r e s ，p r o b l e m sa sw e l la sa t t e n t i o n s i nt h i sp a p e r ，t h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n tp r o j e c ti nt h ec h u a n z h u s is e c t i o no f m i n j i a n gr i v e ri st a k e na st h ec a s e ，t h ec o m p r e h e n s i v eb e n e f i t se v a l u a t i o nm e t h o d b a s e do ng a h p ( g r o u pa n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ) a n de r ( e v i d e n t i a lr e a s o n i n g ) i s i n t r o d u c e da f t e ri n t r o d u c i n gt h et h o e r yo fg a h pa n de r ，a n dt h ep a s tr e a e r c h r e s u l t si s g e n e r a l i z e d t h e n ，t h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft h ec o m p r e h e n s i v e b e n e f i t so fe c o l o g i c a le m b a n k m e n tb a s e do ng a h pa n dt h e c o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm o d e lb a s e do ne ra r ee s t a b l i s h e ds e p a r a t e l y t h ee v a l u a t i o ni n d e x s y s t e ma n a l y s i st h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n tf r o m4p e r s p e c t i v e so fw a t e r c o n s e r v a n c y ，e c o l o g y ，l a n d s s c a p ea n de c o n o m y ；t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n m o d e lm a i n l ys t u d i e dt h eu s eo fe ro nt h ec o m p r e h e n s i v eb e n e f i t se v a l u a t i o no f e c o l o g i c a le m b a n k m e n t t h em a i nc o n t e n t so ft h i sp a p e ra r es h o w na sf o l l o w s ： i nt h ef i r s tp a r t ，t h ee x i s t e n tr e a s e r c h e so nt h et h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n ta r e s u m m a r i z e da n dt h ep r o b l e mo ft h e c o m p r e h e n s i v e b e n e f i t se v a l u a t i o no f e c o l o g i c a le m b a n k m e n ti sr e v i e w e d d i r e c tt ot h ep r o b l e m ，t h ep a p e ra n a l y s i st h e c u r r e n tr e s e a r c ho nt h e c o m p r e h e n s i v eb e n e f i t se v a l u a t i o no fe c o l o g i c a l e m b a n k m e n ta n dg e n e r a l i z et h ep r o g r e s s t h es e c o n dp a r ti n t r o d u c et h eb a c k g r o u n do ft h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n t p r o j e c ti nt h ec h u a n z h u s is e c t i o no fm i n j i a n gr i v e r ，a n dg i v et h ea n s w e rt ow h y t h ec o m p r e h e n s i v eb e n e f i t so ft h ep r o je c ts h o u l db ee v a l u a t e df r o ms e v e r a la s p e c t s o fs t a t u sa n dp r o b l e m so ft h er i v e r ，c o n s t r u c t i o nb a c k g r o u n da n dn e c e s s i t yo ft h e p r o je c t i nt h et h i r dp a r t ，t h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft h ec o m p r e h e n s i v eb e n e f i t so f t h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n tp r o j e c ti nt h ec h u a n z h u s is e c t i o no fm i n j i a n gr i v e ri s e s t a b l i s h e d a tf i r s t ，t h ei n d e xs e to fc o m p r e h e n s i v eb e n e f i t se v a l u a t i o no fag e n e r a l e c o l o g i c a le m b a n k m e n ti se s t a b l i s h e d ，c o n s i d e r i n g4a s p e c t so fw a t e rc o n s e r v a n c y ， e c o l o g y ，l a n d s s c a p ea n de c o n o m y ；t h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft h e i v c o m p r e h e n s i v eb e n e f i t so ft h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n tp r o j e c ti nt h ec h u a n z h u s i s e c t i o no fm i n ji a n gr i v e ri st h e nd e t e r m i n e db ys e l e c t i n gt h ep r o p e ri n d e xf r o mt h e i n d e xs e t ；f i n a l l y ，t h ei n d e xw e i g h ti sd e t e r m i n e db yu s i n gg a h l i nt h ef o u r t hp a r t ，t h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n tp r o j e c ti nt h ec h u a n z h u s i s e c t i o no fm i n j i a n gr i v e ri st a k e na st h ec a s e ，t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e l b a s e do ne ri se s t a b l i s h e d a tf i r s t ，t h ee ri sd e t e r m i n e db yc o m p a r i n gs e v e r a l c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d s ；e a c hi n d e xr e f e r e n c e f a c t o r si st h e n d e t e r m i n e da f t e ra n a l y s i s i n gt h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mi nd e t a i la n dt h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e li se s t a b l i s h e d ；f i n a l l y ，t h ee c o l o g i c a le m b a n k m e n t p r o je c ti nt h ec h u a n z h u s is e c t i o no fm i n ji a n gr i v e ri se v a l u a t e db a s e do nt h e a c t u a ld a t a k e y w o r d s ：e c o l o g i c a le m b a n k m e n t ；c o m p r e h e n s i v eb e n e f i t s ；e v a l u a t i o n ；a n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s s ；e v i d e n t i a lr e a s o n i n g v 插图清单 图2 1 护岸受损图7 图2 2 桥梁受损图8 图2 3 川主寺镇地理位置示意图1 1 图4 1 通过i d s 软件建立生态河堤的综合效益评价模型3 5 图4 2 通过i d s 软件设定一级指标权重3 6 图4 3 通过i d s 软件设定水体景观指标的置信度值3 6 图4 4 总体指标、一级指标评价的效用图3 6 图4 5 岷江川主寺河段生态护岸工程的总置信度评价值3 7 i x 表格清单 表2 1 松潘气象站气缘要素特征值统计表1 2 表2 2 岷江上游干流水文测站统计表1 3 表3 1 生念河堤综合效益评价的指标集1 8 表3 2 生态河堤综合效益评价指标体系1 9 表3 3 评价指标含义表2 0 表3 4 综合判断矩阵及一级指标权重2 1 表3 5 生态河堤综合效益评价各指标权重表2 2 表3 6 按权重大小排序的各指标2 2 表4 1 多属性综合评价方法比较2 5 表4 2 生态河堤综合效益评语等级及其含义2 6 表4 3 生态河堤水利效益评语等级及其含义2 6 表4 - 4 生态河堤景观效益评语等级及其含义2 6 表4 5 生态河堤生态效益评语等级及其含义2 7 表4 6 生态河堤经济效益评语等级及其含义2 7 表4 7 水域功能和标准分类表2 8 表4 8 水蚀区危险度分级表2 9 表4 9 评价二级指标的参考因素及标准表3 l 表4 1 0 定量指标概率分配表3 3 表4 1 1 定性指标专家评判表3 4 表4 1 2 岷江川i 主寺河段生态护岸工程综合效益评价表3 4 x 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得 金鲤王些态堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名： 签字魄砧年伽刁日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒壁王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权地 兰些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 签字日期：弦哞争月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： l 声 孝乏。 导师签名： 签字日期：埘鼋年尸月以日 电话： 邮编： 特别声明 本学位论文是在我的导师指导下独立完成的。在研究生学习期间，我的导 师要求我坚决抵制学术不端行为。在此，我郑重声明，本论文无任何学术不端 行为，如果被发现有任何学术不端行为，一切责任完全由本人承担。 学位论文作者签名：冯瑞 2 0 10 年4 月2 8 日 致谢 转眼之间，研究生阶段即将画上句号。值此毕业论文完成之际，首先要向 我的研究生导师刘心报教授报以最真诚的感谢。自从读研以来，他对我的学习、 工作和生活都给予了很大的帮助，在我人生最重要的阶段，教导我一步一步迈 向新的高度。刘心报教授严谨的治学态度、创新的学术思维、高尚的科研作风、 务实的工作精神，使我在读研期间受益匪浅，也是我今后所追求的目标；作为 一种精神航标，指引我在科研的道路上不断前进。他对我的毕业论文倾注了大 量的心血，在论文选题、背景落实、方法确定、论文修改等各个阶段，都进行 了细心的指导与纠正，帮助我不断提高论文质量。 感谢合肥工业大学决策科学与技术研究所的刘林老师、江兵老师、方必和 老师、瞿浩老师、裴凤老师、程浩老师对我学习上的指导和帮助；感谢周谧博 士、郭盈博士对我在论文修改期间给予的帮助。 感谢松潘县胡铭副县长，松潘县灾后重建指导委员会朱效福局长，松潘县 水利局的刘发贵局长、马树云主任、蔺鹏飞主任、肖国云股长、张祥花股长、 雷林主任，他们对我论文的背景资料收集以及实地调研给予的巨大帮助；在松 潘县水利局志愿服务期间，他们对我生活上的照顾，工作上的指导，在此也表 示衷心的感谢。 感谢安徽水利水电勘测设计院张毅同志对我在水利知识背景学习、专家问 卷调查、背景资料收集方面的指导和帮助。 感谢宋旭、陈吴、刘吴曼、张夏梓、李佳、潘海生等同窗，在与他们的交 流之中，让我学习到了更多新的知识，开阔了思维，给我的论文提供了一定的 帮助。 感谢我的父母和姐姐，是他们无声的支持和关心，在我最需要的帮助的时 候鼓舞我继续前进，给我巨大的动力，让我继续以积极的心态应对一切困难。 感谢各位评审专家们对我的论文提出宝贵意见。 最后，感诵 所有帮助过我，关心过我的入，衷心的感谢和祝福你们。 v l 作者：冯瑞 2 0 1 0 年4 月 第一章绪论 随着科学技术的不断发展，越来越多的科学决策方法被运用到实际问题的 解决中来；新的工程项目的提出，也给决策方法的研究与发展提供了更多的背 景；运用科学决策方法来解决复杂问题的课题，被广大学者作为研究的内容。 应用型的研究课题备受关注，相关的研究成果，不仅具有较强的实际意义，而 且可以指导人们的生产实践活动，对生产力水平的提高具有很大的促进作用。 1 1 研究背景 2 0 0 8 年发生的5 1 2 汶川大地震，对我国的经济发展造成了严重的影响，尤 其是对地震灾区造成了重大的生命和财产损失。 四川省阿坝藏族羌族自治州松潘县川主寺镇，是众多地震灾区中的一个， 突如其来的5 1 2 汶川大地震对川主寺镇的社会、经济发展造成了严重影响，这 其中也包括川主寺镇的河堤工程，目前川主寺镇的沿河护岸工程崩塌现象严重， 防洪安全受到很大威胁：一些重要的跨河桥梁局部震损，直接影响了过往车辆 通行；加之近些年来，源头居民保护意识不强，造成了河面垃圾越来越多，严 重制约了川主寺镇的旅游产业发展。因此，松潘县灾后恢复重建指导委员会决 定将“岷江川主寺河段生态护岸工程”列为重点灾后重建项目，对川主寺镇的 河堤工程进行重建，以此促进川主寺镇的旅游产业发展。 岷江川主寺河段生态护岸工程属于生态河堤工程，当前我国的生态河堤建 设工程还处于初级阶段，生态河堤工程的建设常见于一些经济发达城市或者以 旅游业为主的旅游城市。绝大多数的河堤工程依然采用传统的模式进行建设， 传统的河堤工程在建设过程中均采用混凝土施工和衬砌河床的方法，运用这些 传统的治理方法主要以混凝土人工建筑为主，忽视了对生态自然环境的保护。 生态河堤作为一种新型的河堤，它融合了现代水利工程学、环境科学、生 物科学、生态学、美学、城市规划学等诸多学科。它以“保护、创造生物良好 的生存环境和自然景观 为前提，在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同 时，充分考虑生态效果，把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、 水体和植物或生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态的护坡1 2 j 。生态河堤 的建设是我国乃至全球河流治理的一种发展趋势，目前我国的部分城市已经建 成有生态河堤，包括上海市l3 。、北京市【引、天津市l5 j 等。 岷江川主寺河段生态护岸工程属于生态河堤的范畴，建设过程中综合考虑 了水利效益、生态效益、景观效益以及经济效益，作为地震灾区生态河堤建设 的先驱者，对今后类似项目的建设具有很强的借鉴意义。 岷江川主寺河段生态护岸工程在完工之后，如何对其综合效益进行评价成 为一个摆在当地水利部门、工程建设方以及相关部门面前的棘手问题，针对这 个问题进行的研究还相对较少。目前，国内外对生态河堤的研究主要集中在生 态河堤的定义、类型、实施方法以及实施中应该注意的问题、事项等，为前期 准备和具体实施阶段，而对于后期的项目工程评价所作的研究相对较少。 本文将以岷江川主寺河段生态护岸工程为研究背景，对生态河堤的综合效 益评价方法进行应用型研究，选取一种基于群决策的层次分析法来确定评价指 标体系以及指标权重；建立基于证据推理的生态河堤综合效益评价模型从而对 岷江川主寺河段生态护岸工程的综合效益进行评价。 1 2 研究意义 地震之后，地震灾区的灾后恢复重建情况受到了社会各界的广大关注，对 于灾后重建项目如何评价的问题摆在了人们的面前。本文对生态河堤的综合效 益评价方法应用研究，属于一种应用型研究，更加注重其应用性，在对各种评 价方法进行比较之后选取最为合适的综合评价方法，运用到实例中，因此本文 的研究内容不仅具有理论意义，还具有实践意义。 首先，它是地震灾区水利恢复重建工作者的工作业绩表现，是他们在地震 灾区的灾后重建中上交的答卷；其次，它也是上级领导以至社会各界对灾区重 建情况作出评判的重要依据；最后，对于岷江川主寺河段生态护岸工程的综合 效益评价是一种事后评价，但是其在该工程的后续维护与建设中将起到指导的 作用，同时对岷江川主寺河段生态护岸工程的综合评价，将对今后类似地区的 生态河堤工程的建设，提供借鉴意义。 从理论意义上来说，目前，国内外对生态河堤的研究主要集中在生态河堤 的定义、类型、实施方法以及实施中应该注意的问题、事项等，本文对生态河 堤的综合效益进行评价将为生态河堤更好的发展与建设，提供有力的支持。 主要具有以下几方面意义：首先，生态河堤综合效益的研究拓展了生态河 堤的研究领域，从对生态河堤的基本概念研究上升到评价研究的高度，对生态 河堤建成后的实际效益给出较为合理的评价，对生态河堤的建设能起到一定的 指导意义；其次，生态河堤的综合效益评价将从四个角度出发，不仅包括水利 效益、景观效益还包括生态效益和经济效益，对生态河堤的社会经济效益作出 多角度的全面的分析；再次，本文还在建立综合评价指标体系的基础上，建立 了一个可操作的综合效益评价模型，这个模型基于实用性、可擦作性、科学性 等原则，解决了生态河堤的综合效益等级如何确定的问题；最后，本文建立的 评价模型，是从宏观上选取评价指标，从微观方面下手，进行评价，并根据具 体指标性质的不同，采用定性和定量两种类型进行处理，更为科学。 因此本文对生态河堤的综合效益评价研究有着广泛的现实意义。 2 1 3 研究现状 1 3 1 基于证据推理的群决策层次评价方法研究现状 基于证据推理的群决策层次评价方法将基于群决策的层次分析法与证据推 理方法进行融合，是在运用基于群决策的层次分析法确定评价指标体系和指标 权重的基础上运用证据推理对综合指标进行评价的方法。 2 0 世纪7 0 年代中期，美国著名的运筹学家托马斯塞蒂( t l s a a t y ) 提出了 层次分析法( t h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ) 简称a h p 。层次分析法是一种将定 性指标与定量指标综合考虑，解决复杂系统问题的系统化、层次化的综合分析 方法。它在处理复杂化、系统化问题时具有很强的适用性和有效性，因此被广 泛运用在社会、经济、科技、军事等领域的决策中【6 】。层次分析法经过这么多 年的发展，已经相对成熟，越来越多的改进层次分析法被提出，这其中包括： 改进层次分析法、模糊层次分析法【_ 7 1 、可拓模糊层次分析法【8 】和灰色层次分析 法【9 】等。 在改进层次分析法的同时，学者们发现传统的单体决策a h p 还存在一些缺 点，一些基于群决策的层次分析方法被提出来【6 l ，这些基于群组决策的层次分 析法通过群体决策的方式有效的克服了单体决策的主观偏见性。群决策层次分 析法的核心问题是判断矩阵集结方法，在这些基于群决策的层次分析法中主要 主要有两类：集结个体排序和集结个体判断矩阵。其中集结个体排序的方法以 文【1 0 ，l l 】中所提方法为主；而集结个体判断矩阵的方法则根据个体判断矩阵的 类型是否相同分为两类：对于个体判断矩阵类型不同的，通常先进行一致化处 理，文【1 2 ，13 】对个体判断矩阵类型不同的问题进行了研究；对于判断矩阵类型 相同，其研究问题主要集中在如何处理不确定性，文【1 4 16 】对上述问题进行了 研究，对于如何处理不确定型问题的研究，主要集中在模糊数、区间数等问题： 文【1 7 】介绍了如何利用统计方法集结个体判断矩阵，由s a a t y 提出的加性集结方 法和乘性集结方法【1 8 。20 】是解决这类问题的常用方法。文 21 ，z 2 给出了一种新的 判断矩阵集结方法，并论证了用判断矩阵的h a d a m a r d 乘法凸组合来集结群体判 断矩阵，不仅能消除主观因素的影响，还可以保持和改善判断矩阵的一致性。 2 0 世纪6 0 年代后期，a r t h u rd e m p s t e r 提出了上、下概率及其合成规则， 在此基础上g l e n ns h a f e r 在其发表的专著证据数学理论中提出了证据理论， 又称d s 证据理论 2 3 , 2 4j 。证据理论的提出为我们解决具有很多不确定性因素的 复杂问题提供了一种新的决策方法，在证据理论中提出了“置信度”的概念【2 4 1 ， 将概率的含义进行了重新的理解与定义，然后构造出证据理论最为核心的证据。 证据将人们或者专家的经验知识以一种可以直观的形式表现出来，为解决不确 定型问题提供了有力的依据。 在证据理论被提出后，国内外的广大学者们对其进行了更加深入的研究， 并取得了一定的进展。 文【2 5 ，2 6 1 对证据理论的模型进行了解释，并研究了它的算法实现以及实际 应用，文 2 7 提出的粗糙集理论为证据理论的发展开拓了新的机制，文【2 8 1 通过 改进合成规则，合理的解决了证据冲突的问题。文【2 9 3l 】首次将a h p 与证据理 论相结合，运用证据理论的理论解决层次分析法中的多属性决策问题，并对这 种方法做出了进一步的完善。文 3 2 3 6 1 对d s 合成规则进行了扩展，提出了运 用基于证据推理的递归算法解决属性值不完全的多属性决策问题，即e r ( e v i d e n t i a lr e a s o n i n g ) 方法。 1 3 2 生态河堤及其综合效益评价的研究现状 生态河堤又被称作生态护岸，生态河堤的发展在当今世界备受关注，越来 越多的学者们参与到了生态河堤的研究当中，也取得了一定的进展。 文 2 通过对河流治理过程中存在的问题进行探讨，指出了生态河堤与传统 河堤相比所具有的优点；文【3 7 将生态河堤的类型主要划分为：自然原型护岸、 自然型护岸模式、工程自然型护岸，并对三种河堤类型进行了相关介绍：在发 展生态河堤类型的同时，文【3 8 还总结了在生态河堤设计阶段应该注意的原则， 以及影响生态河堤建设的相关因素；国内外对生态河堤的综合效益评价的研究 相对较少，文 3 9 4 3 定性的研究了特定区域某一河道的治理问题，其中涉及规 划问题、设计问题以及生态修复问题等；文【4 4 1 对渭河宝鸡市区段生态治理工 程进行的综合评价着重是对工程的可行性进行了分析，仍然是一种宏观上的定 性分析：文【4 5 4 7 对河道的治理和生态系统的恢复进行了定量的研究包括，文 【4 8 提出利用“3 s ”技术和现代数学方法进行河岸带研究；另外，文 4 9 5 1 】还 研究了河流健康的内涵和评估原则以及方法，涉及了生态河岸综合评价理论。 文【5 2 5 4 1 更加直观的对生态河岸带、河道、河流滨带的生态综合效益进行了评 价，并建立了评价模型，主要采用的评价方法是层次分析法、模糊综合评价以 及与g i s 技术的耦合。 本文在研究生态河堤的综合效益评价时，在前人研究的基础上进行总结， 采取宏观指标微观衡量的方法，并利用科学决策方法，对其进行研究。 1 4 论文的主要内容和结构安排 本文主要以生态河堤的综合效益评价为研究对象，以岷江川主寺河段生态 护岸工程为研究背景，在层次分析法、证据理论的相关理论基础上分别介绍了 基于群决策的层次分析法和基于证据推理的综合评价方法，并对过去的研究成 果进行了总结。然后分别建立基于群决策层次分析法的生态河堤综合效益评价 指标体系和基于证据推理的生态河堤综合效益评价模型。其中综合效益评价指 标体系对生态河堤的水利效益、生态效益、景观效益、经济效益四个方面进行 了综合分析，构建了生态河堤综合效益的指标体系；综合效益评价模型主要研 究了生态河堤综合效益的评价等级如何确定的问题。文章具体的内容结构安排 4 如下： 第一章主要阐述了论文研究的背景与意义、国内外研究的现状以及本文研 究的主要内容与结构安排。 第二章主要是对岷江川主寺河段生态护岸工程背景进行了介绍，内容包括 河道现状及存在问题、工程提出背景和工程建设必要性，以及川主寺镇的自然、 气象、水文、洪水等的特性。 第三章主要是以生态河堤的综合效益评价指标体系为研究对象，介绍了运 用h a d a m a r d 乘法凸组合进行判断矩阵集结的群决策层次分析法，并从水利效 益、生态效益、景观效益、经济效益四个方面，建立了岷江j l i 主寺河段生态护 岸工程的综合效益评价指标体系。 第四章主要是以岷江川主寺河段生态护岸工程为研究对象，介绍了基于证 据推理的综合评价方法，以岷江川主寺河段生态护岸工程为实例背景，综合分 析了评价指标体系中的各指标性质，结合各项标准和前人研究成果，给出评价 各指标的影响因素和标准，运用基于证据推理的综合评价方法对该项目的综合 效益进行了评价。 第五章对论文进行了总结，并给出了今后的研究方向和研究设想。 5 第二章关于岷江川主寺河段生态护岸工程背景的介绍 2 1 引言 通过实地调研，以及参与前期的项目可行性初步设计阶段等，笔者对岷江 川主寺河段生态护岸工程所治理的河道状况及存在问题、工程提出背景、工程 建设必要性以及相关的气象水文资料进行了研究。 研究发现岷江川主寺河段河道存在以下问题：沿河护岸崩塌严重，防洪安 全受到威胁；跨河桥梁局部震损，影响过往车辆通行：源头保护意识欠缺，沿 河垃圾面源失控；滨水景观尚未挖掘，制约旅游产业发展。 这些河道治理问题的存在，加速了工程的提出，凸显了工程建设的必要性。 首先，对生态河堤水利效益进行综合评价，将可以看出在建设河堤工程之后， 河道存在的问题是否得到解决；其次，对照工程提出时所考虑的因素，生态河 堤的经济效益评价将直接衡量在工程建设之后，经济效益是否达到预期的效果； 再次，工程建设的必要性全面的分析了生态河堤建设的必要性，综合考虑了各 个方面，在工程建成之后，工作是否达到了所预期的效果，这些问题都可以通 过对生态河堤的综合效益进行评价来解决；因此，从这个三个方面来分析，岷 江川主寺河段生态护岸工程具有十分重要的现实意义。综合评价的目的是指导 灾后重建工作，改善其他类似的在建项目，并且在生态河堤研究领域具有一定 的理论意义。 本文是关于生态河堤综合效益评价方法的应用研究，以岷江川主寺河段生 态护岸工程作为研究背景，立足于工程的实际情况，建立了综合评价模型。 在建立评价模型的过程中，对岷江川主寺河段生态护岸工程的实际情况进 行了调研，包括河道状况及存在问题、工程提出背景、工程建设必要性以及影 响工程综合效益的背景资料等，这些工程背景将对评价模型的实效性起到关键 作用，文 5 3 1 提到了生态河岸的综合效益评价具有地域差异性的特点，川主寺 镇属于高原山区，其评价模型的建立必须考虑其特殊性，因此本章内容将对岷 江川主寺河段生态护岸工程的背景进行详细的介绍，以此达到应用型研究针对 性的目的。 2 2 生态护岸工程整治的河道状况及存在问题 岷江川主寺河段生态护岸工程的治理区域为岷江川主寺河段，从一心桥至 下游污水处理厂长为3 7 7 k m 。治理段流域上游森林资源丰富，下游植被稍差， 流域内居民较少，居住的位置较高，无农业灌溉需要，也无引蓄水工程。由于 上游植被覆盖率高，河槽下切深，故枯水期径流稳定，基流较大，水土保持较 好，河流含沙量较小。 在纵向分布方面，工程整治河段呈现坡陡流急的自然状态，其中东源聚龙 6 集团至两源汇合口，河床平均坡降为1 1 2 7 1 1 0 0 ：两源汇合口至电站拦河坝 河床平均坡降为1 i 7 0 ：电站拦河坝至污水处理厂，河床平均坡降为1 1 2 7 。 在平面形态分布方面，整治河段呈一下状态：( 1 ) 一心桥至松潘武警中队 段基本保持着河道原始自然形态，没有人工干扰的痕迹，河道两侧滩地较为平 缓，局部地方滩地面积较为广阔。由于受水流的影响，河底基本上以沙砾石为 主，河槽中间裸露的滩地较多：( 2 ) 氓江源大酒店至两源汇合口段河道平均 宽度为2 0 2 5 m ，河道左岸主要采用浆砌块石护砌挡墙右岸均修有混凝土挡 墙，挡墙的高度一般为2 4 m 。由于受河水淘刷及冲刷的影响，再加上岸坡挡 墙基础埋深较浅，目前，沿岸挡墙多处出现丌裂变形，局部地方出现坍塌；( 3 ) 两源汇台口至污水处理厂段，河道平均宽度为2 0 3 0 m 河道右岸主要采用卵 石堆砌而成的护坡，左岸基本上采用的是浆砌石护坡的形式。 除了上述河道的基本状况，在实地调研的过程中，发现整治河段还存在一 些问题，归纳整治河段现状存在的问题主要表现在以下四个方面： ( 1 ) 沿河护岸崩塌严重，防洪安全受到威胁 据现场实地查勘发现，治理河道两岸护砌的浆砌石挡墙多处有不同程度的 破损，局部地方己出现崩塌的现象。尤其是岷江源桥与石嘴轿之间河段，由于 长期受河水淘刷的影响，同时由于挡墙基础不稳定，两侧护岸坍塌的现象十分 严重，致使两岸防洪安全受到一定的威胁见下图2 1 。 墨瑟舞熟 醺熏罄躲鬻袋 攀碧。蟛： 豳 目2 1 护岸受损图 ( 2 ) 跨河桥梁局部震损，影响过往车辆通行 由于受“51 2 ”大地震的影响，石嘴桥多处受损，桥面出现裂缝，现已是危 桥，禁止车辆通行。地震以前，石嘴桥是过境车辆通行的主要通道，由于受地 震影响，现已失去交通的功能。目前承担川主寺镇城区过境车辆通行的仅有岷 江糖桥，该桥当初是专为到达岷江源国际大酒店而建的普通桥梁，长期超负荷 运行，可能会影响该桥的结构安全，见下图2 2 。 图2 - 2 桥粱受损图 ( 3 ) 源头保护意识欠缺，沿河垃圾面源失控 j i l 主寺镇河段属岷江源头区，部分径流由雪山积雪消融而来，水质可为冰 清玉洁。川主寺镇多以藏民为主，而藏民习以游牧或散居，因此在管理上存在 一定的难度，再加上源头保护意识的欠缺，局部河段沿河乱扔垃圾现象比较严 重，致使岷江源水质、环境均受到一定程度的影响。 ( 4 ) 滨水景观尚未挖掘，制约旅游产业发展 岷江源是川i 主寺镇一项重要的潜在旅游资源。近年来，当地政府对于岷江 源滨水景观的打造付出了一定的努力但由于受经济条件和技术水平等因素的 制约，现状河道护岸人工痕迹过重，自然生态理念未得体现，亲水休闲平台缺 乏构建，民族文化元素展现不足，滨水景观优势尚未挖掘。由此看来做好岷 江源的水文章，营造极具地方特色的滨水景观，对于i 1 主寺镇旅游产业的发展 具有十分重要的意义。 2 3 生态护岸工程的提出 岷江j i l 主寺河段生态护岸工程地处川主寺镇境内，川主寺镇属松潘县行政 管辖，正式成立于1 9 9 2 年：川主寺镇下辖l 镇2 乡2 4 村，整个川i 主寺镇地域面积 为1 1 5 l k m 。，人口约2 万人。 川主寺镇作为松潘县、川西北乃至整个高原地区的一个重要城镇，其发展 一直受到社会各界的极大关注，地震之后更是备受瞩目。2 0 0 8 年制定的松潘 县川主寺镇总体规划( 2 0 0 8 2 0 2 0 ) 将j i 主寺镇定位为川西北交通物流中心、 松潘国际旅游胜地服务基地、具有浓郁民族风情的国际型旅辩城镇，由此可见 川主寺镇发展的重要性这也是岷江，i l 主寺河段生态护岸工程提出的重要背景 之一；另外，5 1 2 汶川i 大地震之后，对口支援政策也促进这一工程的实施，i i 主寺镇作为一个旅游型城市，其主要产业以旅游为主，经济的欠发展直接影响 了j i 】主寺镇的水利设旆建设，生态河堤作为新型的护岸工程其投资相对较大， 咀j i l 主寺镇的经济发展状况，需要划拨大部分的财政支出，然而对口援建的机 会促进了工程的实旌，自2 0 0 8 年至2 0 1 1 年安徽省将对松潘县进行3 年的对口援 建，援建资金的到位，立刻让川主寺镇生态河堤建设项目得到推进，这项民生 工程也最终得到实施。 2 4 生态护岸工程建设的必要性 5 1 2 汶川大地震震惊全国，对灾区造成的损失巨大，川主寺镇地处灾区， 其经济发展也收到了严重的影响，旅游产业的发展进入低谷；但是灾后重建给 川主寺镇的发展带来了希望，灾区人民抓用灾后重建的契机，着力改善城镇生 活环境，精心打造高原滨水景观，以此来重振川主寺镇的旅游产业，把川主寺 镇建设成为生态旅游城市，并引领水利灾后重建工作，这些都体现了岷江川主 寺河段生态护岸工程的现实和长远意义，同时也反映了岷江川主寺河段生态护 岸工程建设必要性。 具体的可以从以下三个方面进行分析： ( 1 ) 改善城镇生活环境质量，保证人民财产安全 在生态河堤建设之前，川主寺河段一直是采用浆砌石挡墙的方式进行处理， 对地基的处理不够到位，受到河流长期冲刷的影响，目前很多护岸出现裂缝， 有点甚至坍塌，对沿岸居民的生命财产安全造成了极大的威胁；再加之，沿岸 居民环保意思的缺乏，乱倒垃圾的现象比较严重，水质得不到保证；以及排污 系统的不完善等，都对当地居民的生活饮水安全造成影响。因此岷江川主寺河 段生态护岸工程的建设已经势在必行，这一工程的建设将改善川主寺镇的生活 环境质量，并确保人民的生活、财产安全。 ( 2 ) 打造高原滨水景观，大力发展旅游产业 川主寺镇交通便利，九黄机场即在附近，是通往九寨沟、黄龙景区以及若 尔盖草原的必经之地，其地理位置上的优越性，非常有利于旅游业的发展，川 主寺镇是以上景区的重要旅游服务基地和游客集散地；另外、，川主寺河段属于 岷江的源头区域，水质清澈透明，滨水景观的建设是非常重要切入点。通过滨 水景观的建设不仅可以吸引更多的游客，还可以改善当地的生态环境，并更好 的服务于旅游业。 ( 3 ) 凸显民族文化，引领水利重建工作 川主寺镇隶属松潘县，为多民族聚集地区，当地居民以藏、羌、回、汉为 主，具有多中民族文化形式，以及民族间文化的交流也较为深入，将多民族的 文化形式融入到岷江川主寺河段生态护岸工程的建设中，对当地民族文化的传 播具有很重要的意义。 岷江川主寺河段生态护岸工程在众多的水利灾后重建项目中，具有明显的 突出性，工程的综合效益明显涉及水利、景观、生态还有经济等效益，对改善 川主寺镇的生活环境、提高居民生活质量、传播地区文化、加速旅游产业发展 等多方面都具有非常积极的作用，具有亮点的工程的特性，工程的建设必将成 为水利重建工程的引领者。 9 2 s 影响生态护岸工程综合效益的背景 岷江川主寺河段生态护岸工程是一个系统性、综合性的工程，涉及方面很 广，不仅涉及到普通的水利工程因素，还涉及到生态咀及景观等方面，对该工 程的综合效益评价进行研究，就必须对工程的各方面背景进行调研，本节内容 将对岷江j i l 主寺河段生态护岸工程涉及到的自然概况、气象及水文特性以及永 系及洪水特性进行介绍这一部分的内容主要是笔者通过查阅相关部门的历史 资料以及实际调研获得包括：松潘县水利局、松潘县气象局、镇江关水文站、 松潘县环保局、松潘县旅游局等。 25 l 自然概况 自然概况将对川主寺镇的地理位置、地质构造和地形地貌作简单介绍，在 建立评价指标体系的过程中，这些因素都是必须要考虑的。例如：川主寺镇地 处高原并河道较窄，因此川主寺镇所建的生态河堤并不像一般河堤所要考虑的 通航能力：其次地质构造和地形地貌对河岸的稳定性也是要考虑的因素。下面 分别介绍j i l 主寺镇的地理位置、地质构造和地形地貌情况： ( 1 ) 地理位置 ，i l 主寺镇位于四川省阿坝藏族羌族自治州松潘县北部，属青藏高原东南隅。 中心地理坐标为北纬3 2 0 4 8 ，东经1 0 3 。3 l 。东邻黄龙乡，南连十里乡，鹾接红 原县北与毛儿盖县、九寨沟县接壤。 j i l 主寺