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1、第33卷第9期長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)Vol．33No．92016年9月JournalofYangtzeＲiverScientificＲesearchInstituteSep．2016doi:10．11988/ckyyb．201600732016，33(09):28－32多元因子分析模型在河流健康評(píng)價(jià)中的應(yīng)用———以蘇子河水質(zhì)特性研究為例賈磊(天津大學(xué)水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300072)摘要:為順應(yīng)河流生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，提出健康河流、生命河流等概念，維持河流生態(tài)系統(tǒng)健康已經(jīng)成為流域綜合管理的必然趨勢(shì)。綜合運(yùn)用水文學(xué)、水力學(xué)、泥沙地貌學(xué)和水生生態(tài)學(xué)的基本理論和方法研究河流生態(tài)健康的表
2、征因子，確定各因子的閾值，建立流域性水體水質(zhì)可續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)體系。以河流可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)，引用代表性的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行篩選，對(duì)流域水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)值化分析，以蘇子河流域水質(zhì)特性為研究對(duì)象，選取出評(píng)估河流健康狀況的環(huán)境因子，客觀反映出中小河流域健康狀況，為河流的可持續(xù)管理和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供參考。關(guān)鍵詞:河流健康;評(píng)估指標(biāo);因子分析;可持續(xù)發(fā)展;河流水質(zhì)中圖分類號(hào):TV856文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1001－5485(2016)09－0028－051研究背景2河流健康的理論架構(gòu)河流是陸地生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)脈，與周圍的生物種2．1河流健康評(píng)估指標(biāo)構(gòu)成群交織，形成復(fù)雜、有序、穩(wěn)定的河流生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)于為追求生態(tài)
3、環(huán)境及資源的可持續(xù)利用，充分考地球生命系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著物種流動(dòng)、能量慮環(huán)境資源整合。水資源相關(guān)政策推行將對(duì)環(huán)境與交換、物質(zhì)循環(huán)的重要作用。人類活動(dòng)對(duì)河流生態(tài)生態(tài)造成一定程度的影響和沖擊，所以更需要運(yùn)用系統(tǒng)造成的影響，最終導(dǎo)致流域污染不斷加劇甚至可持續(xù)利用思維觀點(diǎn)來面對(duì)水資源的相關(guān)問題［5］。造成整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)不同程度的退化，違背了人類與綜上所述，河流健康概念的核心架構(gòu)如圖1，關(guān)注人［1］環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。目前，隨著人們對(duì)河流類生存與發(fā)展的水資源供應(yīng)效益外，同時(shí)考慮對(duì)于自然屬性及面臨挑戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)逐步深化，河流管理目［6］環(huán)境與生態(tài)的沖擊與影響。標(biāo)從單一的水資源管理擴(kuò)展到對(duì)河流生態(tài)系
4、統(tǒng)的流域管理。河流健康評(píng)估作為河流管理的工具，有助于提高管理決策能力，對(duì)于流域可持續(xù)管理及區(qū)域［2］生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)具有重要意義。本文在系統(tǒng)剖析河流自然－社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)及功能的基礎(chǔ)上，明確了河流健康的內(nèi)涵，從河道基本環(huán)境、河流生態(tài)環(huán)境等方面出發(fā)，重點(diǎn)考慮河道水量、水質(zhì)、水環(huán)境等方面因素，構(gòu)建河［3］流健康綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;采用多元環(huán)境因子分圖1河流可持續(xù)利用的核心架構(gòu)析對(duì)流域水質(zhì)指標(biāo)數(shù)值化，即模擬河流健康評(píng)估因Fig．1Corestructureofriver'ssustainableutilization［4］子，對(duì)現(xiàn)有水質(zhì)和水文數(shù)據(jù)加以概化，建立水質(zhì)為了維護(hù)自然生態(tài)環(huán)
5、境，促進(jìn)水資源可持續(xù)利因子分析模型，以蘇子河流域作為典型進(jìn)行實(shí)證研用以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與區(qū)域均衡發(fā)展，水利及環(huán)境究，從而為流域可持續(xù)管理提供決策技術(shù)支撐。保護(hù)等相關(guān)部門水環(huán)境綜合治理措施，即合理有效收稿日期:2016－01－22;修回日期:2016－03－04作者簡(jiǎn)介:賈磊(1983－)，男，遼寧沈陽人，工程師，博士研究生，主要從事生態(tài)河流、水庫(kù)生態(tài)調(diào)度與景觀河流修復(fù)與設(shè)計(jì)方面的工作，(電話)13802008390(電子信箱)jialei@tju．edu．cn。第9期賈磊多元因子分析模型在河流健康評(píng)價(jià)中的應(yīng)用———以蘇子河水質(zhì)特性研究為例29［7］使用水量確保水資源穩(wěn)定供應(yīng);推動(dòng)流域綜合
6、管3．1．1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理理，降低洪水災(zāi)害及損失;涵養(yǎng)水土，保護(hù)地下水，提設(shè)有n個(gè)數(shù)據(jù)，p個(gè)原始變量數(shù)，則數(shù)據(jù)矩陣為升水源利用效益;全面恢復(fù)近自然水環(huán)境;推動(dòng)水éx11x12…x1nù［8］êú循環(huán)再利用，促進(jìn)水源供應(yīng)多元化。X=x21x22…x2n。(1)êúêú2．2評(píng)估方法?xn1xn2…xnn?河流生態(tài)系統(tǒng)健康的理論架構(gòu)體系包括2部分析變量須將原始變量標(biāo)準(zhǔn)化，即分:一是河流生態(tài)系統(tǒng)健康標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ);二是干Xij－XiZij=。(2)［9］S擾生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)。河流i生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有生態(tài)特征、水資源式中:Xij為第i個(gè)變量，第j個(gè)樣本的測(cè)值;Xi為第
7、i狀況、河流基本狀況、功能整合、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。個(gè)變量的平均值;Si為第i個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)本研究所建立的河流可持續(xù)利用架構(gòu)結(jié)構(gòu)，初經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，Zij的平均值為0，方差為1，其所得的相關(guān)矩陣和協(xié)方差矩陣完全相同，因此，相關(guān)步歸納出屬地化河流健康評(píng)估考慮因子所包含生態(tài)矩陣為特征、棲息地、水資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等4項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)。針對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)健康的研究需要，以相關(guān)數(shù)é1r12…r1pùêú據(jù)獲取的容易度和豐富度為標(biāo)準(zhǔn)，依照其河流可持Ｒ=r211…
