一种流域水环境管理绩效评估方法

技术领域

本发明涉及水环境管理绩效评估技术领域，特别是一种流域水环境管理绩效评估方法。

背景技术

目前已发展的多指标综合评价方法有很多，如：层次分析法、主成分分析法、模糊数学法、模糊聚类分析法、神经网络法、集对分析法和距离分析法等。1901年，美国统计学家K·Pearson在生物学理论研究中针对非随机变量的计算引入主成分分析的概念，1933年主成分分析法由Hetolling正式提出，主成分分析法的核心思想是降维，是对多变量构成的事物进行因素分析的数学方法；模糊数学集合理论在上世纪60年代由美国科学家L·A·Zadeh教授提出，是针对现实中大量的事物具有模糊性的特点而设计的一种评判模型和方法，在应用实践中许多专家也在不断对其改进；上世纪70年代，美国运筹学家A·L·Saaty提出的层次分析法(Analytic hierarchy process，简称AHP法)是一种定性和定量相结合的数学方法，它的运算是一个对复杂系统的决策思维进行模型化、数量化的过程，将一个复杂问题转化为条理有序的层次，能够直观地反映系统内部各个子系统的联系，然后再逐级地向上推进。从环境绩效评估的整个过程来看，对环境绩效评估方法的研究主要有定性指标的量化、数据归一化、指标权重的确定和评估方法这几个方面的内容，但多数的研究主要还是围绕环境绩效评估方法开展的。多指标综合评价在社会经济活动中的应用越来越广泛，常常涉及大量的不同的学科和理论，因此在选择绩效评估方法时，需要紧密地结合评价对象的特点、性质，使评价方法能够与评价目标有效地融合。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种流域水环境管理绩效评估方法，将流域水环境管理与污染物总量控制相结合，定性分析与定量分析并存，为流域环境管理及水污染治理工程的建设提供决策支持。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种流域水环境管理绩效评估方法，包括以下步骤：

步骤一、基于层次分析法构建流域水环境管理绩效评估指标体系：

以流域水环境管理绩效为目标层；以水污染防治工程、水资源保护、水环境管理与技术和水环境质量改善为B级准则层；以工业污染防治、城镇污染防治、水体净化工程、农业农村污染防治、用水总量控制、水源地保护、地下水保护、先进技术应用、地方管理政策、环境信息公开、地方管理减排、地表水、黑臭水体、饮用水水源和地下水为子准则层；以工业聚集区水污染集中处理设施完成比例、城镇污水处理率、城镇污水处理设施污染物收集率、城镇污水处理设施主要污染物削减率、污泥无害化处理处置率、断面水质达标比例、规模化畜禽养殖配套建设废弃物处理利用设施比例、完成环境综合整治建制村比例、水资源节约措施执行率、高效节水灌溉年度目标任务完成率、水功能区限制纳污制度建设和措施落实率、城市节水标准达标率、年度集中式地下水型饮用水水源补给区环境状况调查完成率、更新改造加油站地下油罐比例、水源地规范化建设完成比例、水污染防治技术指导目录入选技术示范推广率、地方管理机制落实率、环境信息公开比例、取缔十小企业完成比例、地表水水质优良比例、地表水劣Ⅴ类水体控制比例、地级及以上城市建成区黑臭水体控制比例、地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例、地下水质量极差控制比例为方案层；

步骤二、采用专家打分对方案层的各级指标进行评分，并将所有数值转化为百分制数值；

步骤三、利用层次分析法对专家的打分结果按层次进行B级准则层、子准则层、方案层的各级指标的权重计算；

步骤四、将B级准则层、子准则层、方案层的各级指标的权重进行加成，计算出流域水环境管理绩效。

进一步地，所述步骤二中，将所有数值转化为百分制数值，计算公式如下：

即，

与现有技术相比，本发明将流域水环境管理与污染物总量控制相结合，可以计算出流域水环境管理绩效分值，可以有针对性地分析当前水环境管理存在问题和缺陷，为流域水环境管理及水污染防治方案的制定提供服务，以改善水质状况。

附图说明

图1为本发明实施例的基于层次分析法对辽宁省“水十条”构建流域水环境管理绩效评估指标体系。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。

本实施例根据《辽宁省水污染防治工作实施方案》及《辽宁省水污染防治工作方案实施情况考核规定(试行)》，“水十条”重点考核水环境质量目标完成情况、水污染防治重点工作完成情况，基于层次分析法对辽宁省“水十条”构建流域水环境管理绩效评估指标体系，以流域水环境管理绩效为目标层；以水污染防治工程、水资源保护、水环境管理与技术和水环境质量改善为B级准则层；以工业污染防治、城镇污染防治、水体净化工程、农业农村污染防治、用水总量控制、水源地保护、地下水保护、先进技术应用、地方管理政策、环境信息公开、地方管理减排、地表水、黑臭水体、饮用水水源和地下水为子准则层；以工业聚集区水污染集中处理设施完成比例、城镇污水处理率、城镇污水处理设施污染物收集率、城镇污水处理设施主要污染物削减率、污泥无害化处理处置率、断面水质达标比例、规模化畜禽养殖配套建设废弃物处理利用设施比例、完成环境综合整治建制村比例、水资源节约措施执行率、高效节水灌溉年度目标任务完成率、水功能区限制纳污制度建设和措施落实率、城市节水标准达标率、年度集中式地下水型饮用水水源补给区环境状况调查完成率、更新改造加油站地下油罐比例、水源地规范化建设完成比例、水污染防治技术指导目录入选技术示范推广率、地方管理机制落实率、环境信息公开比例、取缔十小企业完成比例、地表水水质优良比例、地表水劣Ⅴ类水体控制比例、地级及以上城市建成区黑臭水体控制比例、地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例、地下水质量极差控制比例为方案层，具体如图1所示(从上至下依次为目标层、B级准则层、子准则层和方案层)。

然后采用专家打分对方案层的各级指标进行评分，具体打分规则如下：

1.工业聚集区水污染集中处理设施完成比例。对于集中治理工业集聚区水污染，根据地方人民政府提供的工业集聚区污水处理设施、废水预处理设施竣工验收材料、在线监控设施调试证明材料、预处理和污水处理设施排放监测材料，核定任务完成情况。2017年-2020年，对照名单和完成期限，按完成年度总任务的比重乘以该项总分值进行计分。自2018年起，发现集中式污水处理设施未按期建设的、集中式污水处理设施总排污口在线监控未按期安装并联网的，扣1分；发现工业废水预处理不达标的，扣0.2分；发现集中式污水处理设施运行不稳定、超标排放的，扣0.5分；以上累计扣完为止。

2.城镇污水处理率。城镇污水处理厂污水处理量依据“全国城镇污水处理管理信息系统”本年度数据；其它设施污水处理量和污水排放总量依据《中国城市建设统计年鉴》上一年度数据。考虑到污水处理率统计的发杂性，根据全国城镇污水处理率的实际情况，对污水处理率满分适当调整到15分。城镇污水处理率分值计算公式如下：

3.城镇污水处理设施污染物收集率。处理设施污染物收集率分值按不同负荷率对应的实际处理水量加权计算，公式如下：

分值＝(A×0.2+B×0.5+C×0.1+D×0.1+E×0.1)×15；

其中：

A：

B：

C：

D：

E：

城镇人均污染物排放基准浓度，数据源自国家污染源普查结果。A、B、C、D、E值大于1时，按1计。

4.城镇污水处理设施主要污染物削减率。污染物削减效率分值按不同的污染物削减效率的削减总量加权计算，公式如下：

(1)

其中：

A：指COD去除效率≥90％对应的污水处理总量；

B：指80％≤COD去除效率＜90％对应的污水处理总量；

C：指75％≤COD去除效率＜80％对应的污水处理总量；

D：指70％≤COD去除效率＜75％对应的污水处理总量；

E：指50％≤COD去除效率＜70％对应的污水处理总量；

F：指COD去除效率＜50％对应的污水处理总量。

(2)

其中：

A：指NH

B：指90％≤NH

C：指85％≤NH

D：指75％≤NH

E：指65％≤NH

F：指NH

(3)

其中：

A：指TN去除效率≥60％对应的污水处理总量；

B：指50％≤TN去除效率＜60％对应的污水处理总量；

C：指40％≤TN去除效率＜50％对应的污水处理总量；

D：指30％≤TN去除效率＜40％对应的污水处理总量；

E：指20％≤TN去除效率＜30％对应的污水处理总量；

F：指TN去除效率＜20％对应的污水处理总量。

(4)

其中：

A：指TP去除效率≥80％对应的污水处理总量；

B：指70％≤TP去除效率＜80％对应的污水处理总量；

C：指60％≤TP去除效率＜70％对应的污水处理总量；

D：指50％≤TP去除效率＜60％对应的污水处理总量；

E：指TP去除效率＜50％对应的污水处理总量。

5.污泥无害化处理处置率。根据住房城乡建设部“全国城镇污水处理管理信息系统”、《中国城市建设统计年鉴》，以及地方人民政府提供的证明材料，结合现场督查、核查，核定完成情况。地级及以上城市污泥无害化处理处置率，2017-2020年分别达到75％、80％、85％和90％以上。达到相应年份污泥处理处置率要求的，得7分，每低1个百分点扣0.5分，扣完为止。发现一例非法污泥堆放点、新建投运设施不达标的、处理处置不达标污泥进入耕地的，扣3分，扣完为止。

6.断面水质达标比例。按《责任书》附表考核断面中，达到或高于当年目标的断面个数占全市断面总个数的比重(达标率)乘以考核达标率情况的总分值进行计算；当年目标要求维持劣V类(且没有特殊考核因子要求的)的断面，若断面氨氮、COD、TP中有至少一项年均监测值高于上一年监测值，则该劣V类断面认定为退化断面，不能计为达标断面。计算公式如下：

S

S

K

7.规模化畜禽养殖配套建设废弃物处理利用设施比例。对于防治畜禽养殖污染，各级地方畜牧兽医部门会同环保部门釆取实地调查等方式，掌握本地区规模畜禽养殖场(小区)建设废弃物处理利用设施情况，根据调查报告提供的废弃物处理利用设施比例数据，按照“废弃物处理利用设施比例除以75％乘以10分进行计分。依据日常督查、重点抽查、现场核查结果，在禁养区内每发现一例养殖场(小区)和养殖专业户的，扣0.5分，扣完为止。

8.完成环境综合整治建制村比例。对于按照当年完成环境综合整治的建制村比例乘以5分进行计分；超额完成当年任务或累计数量已完成2020年目标任务的，得5分。

9.水资源节约措施执行率。对于水资源节约，开展万元国内生产总值用水量指标等用水效率评估，明确地级行政区年度用水效率控制目标，得1分；把节水目标任务完成情况纳入地方政府政绩考核，并按年度实施，得1分。对纳入取水许可管理的单位和其他用水大户实行计划用水管理，分值为2分。按照计划用水年度监督检查结果进行折算赋分。发布重点监控用水单位名录得1分；按照重点监控用水单位监督管理要求，把规模以上重点用水单位全部纳入省水资源管理系统，实施严格监管，得1分。在市级水资源规划或节水专项规划中，将再生水、雨水、海水、矿井水等非常规水源纳入区域水资源统一配置，提出目标要求的，得2分；未将非常规水源纳入区域水资源统一配置的不得分。

10.高效节水灌溉年度目标任务完成率。完成高效节水灌溉年度目标任务，得2分；未完成年度目标任务的，根据实际完成率按比例计分。

11.水功能区限制纳污制度建设和措施落实率。对于水功能区限制纳污制度建设，用最严格水资源管理制度考核结果中的水功能区限制纳污制度建设和措施落实情况进行折算计分，分值10分。

12.城市节水标准达标率。对于城市节水，地级及以上缺水城市符合《国家节水型城市考核标准》或达到《城市节水评价标准》I级，其他地级及以上城市达到《城市节水评价标准》II级及以上要求的，得5分；达不到要求的，得0分。

13.年度集中式地下水型饮用水水源补给区环境状况调查完成率。对于地下水环境状况调查、加油站地下油罐更新改造，完成当年度集中式地下水型饮用水水源补给区环境状况调查工作的计分，分值为2分。

14.更新改造加油站地下油罐比例。按完成更新改造的加油站地下油罐占需更新改造的加油站地下油罐的比例乘以该项分值进行计分，分值为2分。

15.水源地规范化建设完成比例。对于饮用水水源环境保护规范化建设按完成规范化建设的饮用水水源个数占全部水源个数的比例乘以该项总分值进行计分，分值为4分。按照《集中式饮用水水源地环境保护状况评估技术规范》(HJ774-2015)开展评估，2018年(含)前评估分值大于等于90分的，2019-2020年评估分值大于等于95分的，视同于该水源完成规范化建设。

16.水污染防治技术指导目录入选技术示范推广率。根据各省(区、市)提供的相关证明材料，按照工作要求及时发布水污染防治技术指导目录，入选技术示范推广率达到60％以上，建立信息反馈机制及指导目录定期完善修订机制的，计2分。若没有公开发布水污染防治技术指导目录，扣2分；入选技术示范推广率每减少10％，扣0.2分；相关机制未建立，扣0.5分。合计分数扣完为止。

17.地方管理机制落实率。各市提供相关证明材料，按照工作要求制定实施达标方案、建立重点工作管理台账并按时报送相关信息和填报调度系统的计分，分值为3分。水污染防治工作信息、环境质量达标方案实施情况、重点工作管理台账和水十条调度系统未按时报送的、或报送材料不完整的，缺一次扣0.5分，扣完为止。

18.环境信息公开比例。各市提供相关证明材料，按照工作要求及时公开各项环境信息的且信息完整，计2分。若缺少任一项内容、信息公开内容不完整、或发现一例重点污染排污单位未公开信息的，扣0.5分，扣完为止。

19.取缔十小企业完成比例。对于取缔“十小”企业，该项总分为5分。对于造纸、制革、印染、染料、炼焦、炼硫、炼砷、炼油、电镀、农药等10个类别的生产项目，省环境保护厅及有关部门通过日常检查、督查以及调查群众举报投诉环境问题等途径，发现应纳入取缔范围而未纳入、未取缔的“十小”项目，或取缔后死灰复燃的项目，一经查实，每个项目扣0.5分，扣完为止。

20.地表水水质优良比例。地表水水质优良(达到或优于III类)比例。

(1)未完成年度目标

按全市当年I-III类实际比例占当年目标比例的比重乘以水质优良指标分值的60％或70％进行计分，计算公式如下：

S

R

R

S

K

(2)完成或超额完成年度目标

以完成年度I-III类比例目标得分与超额比例部分得分之和计，若当年I-III类实际比例为100％，则I-III类得分为S1，计算公式如下：

21.地表水劣Ⅴ类水体控制比例

(1)未完成年度目标。

按全市当年I-V类的实际比例占当年目标比例的比重乘以劣V类指标分值的70％进行计分，具体计算如下：

S

R

R

S

K

(2)完成或超额完成年度目标。

以完成年度劣V类比例目标得分与超额比例部分得分之和计，当年劣V类目标为0且完成年度目标时，得S

22.地级及以上城市建成区黑臭水体控制比例。2017年的考核判定，按照整治工程完工或水体达标认定。若完成年度消除比例目标，并已经按照《城市黑臭水体整治工作指南》完成整治效果评估的得满分；未完成效果评估，但整治工程完工或水体已达标的，每条扣1分。2020年，各市黑臭水体消除比例达不到90％的，该市不得分。自2017年起，未按要求报送季度信息的，每次扣3分，扣完为止。若黑臭水体排查结果为0的城市，自2017年起，发现黑臭水体并主动上报及制定相关整治措施的市不扣分，被举报并核实存在黑臭水体的市，发现一条扣5分，扣完为止。

23.地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例。达到或优于III类比例满足考核目标要求时，按实际比例乘以10分计分。

24.地下水质量极差控制比例。极差比例等于或优于考核目标时，计10分。极差比例差于考核目标时，按考核目标比例要求占实际比例乘以8分进行计分。在上述计分基础上，如地下水水质恶化(除基准年极差点位外，行政区域内级别恶化的考核点位个数大于级别改善的考核点位个数)，按恶化的考核点位个数与级别改善的考核点位个数之差占考核点位总个数的比重乘以10分进行扣分。

在上述量化后的指标取值中，为统一计算，并将所有数值转化为百分制数值，计算公式如下：

即，

对多专家的打分结果按层次进行权重计算(指标体系见图1)，最后取其平均值，得到“水十条”绩效评估各级指标权重，参见表1。

表1“水十条”绩效各指标权重

以辽河流域为例，量化分值结果，参见表2。

表2辽河流域“水十条”治理效果评估指标量化分值

上述指标量化后，与各指标权重加成，计算绩效，结果见表3，过程如下：方案层：

D111＝5.5×0.1359＝0.7428；

D121＝1.2×0.0182＝0.0224；

D122＝0.6×0.0040＝2.0025；

D123＝1.2×0.0128＝0.0157；

D124＝4.8×0.0577＝0.2760；

D131＝1.6×0.0646＝0.1059；

D141＝6.8×0.0663＝0.4528；

D142＝3.4×0.0114＝0.0389；

D211＝5.5×0.0310＝0.1697；

D212＝1.4×0.0029＝0.0040；

D213＝6.8×0.0098＝0.0670；

D214＝3.4×0.0125＝0.0426；

D221＝0.7×0.0447＝0.0305；

D231＝0.5×0.0182＝0.0087；

D232＝1.8×0.0275＝0.0489；

D311＝1.4×0.0486＝0.0665；

D321＝2.0×0.0486＝0.0997；

D331＝1.0×0.0184＝0.0188；

D341＝3.4×0.0220＝0.0750；

D411＝13.4×0.1021＝1.3666；

D412＝8.0×0.0287＝0.2292；

D421＝13.7×0.1128＝1.5430；

D431＝5.1×0.0673＝0.3402；

D441＝6.8×0.0242＝0.1652。

子准则层：

C11＝D111＝0.7428；

C12＝D121+D122+D123+D124＝0.3166；

C13＝D131＝0.1059；

C14＝D141+D142＝0.4917；

C21＝D211+D212+D213+D214＝0.2833；

C22＝D221＝0.0305；

C23＝D231+D232＝0.0576；

C31＝D311＝0.0665；

C32＝D321＝0.0997；

C33＝D331＝0.0188；

C34＝D341＝0.0750；

C41＝D411+D412＝1.5959；

C42＝D421＝1.5430；

C43＝D431＝0.3402；

C44＝D441＝0.1652。

准则层：

B1＝C11+C12+C13+C14＝1.6570；

B2＝C21+C22+C23＝0.3715；

B3＝C31+C32+C33+C34＝0.2600；

B4＝C41+C42+C43+C44＝3.6443。

A＝B1+B2+B3+B4＝5.9327。

表3评估指标绩效值

以上实例是通过层次分析法，将“水十条绩效值”问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。通过最终的绩效计算，可以分析出当前流域水环境管理和水污染防治存在的不足，为水环境管理提供科技支撑。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。