第２５卷第１期貴州水力發電
地方水電工程環保
生態承載力理論在流域水電梯級
開發規劃環評中的應用
周宗敏，曾得峰
（貴州省水利水電勘測設計研究院，貴州貴陽
５５０００２）
摘要：通過建立流域生態承載力指標體系，確定指標權重及評價標準，構建了流域水電梯級開發規劃環境影響
評價的生態承載力計量模型，並以貴州省壩王河流域為例，對不同規劃方案情景下的流域生態環境影響進行了評價。結果表明：評價的５個方案（包括零方案）情景中，規劃的４個方案情景下的壩王河流域生態承載力指數（水平）均較零方案情景高，其中方案４情景下的流域生態承載指數最高，在該方案情景下，流域生態系統將保持健康水平，是環境可行的推薦方案。
關鍵詞：環境工程學；生態承載力；水電梯級開發；規劃環評中圖分類號：ｘｉ７１．４
文獻標誌碼：ｂ
文章編號
０ 引言
戰略環境影響評價是當今環境影響評價研究的前沿領域，其中流域水電梯級開發規劃環境影響評價是指對流域水電梯級開發規劃實施後可能造成的環境影響進行分析、**與評價，並提出預防或者減輕不良環境影響的對策和措施，制定跟蹤監測的方法和制度。它可更早參與規劃方案的形成，可從流域環境保護和生態建設的整體角度考慮規劃實施所造成的環境影響，從決策源頭上儘量減少規劃產生的不利影響，從而保護流域生態環境。流域水電梯級開發規劃在我國正受到越來越廣泛的重視，相繼頒布了《中華人民共和國環境影響評價法》（２００２年）、《規劃環境影響評價技術導則（試行）》（２００３
生態承載力作為生態系統整體水平的表徵，已成為生態環境管理的有效工具，其概念的演變先後經歷了種群承載力、資源承載力、環境承載力、生
態承載力等４個階段。高吉喜在前人的基礎上發展了生態承載力的概念；楊志峰等則將生態承載力概念與生態系統健康聯絡起來，並將其定義為：在一定社會經濟條件下，自然生態系統維持其
服務功能和自身健康的潛在能力。根據楊志峰等人提出的生態承載力定義，生態承載力由資源環境承載力、自然生態系統恢復力即生態彈性力和人類活動潛力等３部分組成，並具有以下特點：ａ．相對
性與動態性，即生態承載力是相對於某一具體歷史發展階段和社會經濟水平而言的，將隨社會經濟的
發展而變化；ｂ．與生態系統健康狀態緊密相連，
一年）、《規劃環境影響評價條例》（２００９年）。目前實際工作中普遍遵循的《規劃環境影響評價技術導則（試行）》僅引導和啟發性地提出規劃環評的一般
原則、技術程式、方法、內容及要求等 ］，對流域水電梯級開發規劃環評缺乏針對性的指導。因此，需要相關機構和環評工作者在實踐中以研究者角色開展相關工作，不斷豐富和完善其理論與技術方法。
鑑於此，本文嘗試從生態承載力理論角度出
定的生態承載力水平對應一定的生態系統健康等即人類可通過技術進步等活動提高生態承載力。
由此可知，生態承載力集中體現了自然生態系
級；ｃ．可控性，主要體現在人類活動潛力方面，
統對社會經濟系統發展強度的承受能力和一定社會經濟系統發展強度下自然生態系統的健康發生損毀的難易程度，且同時將社會經濟系統壓力作為外力，而非內力，因而能夠更準確地衡量自然生態系統對社會經濟系統的承載能力。１．２生態承載力計量模型
１．２．１評價指標體系
發，構建流域水電梯級開發規劃環評的生態承載力計量模型，並以貴州省壩王河流域為例進行了初步**。
１生態承載力基本理論
１．１ 生態承載力概念及其特點
收稿日期
作者簡介：周宗敏（１９６０－－），女，貴州省湄潭縣人，高階工程師，
主要從事環境影響評價與水土保持工作。
６３第２５卷第１期貴州水力發電２０１１年２月
流域水電梯級開發環境影響涉及資源、環境、社會、經濟等諸多方面，包含了定量成分和定性成分，很難用一兩個指標來評價，因此為全面評價流
域水電梯級開發環境影響，有必要建立指標體系。
本文根據前述生態承載力概念，結合系統可分原理，建立流域水電梯級開發規劃環境影響評價指
標體系框架，見圖１。
流域生態承載力
資源環境載力
生態彈性力
人類活動潛力ｉｉ
ｉ廠］廠ｔ廠１＿＿ｔ］
資環水氣景生技
文生信源境文態術化活息利質情質水教質交用
量勢候觀量平育量
流巾巾 『ｔ１巾 ｆｔ１ｒｆ１巾巾巾巾
圖１流域水電梯級開發規劃環境影響評價指標體系框架
該指標體系框架由４層組成，第１層為目標
層，即流域生態承載力；第２層為準則層，包括資源環境承載力、生態彈性力和人類活動潛力等３個準則；第３層為要素層，其中資源環境承載力包括資源利用、環境質量２個要素，生態彈性力包括水文情勢、氣候、景觀和生態質量等４個要素，人類
活動潛力包括技術水平、生活質量、文化教育和資訊交流等４個要素；第４層為指標層，可根據具體流域水電梯級開發規劃實際情況予以確定，這裡不
列出具體指標。
ｉ．２．２評價指標權重
在流域水電梯級開發規劃環評中，指標權重的確定十分重要，直接影響評價結果。目前確定權重的方法有多種，但大致可劃分為２類：主觀賦權法和客觀賦權法。前者有層次分析法
法等，後者有熵值法、主成分分析法等，其中，
ａｈｐ是一種定性和定量相結合的系統分析方法，
因其通過採取分層次分別賦權方式，避免了大量指標同時賦權的混亂和失誤，可提高**和評價的簡便性和準確性而應用頗廣。考慮到流域水電梯級開
發規劃環境影響評價指標體系鮮明的層次性，且兼有定量和定性２種成分，本文選取ａｈｐ來進行指
標賦權。ａｈｐ賦權的關鍵環節是構造評價指標體系的兩兩比較判斷矩陣進行一致性檢驗，其計算方法有冪法、方根法與和積法。本文採用方根法，具體計算步驟可參照參考文獻［４］。
１．２．３評價標準與指標標準化
由於生態承載力概念與生態系統健康狀態有機
相連，因此可借鑑已有生態系統健康研究成果 ｊ
６４來確定評價指標的參照值，即評價標準。已有流域
生態系統健康評價標準常劃分為病態、不健康、亞健康、健康、非常健康５個等級，各等級值綜合各指標的分布特點、世界和中國的指標均值和生態縣（市、省）的相應要求予以確定。
為消除不同指標量綱及數量級間的差異和影響，需對原始資料進行標準化處理，這裡採用相對隸屬度公式，具體如下：
假設有ｍ個待評物件，ｎ項評價指標，形成評
價樣本矩陣ｘ＝（，），並假設樣本矩陣標準化後記為ｒ＝（ｒ），則：
對效益型指標，即數值越大越安全指標：
：對成本型指標，即數值越小越安全指標：
：（ｍａｘｘ／一 ）／（ｍａｘｘ／一ｍｉｎｘ／）
式中：ｒｉｊ分別為樣本ｉ第個指標的原始數值
和標準化後的數值；ｍａｘｘｊ和ｍｉｎｘ／分別為第個指標下的各評價樣本屬性值的最大值和最小值。
１．２．４綜合評價模型
由生態承載力定義具體到流域水電梯級開發規劃環評，則不同規劃方案對流域生態環境的影響程度可由生態承載力指數表徵，其計算公式如下：
＝式中：ｅｃｃ 為規劃方案ｐ下的生態承載力指數；
ｌ。ｌ為生態承載力狀態空間向量的模；ｅ 為規劃方案ｐ的第ｉ個資源環境承載力指標在空間座標
軸上的投影；ｒｉｐ為規劃方案ｐ的第－『個生態彈性力指標在空問座標軸上的投影；。為規劃方案ｐ的第ｋ個人類活動潛力指標在空間座標軸上的投影；
ｗ 、ｗｊ、ｗ 為第ｉ、、ｋ個指標對應的權重。
經歸一化處理後其值越大，代表流域生態承載力水平越高；反之其值越小，代表流域生態承載力水平越低。為描述不同生態承載力指數所對應的生態承載力水平，本文採用均勻分
布函式法將生態承載力水平分為弱承載、低承載、中等承載、較高承載與高承載等５個等級，並與生
態系統健康等級相對應，詳見表１。
２ 例項研究——以壩王河流域水電梯
級開發規劃為例
２．１ 壩王河流域水電梯級開發規劃概況
２．１．１壩王河流域概況
壩王河流域位於貴州省南部，是紅水河水系蒙江一級支流，發源於貴陽市花溪區高坡鄉田坎寨，
自北向南依次流經貴陽市花溪區、惠水縣、平塘縣、
周宗敏，等：生態承載力理論在流域水電梯級開發規劃環評中的應用２０１１年第１期
表１生態承載力指數分級標準
注：、②項均引自參考文獻［３ｊ。
羅甸縣，最後匯入蒙江。流域面積２ ３５１ｋｍ ，河
洞、大小井省級風景名勝區等，生態環境十分敏感。
２．１．２壩王河流域規劃方案簡介
流全長１６２．２ ｋｍ，總落差１２４６ ｍ，主河道比降６．１６％。，水能資源蘊藏量１７４．６ ｍｗ，已開發２．３４ｍｗ，年發電量１０４５萬ｋｗｈ，為可開發量的
１．３４％。
壩王河流域規劃編制單位在對規劃河段進行勘查基礎上，根據河流自然特點、開發條件及地方社
壩王河流域屬於典型喀斯特地貌區，整條河流忽明忽暗，明伏交替，水文地質條件複雜，水資源時空分布不均，水土資源分布不協調，水低田高，
會經濟發展需求，提出了由梅家田、平寨、大河、羨塘、落雨寨、馬鞍寨、小井及柏林等８個壩址組合成４個規劃方案，與零方案一起構成了本次評價的５個方案，各方案詳見表２。
造**畜飲水及農業灌溉用水困難；流域以農業生產為主，水土流失嚴重；流域內分布有羨塘燕子
表２壩王河流域水電梯級開發規劃方案
規劃方案
零方案方案１
具體規劃內容
不作規劃，按照現有模式發展。
梅家田（１０６５ｎ３）＋平寨（９８６ ｍ）＋大河（９５０ ｍ）＋羨塘（９０４ｍ）＋落雨寨（８５９ｍ）
＋馬鞍寨（８１２．９ｍ）＋小井（７３５ｍ）＋柏林（４１５ｍ）。梅家田（１０６５ｍ）＋平寨（９８６ｍ）＋大河（９５０ｍ）＋羨塘（９０４ｍ）＋落雨寨（８５９ｍ）＋小井（８１２．９ｍ）＋柏林（４１５ｍ）。
方案２方案３方案４
梅家田（１０６５ｍ）＋平寨（９８６ｍ）＋羨塘（９５０ｍ）＋落雨寨（８５９ｍ）＋馬鞍寨（８１２．９ｍ）＋小井（７３５ ｍ）＋柏林（４１５ｍ）。梅家田（１０６５ｍ）＋平寨（９８６ｍ）＋羨塘（９５０ｍ）＋落雨寨（８５９ｍ）＋小井柏林（４１５ｍ）。
注：括號內為各梯級正常蓄水位，除梅家田、平寨及柏林電站採取壩後式開發外，其餘各梯級均採取引水式開發。
２．２壩王河流域水電梯級開發規劃環境影響評價
與分析２．２．１評價指標體系與權重
由表４可知，本次評價的５個方案的生態承載力指數大小順序分別為：方案４＞方案２＞方案３＞方案１＞零方案，對應的承載力水平分別為中等
依據上述基於生態系統健康的生態承載力理論
承載、較高承載、中等承載、較高承載和低承載。相應的流域生態系統將分別處於亞健康、健康、亞健康、健康和不健康的水平。分析表明：
如果不做規劃，即零方案情景下，壩王河流域生態承載力處於低承載水平，相應的流域生態系統活力較弱，結構不協調，恢復力、服務功能和人群健康等較差，勢必影響到流域社會經濟的可持續發展；方案１—４情景下，壩王河流域生態環境承載力將得到提高，
與方法，結合壩王河流域生態環境現狀，確定壩王
河流域水電梯級開發規劃環境影響評價指標體系，
並依據ａｈｐ原理與方法確定評價指標體系中各指
標權重，見表３。
２．２．２綜合評價與分析
經計算，壩王河流域水電梯級開發規劃各方案及零方案對應的生態承載力指數見表４。
６５表４壩王河流域水電梯級開發規劃環評結果
護的協調發展，從決策源頭上保護流域生態環境，需在規劃階段就流域水電梯級開發所造成的環境影響進行全面、科學的評價。
但目前有關流域水電梯級開發規劃環評的理論
和方法還不完善，現行的《規劃環境影響評價技術導則（試行）》又過於原則化和一般化，對流域水電梯級開發規劃環評指導的針對性不強，因此需要在
實踐中不斷豐富和完善。本文將生態承載力理論引
流域生態系統活力增強，結構趨向協調，恢復力、服務功能及人群健康等也將得到提高，其健康水平將由不健康變為亞健康甚至健康。其中，方案４情景下的流域生態承載指數最高，流域生態系統將保
入流域水電梯級開發規劃環評，對流域水電梯級開發規劃環境影響評價方法作了初步**，一定程度上拓寬了流域水電梯級開發規劃環境影響評價思路，豐富和發展了規劃環境影響評價理論與方法。
參考文獻：
持健康水平，因而是本次評價的環境可行的推薦方案。
規劃環境影響評價技術導則（試行）
［ｓ］．國家環境保護總局．
［２］高吉喜．可持續發展理論探索——生態承載力理論、方法
與應用［ｍ］．北京：中國環境科學出版社，２００１．
［３］楊志峰，隋欣．基於生態系統健康的生態承載力評價
［ｊ］：環境科學學報
［４］陳曉巨集，江濤，陳俊合．水環境評價與規劃［ｍ］．廣州：中
山大學出版社，２００１．
３ 結束語
社會經濟發展客觀要求流域水能資源開發，但
水電梯級開發在促進水能資源利用、增強防洪能力、改善農業生產、促進流域社會經濟發展的同時也會帶來一系列的生態問題，如改變河流基本形態與水文狀況、造成生物多樣性降低等，關係到流域
［５］郭秀銳，楊居榮，毛顯強．城市生態系統健康評價初探
［ｊ］．中國環境科學
的可持續發展。為實現流域水電開發與生態環境保６６
生態承載力評價
一 生態承載力的概念 內涵和特性。1 生態承載力 指一定條件下生態系統為人類活動和生物生存所能持續提供的最大生態服務能力，特別是資源與環境的最大供容能力。或是指 在不削弱某一地區的生產能力的情形下，該區域所能持續支援某一種群的最大生物數量。用生態足跡來衡量時，指在不損害有關生態系統的生產力和功能完整...
二 生態系統承載力理論與方法 生態足跡
城市生態規劃關鍵技術方法之二 生態系統承載力理論與方法 生態足跡 生態承載力的概念從自然生態系統的種群承載力到資源承載力 環境承載力，又發展到生態系統承載力。他的概念在不斷發生演變。城市生態系統承載力可以這樣定義 在正常情況下，城市生態系統維繫其自身健康 穩定發展的潛在能力，主要表現為城市生態系統對...
資源型城市生態承載力時空差異研究
作者 呂萍 牡丹江師範學院學報 哲學社會科學版 2018年第01期 摘要 依據生態承載力內涵構建評價指標體系，研究表明 黑龍江省資源型城市生態承載能力呈現森工城市較強 石油城市次之，煤炭城市較弱的空間差異格局 在煤炭資源型城市內部而言，雞西市生態承載力較強，其餘三座煤炭城市較弱的空間格局。並且將黑龍...