河湖水系连通的和谐问题及研究途径

总结出和谐论在河湖水系连通中的应用研究框架（见图1）。从图1可以看出，应用和谐论能从定性和定量两个方面研究河湖水系连通问题。

从定性角度分析，主要是综合利用和谐论五要素和和谐度方程来评判河湖水系连通与社会经济发展以及生态环境之间的和谐关系，便于了解河湖水系连通对社会经济系统和生态环境系统的整体影响，有针对性地分析或判断河湖水系连通工程中的布局问题，同时还可以解决河湖径流中的水资源开发协商等问题。

从定量角度分析，包括和谐平衡理论、和谐辨识、和谐评估及和谐调控等方法。可以通过和谐辨识方法识别出河湖水系连通中的影响因子，明确关键的、起绝对性的河湖水系问题；为保证河湖水系连通与经济社会协调发展，可以采用和谐平衡理论化解人水矛盾，有效解决周边地区的水资源短缺问题；采用和谐度评价方法或多指标综合评价方法，通过计算和谐程度评估河湖健康状况及河湖水系连通状况等，有利于优化水系连通方案；利用和谐调控方法可以研究调控河湖水系连通中的人水关系以及江河湖库的水资源优化配置等问题，还可以用来分析河湖水系的水资源综合调度问题，保证用水安全。

3.2 应用举例

和谐论涉及的方法较多，本文仅以郑州市的河湖健康状况评价为例，介绍和谐论在评价河湖水系健康状况中的应用，有助于有关方面了解河湖水系连通整体状况，改善其健康状态。为计算方便，将郑州市分为郑州市区、新郑市、登封市、巩义市、荣阳市、中牟县和新密市7个计算分区。采用和谐评估方法，评估郑州市7个计算分区在河湖水系连通下的河流健康状况。

3.2.1 数据资料

结合河湖水系连通的内涵及水环境、水生态的特征，构建河流健康状况指标体系。该指标体系由目标层、准则层、指标层组成（见表1），其中：目标层为河流健康状况；准则层包括水资源状况、水生态与水环境状况、水系连通性；指标层为河流健康情况的具体量化指标。指标数据来源于《郑州市统计年鉴》《郑州市水资源公报》等，限于篇幅，仅选取2011年的指标数据进行计算，对各个指标进行归纳整理后，得到的具体结果见表2。

3.2.2 计算过程

采用和谐评估方法中的单指标量化一多指标综合评价方法[8]，计算郑州市各计算分区河流的和谐度。首先，计算各单指标（均为正向指标，和谐度随指标值增大而增大）的子和谐度SHDk，计算公式为式中：特征值ak、bk、ck、dk、ek分别为指标x的最差值、较差值、及格值、较优值和最优值。

在充分考虑郑州市经济社会发展情况的基础上，参考其他地区指标水平，结合郑州市水资源情况，确定各评价指标的特征值。其中：ak和ek由郑州市各计算分区的最小值与最大值分别乘以一定系數确定；ck为郑州市多年平均值；bk和dk通过插值确定[9]。

然后，根据多指标加权方法，计算各分区河流的和谐度HD：式中：μk为权重。

最后，根据计算的和谐度对河流健康状况进行等级划分，结果见表3。

3.2.3 结果分析

利用上述方法对郑州市各计算分区各个指标的子和谐度进行计算，结果见表4。除了郑州市区外，其他市区生态用水所占比例均小于最差值，所以其和谐度值取0。

在计算不同分区的和谐度时，首先运用层次分析法确定各评价指标的权重为0.154、0.204、0.164、0.115、0.078、0.085、0.087、0.113，然后运用式（3）计算得出各个计算分区河流的和谐度，和谐等级与河湖健康状况相对应.最后根据各分区和谐程度得到不同计算分区的河流健康状态（见表5）。

由表5可看出：巩义市和荣阳市的和谐度相对较大，河湖呈现出较健康的状态；而其他计算分区的和谐度相对较小，其河流健康状况表现出接近不健康的状态，原因可能是其河段受自然和人为因素的影响相对较大，如水污染严重、水质达标河长比例过低等。

实例表明，利用和谐评估方法对河湖健康状态进行评价有助于全面掌握河湖水系连通的整体情况，并能够针对其评价结果采取相应措施，如强化用水总量控制和重要断面流量控制、科学调控河川径流、调整河湖受水区水资源配置模式等[13]，从而改善河湖水系的健康状况。

4 结语

河湖水系连通已经成为我国新时期治水的重大战略之一，能够对水资源进行统筹调度，提高水资源利用效率，改善河湖健康状况及水生态环境，并减少水旱灾害的发生。在深入理解和谐论和河湖水系连通的前提下，本文分析了河湖水系连通中存在的和谐问题，并利用和谐辨识、和谐评估、和谐平衡、和谐调控等方法，提出了相应的解决途径，从定性和定量两方面指导河湖水系连通工作，有助于全面掌握河湖水系的连通状况，实现水资源可持续利用及人水和谐发展，具有较大的现实意义。

参考文献：

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