CN104915805A - 一种河流生态修复效果评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及河流生态修复效果评估方法，可有效解决河流生态修复效果评估，利于环境保护的问题，其解决的技术方案是，首先针对河流退化情况，制定河流生态系统的修复目标，再采用频率统计法和理论分析法，构建水生态修复效果评估指标层次结构模型，同时采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理；制定河流生态系统修复效果的评价标准；通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估，本发明方法新颖独特，易操作使用，效果好，通过对河流的修复效果的评价，指导河流治理和生态修复，利于环境保护，经济和社会效益巨大。

Description

一种河流生态修复效果评估方法

技术领域

本发明涉及河流生态保护，特别是一种河流生态修复效果评估方法。

背景技术

随着工业文明的迅速发展，人类对水资源的需求大量增加，造成了水资源的短缺；此外，大量污染物的排入、河道的人工化改造及河岸缓冲带的破坏等严重影响了河流生态功能，造成了河流生态退化问题，生态系统退化已成为全球面临的严重问题之一。生态修复就是以当前退化的生态系统为对象，在诊断致损机理的基础上，修复其功能、结构，并最终使其达到能够自我维持的状态。生态修复为河流资源管理和生物保护提供了新思想和机遇。如何保证河流生态修复过程中的修复效果，识别影响河流生态修复的主要因素，以便管理者及时了解并予以调控？建立一种河流生态修复效果评估方法，表征生态修复过程中河流生态系统的变化状态，对于河流生态修复效果评估具有重要的科学意义。

目前在河流生态系统健康评价和河流生态系统恢复能力方面的研究较多，而这两方面是对河流退化程度的诊断，或者可恢复能力的判定，仅仅是进行河流生态修复的前期工作。随着人们对河流生态系统健康的关注，河流的生态修复工作也逐渐成为生态文明建设的重点。但在河流经过一系列的工程和措施修复后，其生态系统的各个状态指标是较修复前有所优化，还是受到了进一步的破坏，河流某一生态功能的修复措施是否会对另一功能造成不利的影响？这些问题都需要进一步通过河流生态修复效果的评估来研究。

河流生态修复方面授权的若干专利，有关河流生态修复效果评估的专利较少，大多为保护水体而设置的进行其生态修复的方法或装置方面。如公开号为CN102053140A的专利，提供了一种富营养化浅水湖泊生态修复后水质的诊断和评价方法，为富营养化浅水湖泊生态修复后的湖泊管理措施的拟定以及后续生态工程方法的选择和应用，提供了科学合理的参考依据；申请号为CN201110175770.6的专利，名称为一种自然水体的生态修复系统及其修复方法，是一种以恢复自然水体的生态结构为目的，以生态修复技术为主，辅以一定的工程技术手段加以实现的生态修复系统及修复方法。

由此可以看出，尽管通过努力对一些水体的修复工程进行了评价，但缺乏河流生态修复评价的评价标准和规范化评估方法的研究，限制了生态修复和环境保护。因此，制定一种能够有效评估河流生态修复效果的评估方法，对于河流生态修复学家和生态修复工程实施者而言是迫切和必需的，对于保障河流生态修复的成功和河流生态系统的可持续发展，将具有重要的现实意义。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种河流生态修复效果评估方法，可有效解决河流生态修复效果评估，利于环境保护的问题。

本发明解决的技术方案是，首先针对河流退化情况，制定河流生态系统的修复目标，再采用频率统计法和理论分析法，构建水生态修复效果评估指标层次结构模型，同时采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理；制定河流生态系统修复效果的评价标准；通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估。

本发明方法新颖独特，易操作使用，效果好，通过对河流的修复效果的评价，指导河流治理和生态修复，利于环境保护，经济和社会效益巨大。

附图说明

图1为本发明的流程框示图。

图2为本发明的河流水生态修复效果评估指标框示图。

具体实施方式

以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1、2所示，本发明由以下步骤实现：

(1)、针对河流退化情况，制定河流生态系统的修复目标，方法是：

搜集修复前河流的地貌、河岸带特征、水文、水质、水生生物和景观特征数据资料，了解河流生态系统进行修复前受损河流生态系统的退化状况；

根据受损河流生态系统的退化状况，制定河流生态系统在地貌、水文水质、水生生物及河流功能的修复目标，修复目标的制定体现河流所在区域的社会需求性、经济支撑性和技术可行性；

(2)、采用频率统计法和理论分析法，构建水生态修复效果评估指标层次结构模型：

以地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况四个方面作为水生态修复效果评估指标体系的准则层指标，构建河流生态系统修复效果评估的层次结构模型；

采用频率统计法(公知技术)选择与河流评价相关且引用次数大于5的文献，对文献中用的评价指标进行使用频度分析，筛选频度大于30％的指标，建立候选指标库，并根据河流修复效果评估指标筛选的科学性、系统性、代表独立性和可操作性原则进行进一步筛选，最终确定指标层指标；

所述河流生态系统修复效果评估指标体系的层次结构模型为三个层次，即目标层A、准则层B和指标层C，其中：

目标层A是层次结构的最高级别，反映河流生态修复效果的综合评价指数；

准则层B是表征河流生态修复效果的主要系统层次，从不同方面反映河流生态修复效果的水平，包括地貌状况B1、水文水质状况B2、水生生物状况B3及河流功能状况B4；

指标层C是最基本的层次结构，包括C1-C15，能够直接反映河流生态修复效果；

所述地貌状况B1包括河道改造程度C1、河道蜿蜒度C2的评价因素集合；水文水质状况B2包括生态需水满足率C3、化学需氧量C4、总磷C5、氨氮C6、砷C7、汞C8的评价因素集合；所述水生生物状况B3包括浮游植物多样性C9、鱼类多样性C10、浮游动物多样性C11、底栖动物多样性C12、固着藻类多样性C13的评价因素集合；所述河流功能状况B4栖息地质量C14、景观效应C15的评价因素集合，分别表示为：

B1＝{C1，C2}，B2＝{C3，C4，C5，C6，C7，C8}，B3＝{C9，C10，C11，C12，C13}，B4＝{C14，C15}；A＝{B1，B2，B3，B4}；

(3)、采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理：

从河流生态修复效果评估的层次结构模型中的指标层开始，利用指标层中的两两指标对上一级的准则层的基本指标的重要性进行标度分析，求出各指标的权重值，并进行归一化运算；通过一致性检验后得到各个指标层对各准则层的权重集，其中：

所述指标层的河道改造程度C1、河道蜿蜒度C2相对准则层地貌状况B1的权重分别为W_C1、W_C2，则地貌状况准则层的权重集为W_B1＝{W_C1，W_C2}；所述指标生态需水满足率C3、化学需氧量C4、总磷C5、氨氮C6、砷C7、汞C8相对准则层水文水质状况B2的权重分别为W_C3、W_C4、W_C5、W_C6、W_C7、W_C8，则水文水质状况准则层的权重集为W_B2＝{W_C3，W_C4，W_C5，W_C6，W_C7，W_C8}；所述指标层的浮游植物多样性C9、鱼类多样性C10、浮游动物多样性C11、底栖动物多样性C12、固着藻类多样性C13相对准则层水生生物状况B3的权重分别为W_C9、W_C10、W_C11、W_C12、W_C13，则水生生物状况准则层的权重集为W_B3＝{W_C9，W_C10，W_C11，W_C12，W_C13}；所述指标层的栖息地质量C14、景观效应C15相对准则层河流功能状况B4的权重分别为W_C14、W_C15，则河流功能状况准则层的权重集为W_B4＝{W_C14，W_C15}；

从河流生态修复效果评估的层次结构模型中的准则层开始，利用准则层中的两两指标对上一级的目标层的基本指标的重要性进行标度分析，求出各准则层指标的权重值，并进行归一化运算；通过一致性检验后得到各准则层对目标层的权重集，其中：

所述准则层地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况相对目标层的权重分别为W_A1、W_A2、W_A3、W_A4，该目标层的权重集W_A＝{W_A1，W_A2，W_A3，W_A4}；

将指标层相对于准则层的权重值同准则层相对于目标层的权重值相乘，得到每个评估指标在河流生态修复效果评估中所占的权重，将计算得到的各评价指标在河流生态修复效果评估中所占的权重建立层次总排序列表。

在进行指标的标准化时，首先根据修复目标和河流生态系统的退化现状，将各修复效果评估指标的评价标准进行分级，并确定每个修复效果评估指标的分级标准，然后根据分级级数确定修复效果评估指标的评价值，其中：

所述修复效果评估指标的评价标准的分级，是根据河流生态系统现状和修复目标之间的差距，划分三级或者四级；

所述修复效果评估指标分级标准的确定是将一级标准设定为各个评价指标的修复目标，末级标准设定为对应的各个评价指标的现状，中间的分级标准根据河流完成修复目标的过程状态确定；

所述根据分级级数确定修复效果评估指标评价值的设定中，一级标准的评价值设定为1.0，达到修复目标或者超出预期修复目标时，评价值均为1.0，最末级标准的评价值设定为0，中间标准的评价值根据分级的级数平均设定，若设定为三级，则一级评价值为1.0，二级评价值为0.5，三级评价值为0；若设定为四级，则一级评价值为1.0，二级评价值为0.67，三级评价值为0.33，四级评价值为0；

(4)、制定河流生态系统修复效果的评价标准：

根据所述指标权重和指标标准化评价值，得到修复后生态系统的综合评价指数，具体计算方法步骤如下：

1)指标层评价指数值：

①地貌状况评价指数计算：

G_Ci＝GN_Ci×W_Ci  (i＝1,2)

$G=\underset{i=1}{\overset{n=2}{\Σ}}{G}_{Ci}\·W_{A1}$

式中：G为地貌状况指标的评价指数；G_Ci为地貌状况指标Ci的评价指数；GN_Ci为地貌状况指标Ci的评价值；

②水文水质状况评价指数计算：

Q_Ci＝QN_Ci×W_Ci  (i＝3,4,5,6,7,8)

$Q=\underset{i=3}{\overset{n=6}{\Σ}}{Q}_{Ci}\·W_{A2}$

式中：Q为水文水质状况指标的评价指数；Q_Ci为水文水质状况指标Ci的评价指数；QN_Ci为水文水质状况指标Ci的评价值；

③水生生物状况评价指数计算：

B_Ci＝BN_Ci×W_Ci  (i＝9,10,11,12,13)

$B=\underset{i=9}{\overset{n=5}{\Σ}}{B}_{Ci}\·W_{A3}$

式中：B为水生生物状况指标的评价指数；B_Ci为水生生物状况指标Ci的评价指数；BN_Ci为水生生物状况指标Ci的评价值；

④河流功能状况评价指数计算：

E_ci＝EN_ci×W_ci  i＝14,15

$E=\underset{i=13}{\overset{n=2}{\Σ}}{E}_{Ci}\·W_{A4}$

式中：E为河流功能状况指标的评价指数；E_Ci为河流功能状况指标Ci的评价指数；EN_Ci为河流功能状况指标Ci的评价值；

2)修复效果综合评价指数：

RCEI＝(G+Q+B+E)×100

式中：RCEI为修复效果综合评价指数；

将河流修复效果出现的综合评价指数0～100分为4个等级，每个等级分别对应相应的评估标准，依次为：I级成功修复、II级大部分成功修复、III级部分成功修复、IV级不成功修复，其中：

I级成功修复：退化要素基本成功修复，达到了该生态系统的修复目标，生态系统的功能结构完整，功能完善；

II级大部分成功修复：生态系统部分功能尚未得到修复，结构完整，少量评估指标未能达到该生态系统的修复目标，需要进一步消除人类活动造成的胁迫因子，同时可以加强原有的人工修复措施；

III级部分成功修复：生态系统状态较差，受损的生态系统结构未能得到有效修复，部分指标未能够达到该生态系统的修复目标，需要在加强原有人工修复措施的基础上，增加少量人工修复措施；

IV级不成功修复：生态系统仍处于原有退化状态，部分丧失的服务功能未能得到有效修复，大部分指标未能够达到该生态系统的修复目标，需要辅助高强度的修复措施；

(5)、通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估：

对修复后的河流生态系统进行河道地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况的进行检测，评估出修复评估指标的评价值；

将标准化的修复指标评价值与修复效果评估指标体系中各指标的权重相乘，得到水生态修复效果综合评价指数，然后根据评价标准评估河流的修复效果，从而实现河流生态修复效果评估。

申请人要指出的是，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化，其本质与本发明技术方案相同，均属于本发明的保护范围。

本发明经实地应用，证明方法具有很强的实用价值，评估准确率高，可有效用于对河流生态修复效果进行评估，切实实现对河流的环境保护，有关资料如下：

1、确定评估对象

以淮河流域贾鲁河(郑州段)的修复为例，进行实施实例的说明；

贾鲁河(郑州段)的主要特点为河流生态结构尚算完整，但生态系统功能遭到破坏，部分功能丧失，自身修复力减退，需要人工修复措施来稳定生态系统；

具体表现为：河道遭到一定程度的人为改造、蜿蜒度降低；河流水质恶化，各指标综合表现为水体呈现重度退化状态；生物多样性遭到破坏，生物多样性指数降低；栖息地质量下降，亲水景观度差。

2、修复目标的确定

首先进行调研和实地勘察，该河段所在区域郑州市对于该河段的水生态修复具有急迫的社会需求性，同时其修复工程具有强有力的经济支撑，在修复技术上也具有一定的技术储备，根据该河段河流IV类水质的水功能要求，确定修复目标，即建立具有恢复自身生态功能的生态系统。

该河段的修复目标确定为：

地貌方面：减少河段的人工构筑物的影响，尽量恢复河流的自然形态，提升河道的蜿蜒度；

水文水质方面：河道内生态需水满足率在75％以上，河道水质达到地表水IV类标准；

水生生物方面：各类生物多样性指数达到2.5以上；

河流功能方面：栖息地质量提高，景观舒适度提高。

3、指标体系的构建

选择地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况这四个方面作为水生态修复效果评估指标体系的准则层指标；采用层次分析法构建不同类型生态系统修复效果评估的层次结构模型，生态系统修复效果评估指标体系的层次结构模型可以划分为三个层次(图2)，即目标层(A)、准则层(B)和指标层(C)。

评价因素集合为：B1＝{C1，C2}，B2＝{C3，C4，C5，C6，C7，C8}，B3＝{C9，C10，C11，C12，C13}，B4＝{C14，C15}；A＝{B1，B2，B3，B4}。

目标层是层次结构的最高级别，即反映河流生态修复效果的评价值；准则层是表征河流生态修复效果的主要系统层次，从不同方面反映河流生态修复效果的水平，包括地貌状况、水文水质状况、水生生物状况及河流功能状况；指标层是最基本的层次结构，包括河道改造程度、河道蜿蜒度、生态需水满足率、化学需氧量、总磷、氨氮、砷、汞、浮游植物多样性、鱼类多样性、浮游动物多样性、底栖动物多样性、固着藻类多样性、栖息地质量、景观效应等，能够直接反映河流生态修复效果，是评价河流生态系统修复效果的直接可度量因子。

4、指标权重的确定

采用群组决策分析法，同一准则层内，将指标层中的指标对上一级准则层的重要性进行两两的标度分析，求出同一准则层内各指标相对于准则层的权重值，并进行归一化运算，进而得到指标层相对准则层的隶属度矩阵W_B1，W_B2，W_B3，W_B4；将准则层指标对目标层的重要性进行两两的标度分析，求出各准则层相对指标层的权重值，并进行归一化运算，进而得到指标层相对准则层的隶属度矩阵W_A；

其中：指标层相对于准则层的权重集W_B1，W_B2，W_B3，W_B4分别为：W_B1＝{0.578，0.422}，W_B2＝{0.146，0.163，0.244,0.203,0.122,0.122}，W_B3＝{0.191，0.182,0.203,0.218,0.206}，W_B4＝{0.624，0.376}；准则层相对于目标层的权重集W_A为：W_A＝{0.159，0.405，0.311,0.125}。

将各个具体指标相对于准则层的权重与准则层相对于目标层的权重相乘，可得到每个指标在河流生态修复效果评估中所占的权重(表2)；

表2：河流生态修复效果评估指标层权重

5、指标的标准化和分级

根据各指标对河流生态修复效果的影响，在对指标进行标准归一化的基础上，根据贾鲁河(郑州段)的河流退化状况和修复目标，确定了评价标准体系及其每个等级的取值区间，其中一级为河流生态系统的修复目标，末级为河流生态系统的现状。

(1)河流地貌状况

①河道改造程度：将河道改造程度分为三级，一级为无渠化和淤积，河流保持自然状态；二级为存在少量淤积，无明显渠化现象；三级为存在少量拓宽、挖深河道等现象。三个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.5)，三级(0.0)。

②河道蜿蜒度：将河道蜿蜒度分为四级，一级为蜿蜒度≥1.45；二级为蜿蜒度1.35-1.45；三级为蜿蜒度1.2-1.35；四级为蜿蜒度＜1.2。四个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.67)，三级(0.33)，四级(0.0)。

(2)河流水文水质状况

①生态需水满足率：将生态需水满足率分为三级，一级为生态需水满足率≥75％；二级为生态需水满足率70-75％；三级为生态需水满足率＜70％。三个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.5)，三级(0.0)。

②化学需氧量、总磷、氨氮、砷、汞等水质指标：将各项水质指标分为三级，一级为各项水质指标达到地表水IV类及IV类以上水质标准；二级为各项水质指标达到地表水V类水质标准；三级为各项水质指标低于地表水V类水质标准。三个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.5)，三级(0.0)。

(3)河流生物状况

水生生物多样性指数：将水生生物多样性指数分为四级，一级为生物多样性指数≥2.5，二级为生物多样性指数2.0-2.5，三级为生物多样性指数1.6-2.0；四级为生物多样性指数＜1.6。四个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.67)，三级(0.33)，四级(0.0)。

(4)河流功能状况

①栖息地质量：将栖息地质量分为四级，一级为栖息地质量≥65；二级为栖息地质量50-65；三级为栖息地质量40-50；四级为栖息地质量＜40。四个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.67)，三级(0.33)，四级(0.0)。

②景观效应：将景观舒适度分为四级，一级为景观舒适度≥50％；二级为景观舒适度30％-50％；三级为景观舒适度15％-30％；四级为景观舒适度＜15％。四个层次的评价值如下：一级(1.0)，二级(0.67)，三级(0.33)，四级(0.0)。

6、修复效果评估标准

河流生态系统修复效果四个评价级别的评价标准如下：

表3：河流生态修复效果评估标准

7、修复效果综合评价指数的确定

对修复后的河流进行调研，并进行评价，得到河流生态修复效果评估的综合评价指数(RCEI)。

表4：河流生态修复效果评估指数值

RCEI＝(G+Q+B+E)×100

＝(0.091+0.264+0.249+0.109)×100

＝71.3

8、修复效果综合评价结果分析

根据实例河段修复效果评估结果，经修复措施实施后，该河段为“II级大部分成功修复”，与实际情况相符。根据河流生态修复效果实地调研，在该河段修复中，对河道进行了人工化改造，提升了河道的蜿蜒度；

通过修复，河道水质改善中，化学需氧量达到了修复目标，总磷和氨氮的浓度虽然有所降低，但总磷仍处于劣V类水质，氨氮处于V类水质；

通过修复，河道内的生物多样性提高，基本达到了修复目标的要求；

通过修复，河道内栖息地质量得到大幅度提升，同时景观舒适度得到了很大提高；

可见，该河段水质修复仍需要加强，同时应注意在河道修复过程中，尽量使用近自然理念进行河流生态系统的修复，避免利用大范围的河道改造措施来修复生态系统的功能，以免造成生态系统其它功能的损害。

并经对其它河流多次的实际应用，均取得了相同或相近似的结果，表明本发明方法稳定可靠，使用效果好，与现有技术相比，具有以下突出的特点：

(1)针对性强：本发明应用中要结合所研究河流的生态系统退化状况、修复措施的选择，利用频率统计法和理论分析法选定评价修复效果的指标体系，并利用群组决策法确定各个指标的权重作为评估方法系统构建的前提和依据，使得研究具有较好的针对性。

(2)直观、准确：本发明应用中采用目标-结果的分析方法，在确定出河流生态系统修复目标的基础上，建立河流生态系统的修复效果评估方法，直观、准确。

(3)可操作性强：本发明采用了理论分析、问卷调查等各种方法，提供的修复效果评估方法可操作性强。

(4)科学性强：本发明应用中，方法的构建利用了层次分析法确定评价权重，使本发明方法具有很强的科学性和实际应用价值，经济和社会效益巨大。

Claims (2)

1.一种河流生态修复效果评估方法，其特征在于，首先针对河流退化情况，制定河流生态系统的修复目标，再采用频率统计法和理论分析法，构建水生态修复效果评估指标层次结构模型，同时采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理；制定河流生态系统修复效果的评价标准；通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估。

2.根据权利要求1所述的河流生态修复效果评估方法，其特征在于，由以下步骤实现：

(1)、针对河流退化情况，制定河流生态系统的修复目标，方法是：

搜集修复前河流的地貌、河岸带特征、水文、水质、水生生物和景观特征数据资料，了解河流生态系统进行修复前受损河流生态系统的退化状况；

根据受损河流生态系统的退化状况，制定河流生态系统在地貌、水文水质、水生生物及河流功能的修复目标，修复目标的制定体现河流所在区域的社会需求性、经济支撑性和技术可行性；

(2)、采用频率统计法和理论分析法，构建水生态修复效果评估指标层次结构模型：

以地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况四个方面作为水生态修复效果评估指标体系的准则层指标，构建河流生态系统修复效果评估的层次结构模型；

采用频率统计法建立候选指标库，并根据河流修复效果评估指标筛选的科学性、系统性、代表独立性和可操作性原则进行进一步筛选，最终确定指标层指标；

所述河流生态系统修复效果评估指标体系的层次结构模型为三个层次，即目标层A、准则层B和指标层C，其中：

目标层A是层次结构的最高级别，反映河流生态修复效果的综合评价指数；

准则层B是表征河流生态修复效果的主要系统层次，从不同方面反映河流生态修复效果的水平，包括地貌状况B1、水文水质状况B2、水生生物状况B3及河流功能状况B4；

指标层C是最基本的层次结构，包括C1-C15，能够直接反映河流生态修复效果；

所述地貌状况B1包括河道改造程度C1、河道蜿蜒度C2的评价因素集合；水文水质状况B2包括生态需水满足率C3、化学需氧量C4、总磷C5、氨氮C6、砷C7、汞C8的评价因素集合；所述水生生物状况B3包括浮游植物多样性C9、鱼类多样性C10、浮游动物多样性C11、底栖动物多样性C12、固着藻类多样性C13的评价因素集合；所述河流功能状况B4栖息地质量C14、景观效应C15的评价因素集合，分别表示为：

B1＝{C1，C2}，B2＝{C3，C4，C5，C6，C7，C8}，B3＝{C9，C10，C11，C12，C13}，B4＝{C14，C15}；A＝{B1，B2，B3，B4}；

(3)、采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理：

从河流生态修复效果评估的层次结构模型中的指标层开始，利用指标层中的两两指标对上一级的准则层的基本指标的重要性进行标度分析，求出各指标的权重值，并进行归一化运算；通过一致性检验后得到各个指标层对各准则层的权重集，其中：

所述指标层的河道改造程度C1、河道蜿蜒度C2相对准则层地貌状况B1的权重分别为W_C1、W_C2，则地貌状况准则层的权重集为W_B1＝{W_C1，W_C2}；所述指标生态需水满足率C3、化学需氧量C4、总磷C5、氨氮C6、砷C7、汞C8相对准则层水文水质状况B2的权重分别为W_C3、W_C4、W_C5、W_C6、W_C7、W_C8，则水文水质状况准则层的权重集为W_B2＝{W_C3，W_C4，W_C5，W_C6，W_C7，W_C8}；所述指标层的浮游植物多样性C9、鱼类多样性C10、浮游动物多样性C11、底栖动物多样性C12、固着藻类多样性C13相对准则层水生生物状况B3的权重分别为W_C9、W_C10、W_C11、W_C12、W_C13，则水生生物状况准则层的权重集为W_B3＝{W_C9，W_C10，W_C11，W_C12，W_C13}；所述指标层的栖息地质量C14、景观效应C15相对准则层河流功能状况B4的权重分别为W_C14、W_C15，则河流功能状况准则层的权重集为W_B4＝{W_C14，W_C15}；

从河流生态修复效果评估的层次结构模型中的准则层开始，利用准则层中的两两指标对上一级的目标层的基本指标的重要性进行标度分析，求出各准则层指标的权重值，并进行归一化运算；通过一致性检验后得到各准则层对目标层的权重集，其中：

所述准则层地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况相对目标层的权重分别为W_A1、W_A2、W_A3、W_A4，该目标层的权重集W_A＝{W_A1，W_A2，W_A3，W_A4}；

将指标层相对于准则层的权重值同准则层相对于目标层的权重值相乘，得到每个评估指标在河流生态修复效果评估中所占的权重，将计算得到的各评价指标在河流生态修复效果评估中所占的权重建立层次总排序列表。

在进行指标的标准化时，首先根据修复目标和河流生态系统的退化现状，将各修复效果评估指标的评价标准进行分级，并确定每个修复效果评估指标的分级标准，然后根据分级级数确定修复效果评估指标的评价值，其中：

所述修复效果评估指标的评价标准的分级，是根据河流生态系统现状和修复目标之间的差距，划分三级或者四级；

所述修复效果评估指标分级标准的确定是将一级标准设定为各个评价指标的修复目标，末级标准设定为对应的各个评价指标的现状，中间的分级标准根据河流完成修复目标的过程状态确定；

所述根据分级级数确定修复效果评估指标评价值的设定中，一级标准的评价值设定为1.0，达到修复目标或者超出预期修复目标时，评价值均为1.0，最末级标准的评价值设定为0，中间标准的评价值根据分级的级数平均设定，若设定为三级，则一级评价值为1.0，二级评价值为0.5，三级评价值为0；若设定为四级，则一级评价值为1.0，二级评价值为0.67，三级评价值为0.33，四级评价值为0；

(4)、制定河流生态系统修复效果的评价标准：

根据所述指标权重和指标标准化评价值，得到修复后生态系统的综合评价指数，具体计算方法步骤如下：

1)指标层评价指数值：

①地貌状况评价指数计算：

G_Ci＝GN_Ci×W_Ci (i＝1,2)

$G=\underset{i=1}{\overset{n=2}{\Σ}}{G}_{Ci}\·W_{A1}$

式中：G为地貌状况指标的评价指数；G_Ci为地貌状况指标Ci的评价指数；GN_Ci为地貌状况指标Ci的评价值；

②水文水质状况评价指数计算：

Q_Ci＝QN_Ci×W_Ci (i＝3,4,5,6,7,8)

$Q=\underset{i=3}{\overset{n=6}{\Σ}}{Q}_{Ci}\·W_{A2}$

式中：Q为水文水质状况指标的评价指数；Q_Ci为水文水质状况指标Ci的评价指数；QN_Ci为水文水质状况指标Ci的评价值；

③水生生物状况评价指数计算：

B_Ci＝BN_Ci×W_Ci (i＝9,10,11,12,13)

$B=\underset{i=9}{\overset{n=5}{\Σ}}{B}_{Ci}\·W_{A3}$

式中：B为水生生物状况指标的评价指数；B_Ci为水生生物状况指标Ci的评价指数；BN_Ci为水生生物状况指标Ci的评价值；

④河流功能状况评价指数计算：

E_ci＝EN_ci×W_ci i＝14,15

$E=\underset{i=13}{\overset{n=2}{\Σ}}{E}_{Ci}\·W_{A4}$

式中：E为河流功能状况指标的评价指数；E_Ci为河流功能状况指标Ci的评价指数；EN_Ci为河流功能状况指标Ci的评价值；

2)修复效果综合评价指数：

RCEI＝(G+Q+B+E)×100

式中：RCEI为修复效果综合评价指数；

将河流修复效果出现的综合评价指数0～100分为4个等级，每个等级分别对应相应的评估标准，依次为：I级成功修复、II级大部分成功修复、III级部分成功修复、IV级不成功修复，其中：

I级成功修复：退化要素基本成功修复，达到了该生态系统的修复目标，生态系统的功能结构完整，功能完善；

II级大部分成功修复：生态系统部分功能尚未得到修复，结构完整，少量评估指标未能达到该生态系统的修复目标，需要进一步消除人类活动造成的胁迫因子，同时可以加强原有的人工修复措施；

III级部分成功修复：生态系统状态较差，受损的生态系统结构未能得到有效修复，部分指标未能够达到该生态系统的修复目标，需要在加强原有人工修复措施的基础上，增加少量人工修复措施；

IV级不成功修复：生态系统仍处于原有退化状态，部分丧失的服务功能未能得到有效修复，大部分指标未能够达到该生态系统的修复目标，需要辅助高强度的修复措施；

(5)、通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估：

对修复后的河流生态系统进行河道地貌状况、水文水质状况、水生生物状况、河流功能状况的进行检测，评估出修复评估指标的评价值；

将标准化的修复指标评价值与修复效果评估指标体系中各指标的权重相乘，得到水生态修复效果综合评价指数，然后根据评价标准评估河流的修复效果，从而实现河流生态修复效果评估。