CN106250695A

CN106250695A - 一种平原河网河流水环境安全评估体系

Info

Publication number: CN106250695A
Application number: CN201610628014.7A
Authority: CN
Inventors: 晁建颖; 张毅敏; 王俊杰; 高月香; 巫丹; 彭福全
Original assignee: Nanjing Institute of Environmental Sciences MEP
Current assignee: Nanjing Institute of Environmental Sciences MEP
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2016-12-21

Abstract

本发明公开了一种平原河网河流水环境安全评估体系，属于水环境安全评估领域。它以DPSIR模型为理论依据，将水环境安全评估指标分为社会经济驱动力、污染源与水资源开发压力、水环境健康现状、河流服务功能和环境监管能力等5个方面，并构建了包括常住人口密度、人均GDP和建筑用地比例等20项评估指标，水环境安全评估的具体步骤为：获取评估河流各层指标的调查值、确定指标的评估标准值、指标调查数值的标准化处理、计算河流水环境安全评估指标层指标得分、计算河流水环境安全评估准则层指标得分、计算计算评估河流水环境安全指数。本发明针对平原河网构建一种科学的评估方法，能快速、有效识别平原河网的水环境安全状况及问题。

Description

一种平原河网河流水环境安全评估体系

技术领域

本发明涉及水环境安全评估领域，特别涉及一种平原河网河流水环境安全评估体系。

背景技术

水环境安全定义为从人类的角度，水环境保持足够的水量、安全的水质条件以维持其正常的生态系统结构与功能，能够满足人类生产、生活、防洪的需要，使人类自身生产和生活活动处于可持续发展的状态。水环境安全意味着能正常发挥其功能并实现水环境的最佳服务，水环境安全问题不仅反映水环境本身的支撑能力，更重要的是体现了人类对系统的干扰程度以及对生态环境的建设和保护力度；

目前国内外专家学者对水环境评估的研究多注重于水环境健康及水环境服务功能评估，如在辽宁省辽河的水生态系统健康评价中只是进行了以水质安全、水生态安全为主的水环境健康评价，作者：惠秀娟，杨涛，李法云，胡成，王彤，徐成斌，侯伟和马放，《辽宁省辽河水生态系统健康评价》，发表在《应用生态学报》上。目前已有公开的专利文献中，中国发明专利，公开号：104915805A，公开日：2015.9.16，公开了一种河流生态修复效果评估方法，从河岸物理状况、水质水文、水生生物状况及河流功能状况四个方面评估河流水生态修复情况，属于水环境生态健康评估的范畴，而且指标结构简略，缺少人类活动对水环境安全的影响及水环境响应这方面的考虑。

目前水环境安全评价对象界定主要集中在区域、城市水环境安全的评价，只是对区域水环境安全等级进行评估，作者：韩宇平，阮本清，《区域水安全评价指标体系初步研究》，发表在《环境科学学报》上，而针对流域的水环境安全评估尚不多见，若以区域的评估体系衡量流域的水环境安全其指标体系并不完善，尤其区域的水交换能力有限。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的平原河网水环境安全评估指标结构简略的问题，本发明提供了一种平原河网河流水环境安全评估体系。它确定了水资源的质量、数量、分布及其可靠性，对水资源开发过程中的环境响应做出量化的评估。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种平原河网河流水环境安全评估体系，其步骤包括：

第一步，构建平原河网区河流的水环境安全综合评估指标体系框架结构；

第二步，构建候选指标库；

第三步，评估指标筛选；

第四步，确定各级评估指标；

第五步，通过参考国家、地区及行业标准、背景值法、类比标准或规划目标和科学研究中判定的环境效应共四种方法，确定评估指标层中各项指标的标准；

第六步，通过层次分析法和专家打分法结合的方法，确定方案层、准则层和指标层对应各项指标的权重，然后确定指标标准化数学模型；

第七步，对指标层中的各项指标进行数据调查，并计算出各项指标的综合值；

第八步，将指标层中的各项指标进行数据标准化，并计算指标层中的各项指标的得分；

第九步，根据加权求和的方法，结合指标层中的各项指标的得分，计算准则层中各项指标的得分；

第十步，根据加权求和的方法，结合准则层中的各项指标的得分，计算方案层中各项指标的得分；

第十一步，计算平原河网区河流的水环境安全指数，当水环境安全指数在0-0.2范围内时，对应的水环境处于极不安全状态；当水环境安全指数在0.2-0.4范围内时，对应的水环境处于不安全状态；当水环境安全指数在0.4-0.6范围内时，对应的水环境处于一般状态；当水环境安全指数在0.6-0.8范围内时，对应的水环境处于较安全状态；当水环境安全指数在0.8-1范围内时，对应的水环境处于安全状态。

优选地，根据平原河网水环境安全特征，构建平原河网区河流的水环境安全综合评估指标体系框架结构，以驱动力－压力－状态－影响－响应(DPSIR)模型为理论依据，以河流水环境安全为最高目标，其评估指标体系分为方案层、准则层、指标层3级评估体系。

优选地，方案层为所述评估方法的一级指标，包括社会经济驱动力D(A1)、污染源与水资源压力P(A2)、水环境健康现状S(A3)、河流服务功能I(A4)、环境监管能力R(A5)共五项指标。

优选地，准则层为所述评估指标体系的二级指标，以方案层的五项指标为框架，主要包括社会经济(B1)、污染源排放压力(B2)、水资源开发压力(B3)、物理栖息地状态(B4)、水质状态(B5)、水生态状态(B6)、水文状态(B7)、服务功能(B8)和监管能力(B9)共九项指标。

优选地，指标层为所述评估方法的三级指标，以准则层的九项指标为框架，其中社会经济指标包括常住人口密度(C1)、人均GDP(C2)和建筑用地比例(C3)共三项指标；

污染源排放压力指标包括单位面积TP排放量(C4)和污泾比(C5)共两项指标；

水资源开发压力指标包括单位GDP用水量(C6)一项指标；

物理栖息地状态指标包括河岸缓冲带植被覆盖率(C7)和自然岸线长度比例(C8)共两项指标；

水质状态指标包括水质内梅罗综合指数(C9)和沉积物TP(C10)含量共两项指标，其中内梅罗综合指数参评水质指标包括溶解氧(DO)、总氮(TN)、化学需氧量(COD_Cr)、五日生化需氧量(BOD₅)、氨氮(NH₃-N)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、石油类(OIL)、挥发酚(VLPH)、粪大肠菌群(FCG)和硝酸盐氮(NO₃ ^--N)共10项。

水生态状态指标包括底栖动物Goodnight指数(C11)和底栖动物Shannon指数(C12)共两项指标；

水文状态指标包括水位保证率(C13)、流速(C14)和水面积下降率(C15)共三项指标；

服务功能指标包括防洪设施达标率(C16)和饮用水水源水质达标率(C17)共两项指标；

监管能力指标包括环保投资占GDP比例(C18)、农村生活污水处理率(C19)和尾水深度处理回用率(C20)共三项指标。

优选地，通过专家打分法和层次分析法相结合，构造权重判断矩阵，分别计算方案层、准则层和指标层各项指标的权重。

优选地，通过4种方法确定不同指标的评价标准，其中：

国家、地区及行业标准：污泾比，依据地表水环境质量标准及水利行业标准确定指标标准；水质内梅罗综合指数，根据地表水环境质量标准划分指标标准；饮用水水源水质达标率，以达到饮用水地表水水源地水质标准的天数确定指标标准；

背景值法：常住人口密度、人均GDP、建筑用地比例、自然岸线长度比例、河岸缓冲带植被覆盖率、水面积下降率，以评估对象水环境健康时期的背景值确定指标标准；

类比标准或规划目标：底栖动物Shannon指数，以水环境处于安全状态的参照系统(点位)确定指标标准；单位GDP用水量以发达国家或模范城市的水平为指标标准；防洪设施达标率、农村生活污水处理率、尾水深度处理或回用率，以水环境综合治理实施方案规划目标确定指标标准。

科学研究中判定的环境效应：底栖动物Goodnight指数，以评估河流内耐污种的比例对应的污染程度确定标准；单位面积TP排放量、沉积物TP含量，以评估对象河流的环境容量为标准值；流速，以评估河流自净为主的能力达到水生态安全和水环境安全为指标标准；水位保证率，以一年内，防洪水位、通航水位、供水水位和生态水位达到水资源调控、航运、供水功能、水环境状态良好运行的天数所占的比例为指标标准；环保投资占GDP比例达到可以基本控制环境恶化的趋势，使环境状况保持在人类社会可以接受的水平为标准。

优选地，指标分类调查包括连续评估指标调查、分段评估指标调查和分点评估指标调查；

连续评估指标调查是指评估指标以整条河流为尺度，将一条河流的整体作为评估对象进行调查，连续评估指标包括河流污泾比、河岸缓冲带植被覆盖率、自然岸线长度比例和防洪设施达标率共4项指标。

分段评估指标调查是指将待评估河流按照一定规律分为若干河段，每段河段评估指标状态相同，将每段河段的评估指标值按照河长加权平均得到整个河流的评估指标值；分段评估指标包括常住人口密度、人均GDP、建筑用地比例、单位面积TP排放量、水面积下降率、单位GDP用水量、环保投资占GDP比例、农村生活污水处理率、尾水深度处理和回用率共9项指标，其计算公式为：

A = Σ_{i = 1}^{n} (\frac{x_{i}}{X} \cdot A_{i})

式中：A为评估河流的分段评估指标综合值；x_i为评估河流在第i个行政区内的岸线长度，单位：m；X为总河长，单位：m；A_i为第i个行政区内该指标实测值。

分点评估指标调查是指评估指标将一条河流分为若干个调查点，每个调查点代表其上下游一段河长的指标状态，将该条河流各个调查点评估指标得分按照河长加权平均，得到河流整体的评估指标状态；分点评估指标包括水位保证率、水质内梅罗综合指数、沉积物TP含量、底栖动物Goodnight指数、底栖动物Shannon指数、饮用水水源水质达标率和流速共7项指标，分点评估指标的计算公式为：

A = \frac{x_{1} + \frac{x_{2}}{2}}{X} \cdot A_{1} + \frac{\frac{x_{2}}{2} + \frac{x_{3}}{2}}{X} \cdot A_{2} + ... + \frac{\frac{x_{n - 2}}{2} + \frac{x_{n - 1}}{2}}{X} \cdot A_{n - 2} + \frac{\frac{x_{n - 1}}{2} + x_{n}}{X} \cdot A_{n - 1}

式中：A为评估河流的分点评估指标综合调查值，由河流上分布的n个调查点共同确定。其中每个调查点的值代表以调查点为中心的一段河长中评估指标的值，即Ai代表以i点为中心的一段河长中A的值；n表示评估河流上设置的全部调查监测点位的个数；i表示从河流上游到下游依次排列的样点编号；Ai为河流上第i个调查监测点位的A实际调查值，其中A的实际调查值根据各指标采样或调查统计标准方法经数据整理分析后确定；x_i为第i-1个采样点距离第i个采样点之间的河段长度，单位：m；X为评估河流的总长度，单位：m。

优选地，采用对数函数标准化模型对各项指标的调查数据进行标准化分析，根据各项指标的指标标准值，对指标数据进行无量纲化；该对数函数标准化模型的公式为：

E＝a+blnA，

式中，a、b为模型中的参数；A为调查数据指标值；E为指标无量纲值及指标得分；

根据第五步中的四种方法确定各项指标的标准值，通过已知的A、E，以A为最优标准值时，E为1；以A为及格标准值时，E为0.6；以A为最差标准值时，E为0，计算a、b，确定指标层中每项指标的对数函数标准化模型，从而将每项指标的调查数据标准化，得到对应每项指标的调查数据介于0-1之间的无量纲得分值，若调查数据指标值A优于最优标准值时，即E大于1，则E以1计；若调查数据指标值A劣于最差标准值时，即E小于0，则E以0计。

优选地，根据数学模型：

W E S I = Σ_{1}^{n} P_{i} \cdot w_{i},

计算平原河网区河流水环境安全指数，其中，WESI为平原河网区河流水环境安全指数；P_i为方案层第i个指标的得分值；n为方案层的指标个数；w_i为方案层第i个指标的权重。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明将社会经济发展安全、污染源控制及水环境污染治理响应等指标体系纳入水环境安全指标体系中，涵盖水环境的物理结构、水资源及污染源压力、水质、水生态及水文状态、水环境功能、社会经济影响及水环境污染治理等方面，突出以流域为评价尺度的特点，不以单一的某区域、某一方面作为评价尺度，排除单一性，多角度多方面的综合评估流域水环境安全状态，更具代表性。

(2)本发明总结平原河网社会经济、水量水质、污染源控制、水系结构、连通性、水环境健康、水功能、水治理等特征，遴选代表性指标，全方位反映平原河网区河流水环境特点，指标体系更完善及细致，数据来源精确，操作过程清晰凝练，评估结果更准确。

(3)本发明以水环境安全为评价重点，相较目前水环境健康及水生态评估更突出水环境与人类社会的紧密联系，突出人类社会与水环境状态之间密不可分，相互作用。

(4)应用本发明识别水环境安全问题更有针对性，为有效缓解人类社会活动对水环境的压力，控制和治理污染源，水资源量调控，水环境生态系统恢复、重建与优化，通航、供水等水环境功能难题提供有效依据。

(5)本发明突出以流域为评价对象，完整的评价流域水环境涉及的整个生态系统、人类社会活动对其造成的影响及水环境的反馈，包括防洪、供水、航运、维持水生态系统、沿岸带植被生态系统等功能，尤其平原河网区河流水环境状况不同于城市河流及山地河流，平原河网地区一般地势平坦，水系结构复杂，连通性强，有些河道还受感潮的影响，流速缓慢，水体自净能力弱，水量充沛，河道之间进行频繁的水量交换，因此，本发明在水环境安全DPSIR概念模型(DPSIR模型最早由欧洲环境署在1993对PSR和DSR模型修订提出)的指导下，将社会经济发展安全、污染源控制及水环境污染治理响应等指标体系纳入水环境安全指标体系中，涵盖水环境的物理结构、水资源及污染源压力、水质、水生态及水文状态、水环境功能、社会经济影响及水环境污染治理等方面，突出人类社会对水环境安全的影响及水环境反馈，指标体系更完善及细致，操作过程清晰凝练，评估结果更准确。

(6)本发明总结平原河网水系结构、连通性、水环境健康、水功能等特征，遴选代表性指标，反映平原河网区河流水环境特点；针对平原河网河流的水环境安全问题，评估指标反映流域水环境特征，定量化的通过平原河流的水环境状态反映流域的水环境安全，对定性定量开展流域水环境安全综合调控具有重要的理论意义与实践价值。

(7)该评估方法的构建旨在以流域为评估范围，综合考虑平原河网区社会经济发展与水环境、水资源压力之间的矛盾，解决水环境保护的科技瓶颈时，为平原河网水环境安全调控提供依据。

附图说明

图1为平原河网河流水环境安全评估方法总体流程示意图；

图2为本发明的三级指标体系；

图3为本发明的方案层和准则层的指标。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-3，一种平原河网河流水环境安全评估体系，其实现步骤为：

第一步，构建平原河网区河流的水环境安全综合评估指标体系框架结构，根据平原河网水环境安全特征，构建平原河网区河流的水环境安全综合评估指标体系框架结构，以驱动力－压力－状态－影响－响应(DPSIR)模型为理论依据，以河流水环境安全为最高目标，其评估指标体系分为方案层、准则层、指标层3级评估体系；

第二步，构建候选指标库；

第三步，评估指标筛选；

第四步，确定各级评估指标；

方案层为所述评估方法的一级指标，包括社会经济驱动力D(A1)、污染源与水资源压力P(A2)、水环境健康现状S(A3)、河流服务功能I(A4)、环境监管能力R(A5)共五项指标。

准则层为所述评估指标体系的二级指标，以方案层的五项指标为框架，主要包括社会经济(B1)、污染源排放压力(B2)、水资源开发压力(B3)、物理栖息地状态(B4)、水质状态(B5)、水生态状态(B6)、水文状态(B7)、服务功能(B8)和监管能力(B9)共九项指标。

指标层为所述评估方法的三级指标，以准则层的九项指标为框架，其中社会经济指标包括常住人口密度(C1)、人均GDP(C2)和建筑用地比例(C3)共三项指标；

水资源开发压力指标包括单位GDP用水量(C6)一项指标；

通过4种方法确定不同指标的评价标准，其中：

专家打分法，基于匿名性、反馈性和统计性的原则，其操作分为以下5个步骤：

第一步，确定评价指标内容、设计专家打分表；

第二步，将专家打分表发送给各个专家进行打分；

第三步，回收专家打分表，进行结果整理和分类，分值＝原始统计分值×专家权重，其中专家权重根据实际状况，统计咨询组的基本情况和专家的积极系数后得出的；反馈后，再次修改调查表；

第四步，重复第二步，一般要经过三、四轮的意见收集和信息反馈，直到每一位专家不再改变自己的意见为止；

第五步，将专家的几次打分对每项指标求加权平均数。

层次分析法，主要分为三个步骤实施：1)构造判断矩阵；2)求解判断矩阵；3)一致性检验。

①由专家利用1-9比例标度法，分别对每一层次的评价指标的相对重要性进行定性描述，并用准确的数字进行量化表示，通过专家咨询，考查B层因素和A层因素的相对重要性，可以得出A-B判断矩阵，见表1。表中a_ij为评价指标的相对重要性数字量化值，N为指标个数。

表1 A-B判断矩阵

②运用和积法求解判断矩阵；

得出在单一目标层A层因素下被比较元素的相对权重w_i，即层次单排序：

w_{i} = Σ_{j = 1}^{N} \frac{a_{i j}}{N}

式中，a_ij为表1A－B判断矩阵中评价指标的相对重要性数字量化值，N为指标个数。

通过上式得到列向量，将所得的W向量分别做归一化处理，得到单一准则下所求各被比较元素的排序权重向量。

③一致性检验；

λ_{m a x} = Σ_{i = 1}^{N} \frac{{({Aw}_{i})}_{i}}{{nw}_{i}}, i = 1, 2, ..., N,

C I = \frac{λ_{m a x} - n}{n - 1},

C R = \frac{C I}{R I},

式中，A为A-B判断矩阵，n为判断矩阵阶数，λ_max为判断矩阵最大特征值，CI(consistency index)为一致性指标，RI(random index)为平均随机一致性指标，CR(consistency ratio)为一致性比例。

查找相应的表8.1-1和表8.1-2是1-15阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标RI。

表8.1-1平均随机一致性置信度

矩阵阶数	1	2	3	4	5	6	7	8
									RI	0	0	0.52	0.89	1.12	1.26	1.36	1.41

表8.1-2平均随机一致性置信度

矩阵阶数	9	10	11	12	13	14	15
								RI	1.46	1.49	1.52	1.54	1.56	1.58	1.59

判断矩阵一致性性程度越高，CI值越小。通常情况下，对于n>3阶的判断矩阵，当CR≤0.1时，即λ_max偏离n的相对误差CI不超过平均随机一致性指标RI的十分之一时，一般认为判断矩阵的一致性是可以接受的。

专家打分法和层次分析法相结合计算出权重，各级指标权重如表3所示，其中方案层指标绝对权重分别为：驱动力D指标0.17、压力P指标0.17、状态S指标0.24、影响I指标0.24、响应R指标0.17；其中准则层指标绝对权重分别为：社会经济0.17、污染源排放压力0.0986、水资源开发压力0.0714、物理栖息地状态0.0456、水质状态0.084、水生态状态0.0648、水文状态0.0456、服务功能0.24、监管能力0.17，指标层指标绝对权重分别为：常住人口密度0.0096、人均GDP0.0096、建筑用地比例0.0096、单位GDP用水量0.0714、单位面积TP排放量0.0493、污泾比0.0493、河岸缓冲带植被覆盖率0.0192、自然岸线长度比例0.0264、水质内梅罗综合指数0.042、沉积物TP含量0.042、底栖动物Goodnight指数0.0324、底栖动物Shannon指数0.0324、水位保证率0.0152、流速0.0152、水面积下降率0.0152、防洪设施达标率0.0864、饮用水水源水质达标率0.1536、环保投资占GDP比例0.0567、农村生活污水处理率0.0567、尾水深度处理回用率0.0567。

采用对数函数标准化模型对各项指标的调查数据进行标准化分析，根据各项指标的指标标准值，对指标数据进行无量纲化；该对数函数标准化模型的公式为：

E＝a+blnA，

指标分类调查包括连续评估指标调查、分段评估指标调查和分点评估指标调查；

A = Σ_{i = 1}^{n} (\frac{x_{i}}{X} \cdot A_{i})

A = \frac{x_{1} + \frac{x_{2}}{2}}{X} \cdot A_{1} + \frac{\frac{x_{2}}{2} + \frac{x_{3}}{2}}{X} \cdot A_{2} + ... + \frac{\frac{x_{n - 2}}{2} + \frac{x_{n - 1}}{2}}{X} \cdot A_{n - 2} + \frac{\frac{x_{n - 1}}{2} + x_{n}}{X} \cdot A_{n - 1}

第十一步，计算平原河网区河流的水环境安全指数，根据数学模型：

W E S I = Σ_{1}^{n} P_{i} \cdot w_{i},

当水环境安全指数在0-0.2范围内时，对应的水环境处于极不安全状态；当水环境安全指数在0.2-0.4范围内时，对应的水环境处于不安全状态；当水环境安全指数在0.4-0.6范围内时，对应的水环境处于一般状态；当水环境安全指数在0.6-0.8范围内时，对应的水环境处于较安全状态；当水环境安全指数在0.8-1范围内时，对应的水环境处于安全状态。

本发明突出以流域为评价对象，完整的评价流域水环境涉及的整个生态系统、人类社会活动对其造成的影响及水环境的反馈，包括防洪、供水、航运、维持水生态系统、沿岸带植被生态系统等功能，尤其平原河网区河流水环境状况不同于城市河流及山地河流，平原河网地区一般地势平坦，水系结构复杂，连通性强，有些河道还受感潮的影响，流速缓慢，水体自净能力弱，水量充沛，河道之间进行频繁的水量交换，但现有技术中目前针对平原河网区河流的水环境评估方法还未建立。

因此，本发明在水环境安全DPSIR概念模型(DPSIR模型最早由欧洲环境署在1993对PSR和DSR模型修订提出)的指导下，将社会经济发展安全、污染源控制及水环境污染治理响应等指标体系纳入水环境安全指标体系中，涵盖水环境的物理结构、水资源及污染源压力、水质、水生态及水文状态、水环境功能、社会经济影响及水环境污染治理等方面，突出人类社会对水环境安全的影响及水环境反馈，指标体系更完善及细致，操作过程清晰凝练，评估结果更准确。

本发明总结平原河网水系结构、连通性、水环境健康、水功能等特征，遴选代表性指标，反映平原河网区河流水环境特点；针对平原河网河流的水环境安全问题，评估指标反映流域水环境特征，定量化的通过平原河流的水环境状态反映流域的水环境安全，对定性定量开展流域水环境安全综合调控具有重要的理论意义与实践价值。

该评估方法的构建旨在以流域为评估范围，综合考虑平原河网区社会经济发展与水环境、水资源压力之间的矛盾，解决水环境保护的科技瓶颈时，为平原河网水环境安全调控提供依据。

实施例2

本实施例与实施例1类似，其中不同之处在于，

指标层各项指标定义及计算方法如下：

常住人口密度(人/km²)：指在一定时期一定单位面积土地上的平均人口数目，计算方式是其区域人口总数/区域土地总面积，其计算公式如下：

人均GDP(万元/km²)：即人均国内生产总值，衡量经济发展状况的指标，是重要的宏观经济指标，是衡量人民生活水平的一个标准，其计算公式如下：

建筑用地比例(％)：评估区建筑用地面积(包括交通及工矿用地)占评估区总面积的比例，其计算公式如下：

单位GDP用水量(m³/万元)：指用水量与GDP的比值，反映经济增长与污染物排放、水资源利用的关系，体现经济增长对水安全的压力，国民经济发展总体用水水平。其计算公式如下：

单位面积TP排放量(kg/km²)：区域内一切排污单位对区域内水体排放的TP量。单位面积TP排放量指区域内单位面积上的排污单位污染物排放的总量，直接反映对水资源污染的严重程度，其计算公式如下：

污泾比(％)：通过整理环保部门污染源普查数据、水文年鉴数据、水利普查数据统计该河道一年内所有排污口的污水排放量与该河道年平均径流量，其计算公式如下：

式中，Q_径为河道流量，以近10年中最枯月径流量确定，Q_污为该河流污水入河量。

河岸缓冲带植被覆盖率(％)：利用近两年的卫片或航片解译结果获取该河流河岸缓冲带植被覆盖面积，其计算公式如下：

其中，河岸缓冲带指距离水面500m的陆向辐射带范围，河岸缓冲带植被面积指河岸缓冲带内植被的垂直投影面积，河岸缓冲带总面积指以河岸线为长度，500m为宽度的河岸缓冲带占地面积。

自然岸线长度比例(％)：利用近两年的卫片或航片解译该河流两侧河岸线总长度，并且解译其自然岸线的总长度，其计算公式如下：

其中，自然岸线长度指天然形成的具有一定生态功能的砂质、粉砂淤泥质、基岩和生物岸线。

水质内梅罗综合指数：选择10项指标数值计算水质内梅罗综合指数，10项指标具体为溶解氧(DO)、总氮(TN)、化学需氧量(COD_Cr)、五日生化需氧量(BOD₅)、氨氮(NH₃-N)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、石油类(OIL)、挥发酚(VLPH)、粪大肠菌群(FCG)和硝酸盐氮(NO₃ ^--N)为内梅罗指数的具体评价指标；根据评估河流在该行政区地表水(环境)功能规划水质标准，标准值执行地表水环境质量标准(GB3838-2002，颁布日期：2002年4月28日，国家环境保护总局)，其计算公式如下：

PI＝{[(MaxIi)2+(AveIi)2]/2}1/2；

Ii＝Ci/Si；

式中：PI—综合污染指数，此处即水质内梅罗综合指数；MaxI_i—各单因子质量指数中最大者；AveI_i—各单因子质量指数的平均值；I_i—第i项评价因子的污染指数；C_i第i项评价因子的监测值；S_i—第i项评价因子的标准值。

沉积物TP含量(单位，mg/kg)：河流底泥沉积物中TP的含量，取沉积物样品风干研磨，以K₂S₂O₈为氧化剂将有关形态的P转化为PO₄ ^3-，连同原样品中的PO₄ ^3-一起以抗坏血酸为还原剂的磷钼蓝比色法测定(来源于作者：扈传昱，王正方，吕海燕，《海水和海洋沉积物中总磷的测定》，发表在《海洋环境科学》上，1999，03：48-52。)。

底栖动物Goodnight指数(％)：通过计算颤蚓类个体数量与全部底栖大型无脊椎生物总个体数之比，计算耐污种指数，其计算公式如下：

底栖动物Shannon指数：统计局域生境下的底栖物种的数目，其计算公式如下：

底栖动物Shannon指数＝-∑P_ilnP_i，

式中：P_i表示样本中第i种个体的比例。

水位保证率(％)：每个监测点水位一年的达标天数，其计算公式如下：

其中水位达标天数指评估河流的防洪、供水、通航和生态水位达到维持其功能正常运行的标准的天数。

流速(单位，m/s)：评估河流的水流流速，以5日平均流速作为流速指标值。

水面积下降率(％)：根据河道年平均水面下降的面积，计算水面积下降率。由于人类的围垦占用和阻隔等，致使湖泊和河道出现淤积化、沼泽化、面积减小甚至干枯等，不仅降低了蓄调能力，而且使水量缩小，自净能力降低，水面积下降率是水文状态稳定与否的外在表现形式。

防洪设施达标率(％)：查阅整理涉及行政区的统计年鉴，代入公式计算已达到防洪标准且完好的堤防长度占堤防总长度的比例及环湖口门建筑物满足设计标准的比例，其计算公式如下：

其中，达标堤防长度指达到主要以防洪功能为主的拦截水流的水利工程建筑物设计标准的堤岸长度。

饮用水水源水质达标率(％)：评估河流采样点达到或优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中饮用水水质标准的天数占一年的比例，其计算公式如下：

其中，水质达标天数指水源地水质达到国家饮用水水质标准的天数。

环保投资占GDP比例(％)：评估区内用于环保投资占GDP的百分比，反映水污染的治理水平。

农村生活污水处理率(％)：评估区域内，农村对生活污水接入污水管网的实施率。

尾水深度处理回用率(％)：尾水就是把排放的生活污水工业废水回收经过处理后达到规定的水质标准可在一定范围内重复使用的非饮用水，污水再生利用量与污水处理率的百分比，反映水资源的利用效率和节水力度，

第六步中，通过专家打分法和层次分析法相结合构造权重判断矩阵计算各层指标权重；以方案层为例，通过专家打分的方式，确定方案层元素两两之间的相对重要性，得出判断矩阵，如表2所示。

表2 A—B判断矩阵

详细叙述相对权重的确定过程，包括以下四步：

①计算判断矩阵每行所有元素的算术平均值，

根据以下公式计算：

\overset{&OverBar;}{w} i = Σ_{j}^{5} a_{i j}, (j = 1, 2, 3, 4, 5),

得：

②将w进行归一化处理，得到方案层的相对权重，

{\overset{&OverBar;}{w}}_{i} = {(0.17, 0.17, 0.24, 0.24, 0.17)}^{T},

以各项指标的代表字母表示，如下表3所示，

表3水环境安全评估指标体系结构及权重

③计算判断矩阵的最大特征值，

运行Matlba程序，A-B判断矩阵设为A，输入命令“入＝eig(A)”，运行结果为A的特征向量，从而确定最大特征向量。

④一致性检验，

计算判断矩阵的一致性指标，检验其一致性，各个判断矩阵的CR均小于0.1，因此通过一致性检验。

绝对权重计算，以指标层指标为例：

WC₁(绝对权重)＝WB₁(绝对权重)·WC₁(相对权重)

同理，计算方案层、准则层、指标层指标权重，结果见表3所示。

第七步中的数据调查，通过水环境现场调查、公开出版物得到、环境质量公报、水资源公报等补充获取、数据购买等方式获取指标数据。本评估方法指标数据获取具体如下：

现场调查后整理统计获得：水质内梅罗综合指数、饮用水水源水质达标率、自然岸线长度比例、河岸缓冲带植被覆盖率、底栖动物Shannon指数、底栖动物Goodnight指数、单位面积TP排放量、沉积物TP含量和流速共9项指标。

公开版物、环境质量公报、水资源公报、数据购买：污泾比、常住人口密度、人均GDP、建筑用地比例、水面积下降率、单位GDP用水量、防洪设施达标率、农村生活污水处理、尾水深度处理或回用率、水位保证率和环保投资占GDP比例共11项指标。

本评估模型的评估对象为具体河流，依据地图或航片等方式确定河道形态、河段类型等，从上游源头至下游，布设断面及采样点，每个断面多次采样，经过数据处理得到各个指标数据，断面、样点布置及采样方法参照国家标准。

第八步中，数据标准化，对指标层指标得分计算；

由于评价指标的性质不同、计量单位各异，故通过构建一种数学函数模型，根据指标的实际情况及意义确定的各个指标的阈值(即指标标准)，对指标数据进行无量纲化。

此评估方法采用对数函数数学模型，进行调查数据的标准化，其公式如下：

E＝a+blnA

式中，a、b为模型中的参数；A为调查数据指标值；E为指标无量纲值及指标得分。

根据4种方法确定的指标标准值(第五步中的四种方法)，通过已知的A、E，以A为最优标准值时，E为1；以A为及格标准值时，E为0.6；以A为最差标准值时，E为0，计算a、b，确定每个指标具体对数函数数学模型，从而将调查数据标准化，得到对应指标介于0-1之间的无量纲得分值，若调查数据指标值A优于最优标准值时，即E大于1，则E以1计；若调查数据指标值A劣于最差标准值时，即E小于0，则E以0计。

第九步中准则层指标得分计算；

准则层指标计算方法为加权求和法，公式为：

H = Σ_{1}^{n} V_{i} \times w_{i},

式中，H为准则层指标得分值；V_i为该准则层的第i个指标的得分值(对应第八步中的对应指标介于0-1之间的无量纲得分值。)；w_i为该准则层的第i个指标的权重；n为准则层编号(n＝9)；i为该准则层对应指标的编号。

第十步，方案层指标得分计算，

方案层指标计算方法为加权求和法，公式为：

P = Σ_{1}^{n} V_{j} \times w_{j},

式中，P为方案层得分值；V_j为该方案层的第j个指标的得分值(第九步中各个量的得分值)；w_j为该方案层的第j个指标的权重；n为方案层编号；j为该方案层对应指标的编号。

第十一步，河流水环境安全指数计算，

利用计算得出的准则层指标分值代入数学模型，

W E S I = Σ_{1}^{n} P_{i} \cdot w_{i},

计算水环境安全指数，式中，WESI为水环境安全指数；P_i为第i个方案层指标的得分值；n为方案层的编号。

WESI安全得分的等级和程度依据下表判断。

表4水安全状态等级划分

WESI分值	0-0.2	0.2-0.4	0.4-0.6	0.6-0.8	0.8-1
						安全状态	极不安全	不安全	一般	较安全	安全

表4中，当水环境安全指数在0-0.2范围内时，对应的水环境处于极不安全状态；当水环境安全指数在0.2-0.4范围内时，对应的水环境处于不安全状态；当水环境安全指数在0.4-0.6范围内时，对应的水环境处于一般状态；当水环境安全指数在0.6-0.8范围内时，对应的水环境处于较安全状态；当水环境安全指数在0.8-1范围内时，对应的水环境处于安全状态。

实施例3

本实施例同实施例2类似，方案层、准则层和指标层的指标构建参照表3，其中不同之处在于，第五步中结合4类指标标准确定方法，具体标准划分参照表7。

第七步中数据调查，太湖流域为典型的平原河网流域，选取太湖上游某河作为水环境安全调查与评估对象。

该河流全长20km，途经A、B个行政区，全河设置6个采样断面，编号依次为样点1、样点2、样点3、样点4、样点5、样点6；x₁即上游距离1号点的河段长度为1.5km、x₂即1号距离2号点的河段长度为5km、x₃即2号距离3号点的河段长度为5km、x₄即3号距离4号点的河段长度为3km、x₅即4号距离5号点的河段长度为1km、x₆即5号距离6号点的河段长度为1km、x₇即6号距离下游的河段长度为4km；评估河流在行政区A内河长8km，在行政区B内河长12km。

根据本发明确定的指标体系及指标分类进行数据的调查，具体调查如下：

连续评估指标调查

污泾比：调查得Q_径：6.5×10⁷m³；Q_入：5.2×10⁶m³，代入计算公式，计算得污泾比为8％。

河岸缓冲带植被覆盖率：利用近两年的卫片解译结果获取该河流河岸缓冲带植被覆盖面积，调查得河岸缓冲带植被面积：12km²；河岸缓冲带面积：20km²，代入计算公式，计算得河岸缓冲带植被覆盖率为60％。

自然岸线长度比例：利用近两年的卫片解译该河流两侧河岸线总长度，并且解译其自然岸线的总长度，调查得河流总长度：20km；自然岸线总长度：22km，代入计算公式得自然岸线长度比例为55％。

防洪设施达标率：调查得达标堤防长度：22.4km；堤防总长度：28km，代入计算公式得出防洪设施达标率为80％。

分点评估指标调查

水质内梅罗综合指数：通过收集整理该河道6个样点10项指标数据，代入公式计算该指标。此河流在该行政区地表水(环境)功能规划为Ⅲ类标准，标准值执行地表水环境质量标准(GB2002-3838)Ⅲ类标准。调查数据见下表5-1和5-2，代入计算公式，得出6个样点的水质内梅罗综合指数分别为1.7、1.8、1.6、1.7、1.7、1.4。

表5-1内梅罗综合指数各项指标详细参数

表5-2内梅罗综合指数各项指标详细参数

沉积物TP含量：对6个样点采底泥沉积物，调查得6个样点的沉积物TP含量分别为700mg/kg、800mg/kg、750mg/kg、780mg/kg、670mg/kg、750mg/kg。

底栖动物Goodnight指数：对6个样点进行底栖动物多次采样，底栖动物分布见表6，代入计算公式得出6个样点的Goodnight指数分别为30、29、28、25、30、19。

底栖动物Shannon指数：对6个样点进行底栖动物多次采样，底栖动物分布见表6，代入计算公式得出6个样点的Shannon指数分别为1.35、1.25、1.36、1.38、1.36、1.33。

表6底栖动物分布详细参数

	线虫	霍甫水丝蚓	铜锈环棱螺	摇蚊幼虫	底栖动物总量
						样点1	700	840	420	840	2800
样点2	336	696	528	1560	2400
						样点3	726	616	396	462	2200
样点4	500	625	825	550	2500
						样点5	432	810	702	756	2700
样点6	432	456	576	936	2400

水位保证率：调查得6个监测点的水位达标天数分别为310天、310天、321天、347天、310天，代入数学公式计算得6个监测点的水位保证率分别为90％、85％、85％、88％、95％、90％。

饮用水水源水质达标率：调查该河流6处水源地水质达到国家标准的天数分别为310天、329天、310天、310天、329天，代入计算模型得6个样点的饮用水水源水质达标率分别为85％、90％、80％、85％、85％、90％。

流速：监测6个采样点的水流流速，以5日平均流速作为流速指标值。调查数据分别为0.8m/s、0.6m/s、0.9m/s、1.0m/s、0.5m/s、0.3m/s。

分段评估指标调查

该河流途经两个行政区，查阅这两个行政区的统计年鉴，整理以下指标值，具体见表7。

常住人口密度：查阅地方统计年鉴，两个行政区常住人口密度分别为1000人/km²、1200人/km²。

人均GDP：查阅地方统计年鉴，调查得两个行政区的人均GDP分别为6.5万元、6.4万元。

建筑用地比例：查阅地方统计年鉴，调查得两个行政区的建筑用地比例分别为14％、20％。

单位面积TP排放量：查阅环保部门污染源普查数据及环境统计数据，调查得两个行政区单位面积TP排放量分别为200kg/km²、300kg/km²。

单位GDP用水量：查阅地方统计年鉴，调查得两个行政区的单位GDP用水量分别为130m³/万元、160m³/万元。

表7指标标准及评价函数

水面积下降率：查阅水文年鉴数据，根据河道年平均水面下降的面积，计算得2个行政区水面积下降率分别为2.8％、1.5％。

环保投资占GDP比例：查阅地方统计年鉴，调查得两个行政区的环保投资占GDP比例分别为1.1％、1.5％。

农村生活污水处理率：查阅地方统计年鉴，调查得两个行政区内农村生活污水处理率分别为65％、70％。

尾水深度处理或回用率：依据环保部门监测数据，调查得两个行政区内尾水深度处理或回用率分别为70％、80％。

第八步中对指标层中的各项指标进行数据标准化处理。

结合评估河流涉及2个行政区的历年统计年鉴、水文年鉴及现场调查情况，确定标准如表3，根据指标标准计算其评价函数。依次计算6个采样点的权重分别为0.2、0.25、0.2、0.1、0.05、0.2；分段指标权重分别为0.4、0.6。进入加权求和模型计算得出指标层评估指标得分，具体得分见表8。

第九步进行河流准则层评估指标得分的计算。

根据表3指标层指标权重及指标层指标得分进入加权求和计算模型得出准则层评估指标得分，具体得分见表9。

第十步进行河流方案层评估指标得分的计算。

根据表3准则层指标权重及准则层指标得分进入加权求和计算模型得出方案层评估指标得分，具体得分见表9。

第十一步计算评估对象水环境安全指数。

WESI＝0.37×0.17+0.42×0.17+0.73×0.24+0.54×0.24+0.69×0.17＝0.56。WESI指数介于0.4-0.6之间，根据表4的水安全状态等级划分，说明这条河流水环境安全处于一般状态。

表8指标调查数据及标准化

表9评估体系各级指标得分及水环境安全指数

实施例4

与实施例3类似，不同之处在于，所选河流全长16km，途经A、B、C个行政区，全河设置10个采样断面，编号依次为样点1、样点2、样点3、样点4、样点5、样点6、样点7、样点8、样点9、样点10；x₁即上游距离1号点的河段长度为2km、x₂即1号距离2号点的河段长度为1.5km、x₃即2号距离3号点的河段长度为0.5km、x₄即3号距离4号点的河段长度为2km、x₅即4号距离5号点的河段长度为1km、x₆即5号距离6号点的河段长度为1.5km、x₇即6号距离7号点的河段长度为1km、x₈即7号距离8号点的河段长度为1.5km、x₉即8号距离9号点的河段长度为2km、x₁₀即9号距离10号点的河段长度为2km、x₁₁即10号距离下游的河段长度为1km；评估河流在行政区A内河长3km，在行政区B内河长7km，在行政区C内河长6km。

连续评估指标调查

污泾比：调查得Q_径：6×10⁷m³；Q_入：4.8×10⁶m³，代入计算公式，计算得污泾比为8％。

河岸缓冲带植被覆盖率：利用近两年的卫片解译结果获取该河流河岸缓冲带植被覆盖面积，调查得河岸缓冲带植被面积：2km²；河岸缓冲带面积：20km²，代入计算公式，计算得河岸缓冲带植被覆盖率为10％。

自然岸线长度比例：利用近两年的卫片解译该河流两侧河岸线总长度，并且解译其自然岸线的总长度，调查得河流总长度：16km；自然岸线总长度:8km，代入计算公式得自然岸线长度比例为25％。

防洪设施达标率：调查得达标堤防长度：19.68km；堤防总长度：24km，代入计算公式得出防洪设施达标率为82％。

分点评估指标调查

水质内梅罗综合指数：通过收集整理该河道10个样点10项指标数据，代入公式计算该指标。此河流在该行政区地表水(环境)功能规划为Ⅲ类标准，标准值执行地表水环境质量标准(GB2002-3838)Ⅲ类标准。调查数据见表10-1和表10-2，代入计算公式，得出10个样点的内梅罗水质综合指数分别为3.7、2.2、2.2、1.7、2.5、2.9、2.0、2.2、1.7、2.2。

沉积物TP含量：对10个样点采底泥沉积物，调查得10个样点的沉积物TP含量分别为900mg/kg、1100mg/kg、880mg/kg、750mg/kg、860mg/kg、1000mg/kg、680mg/kg、980mg/kg、820mg/kg、1020mg/kg。

底栖动物Goodnight指数：对10个样点进行底栖动物多次采样，底栖动物分布见表10，代入计算公式得出10个样点的Goodnight指数分别为48.6、45.1、52.0、48.5、55.1、49.2、45.3、52.4、57.8、80.0。

表10-1内梅罗综合指数各项指标详细参数

表10-2内梅罗综合指数各项指标详细参数

底栖动物Shannon指数：对10个样点进行底栖动物多次采样，底栖动物分布见表11，代入计算公式得出10个样点的Shannon指数分别为1.20、1.19、1.10、1.21、1.10、1.04、1.00、1.03、1.02、0.65。

水位保证率：调查得10个监测点的水位达标天数分别为210天、245天、272天、201天、148天、225天、266天、210天、244天、166天，代入数学公式计算得10个监测点的水位保证率分别为57.5％、67.1％、74.5％、55.1％、40.5％、61.6％、72.9％、57.5％、66.8％、45.5％。

饮用水水源水质达标率：调查该河流10处水源地水质达到国家标准的天数分别为122天、102天、262天、98天、162天、187天、92天、300天、122天、125天，代入计算模型得10个样点的饮用水水源水质达标率分别为33.4％、27.9％、71.8％、26.8％、44.4％、51.2％、25.2％、82.2％、33.4％、34.2％。

流速：监测10个采样点的水流流速，以5日平均流速作为流速指标值。调查数据分别为0.2m/s、0.3m/s、0.3m/s、0.6m/s、0.3m/s、0.3m/s、0.2m/s、0.3m/s、0.4m/s、0.4m/s。

表11底栖动物分布详细参数

分段评估指标调查

该河流途经三个行政区，查阅这三个行政区的统计年鉴，整理以下指标值。

常住人口密度：查阅地方统计年鉴，常住人口密度分别为800人/km²、1200人/km²、1000人/km²。

人均GDP：查阅地方统计年鉴，调查得三个行政区的人均GDP分别为4.5万元、5.4万元、4.8万元。

建筑用地比例：查阅地方统计年鉴，调查得两个行政区的建筑用地比例分别为21％、18％、20％。

单位面积TP排放量：查阅环保部门污染源普查数据及环境统计数据，调查得两个行政区单位面积TP排放量分别为200kg/km²、300kg/km²、280kg/km²。

单位GDP用水量：查阅地方统计年鉴，调查得三个行政区的单位GDP用水量分别为180m³/万元、160m³/万元、220m³/万元。

水面积下降率：查阅水文年鉴数据，根据河道年平均水面下降的面积，计算得三个行政区水面积下降率分别为3％、4％、5％。

环保投资占GDP比例：查阅地方统计年鉴，调查得三个行政区的环保投资占GDP比例分别为1.1％、1.0％、0.5％。

农村生活污水处理率：查阅地方统计年鉴，调查得三个行政区内农村生活污水处理率分别为20％、30％、40％。

尾水深度处理或回用率：依据环保部门监测数据，调查得三个行政区内尾水深度处理或回用率分别为60％、50％、45％。

表12指标调查数据及标准化

第八步中对指标层中的各项指标进行数据标准化处理。

结合评估河流涉及3个行政区的历年统计年鉴、水文年鉴及现场调查情况，确定标准如表3，根据指标标准计算其评价函数。依次计算10个采样点的权重分别为0.17、0.06、0.08、0.09、0.08、0.08、0.08、0.11、0.125、0.125；分段指标权重分别3/16、7/16、3/8。进入加权求和模型计算得出指标层评估指标得分，具体得分见表12。

第九步进行河流准则层评估指标得分的计算。

根据表2指标层指标权重及指标层指标得分进入加权求和计算模型得出准则层评估指标得分，具体得分见表13。

第十步进行河流方案层评估指标得分的计算。

根据表2准则层指标权重及准则层指标得分进入加权求和计算模型得出方案层评估指标得分，具体得分见表13。

表13评估体系各级指标得分及水环境安全指数

第十一步计算评估对象水环境安全指数。

WESI＝0.34×0.17+0.32×0.17+0.45×0.24+0×0.24+0.11×0.17＝0.24。WESI指数介于0.2-0.4之间，根据表2的水安全状态等级划分，说明这条河流水环境安全处于不安全状态。

根据实施例1及实施例2的具体说明，通过WSEI得分迅速识别水环境安全状态，并根据方案层、准则层、指标层各级得分具体识别相应指标问题，为具体解决水环境安全问题提供有效依据。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种平原河网河流水环境安全评估体系，其步骤包括：

第二步，构建候选指标库；

第三步，评估指标筛选；

第四步，确定各级评估指标；

第五步，确定评估指标层中各项指标的标准；

第六步，确定指标标准化数学模型；

第十一步，计算平原河网区河流的水环境安全指数。

2.根据权利要求1所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：根据平原河网水环境安全特征，构建平原河网区河流的水环境安全综合评估指标体系框架结构，以驱动力－压力－状态－影响－响应模型为理论依据，以河流水环境安全为最高目标，其评估指标体系分为方案层、准则层、指标层3级评估体系。

3.根据权利要求2所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：方案层为所述评估方法的一级指标，包括社会经济驱动力、污染源与水资源压力、水环境健康现状、河流服务功能、环境监管能力共五项指标。

4.根据权利要求2所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：准则层为所述评估指标体系的二级指标，以方案层的五项指标为框架，主要包括社会经济、污染源排放压力、水资源开发压力、物理栖息地状态、水质状态、水生态状态、水文状态、服务功能和监管能力共九项指标。

5.根据权利要求2所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：指标层为所述评估方法的三级指标，以准则层的九项指标为框架，其中社会经济指标包括常住人口密度、人均GDP和建筑用地比例共三项指标；

污染源排放压力指标包括单位面积TP排放量和污泾比共两项指标；

水资源开发压力指标包括单位GDP用水量一项指标；

物理栖息地状态指标包括河岸缓冲带植被覆盖率和自然岸线长度比例共两项指标；

水质状态指标包括水质内梅罗综合指数和沉积物TP含量共两项指标，

水生态状态指标包括底栖动物Goodnight指数和底栖动物Shannon指数共两项指标；

水文状态指标包括水位保证率、流速和水面积下降率共三项指标；

服务功能指标包括防洪设施达标率和饮用水水源水质达标率共两项指标；

监管能力指标包括环保投资占GDP比例、农村生活污水处理率和尾水深度处理回用率共三项指标。

6.根据权利要求1所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于，通过参考国家、地区及行业标准、背景值法、类比标准或规划目标和科学研究中判定的环境效应共四种方法，确定评估指标层中各项指标的标准。

7.根据权利要求3-5任意一项所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：指标分类调查包括连续评估指标调查、分段评估指标调查和分点评估指标调查。

8.根据权利要求1或4所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：采用对数函数标准化模型对各项指标的调查数据进行标准化分析，根据各项指标的指标标准值，对指标数据进行无量纲化；该对数函数标准化模型的公式为：

E＝a+b ln A，

9.根据权利要求1所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：通过层次分析法和专家打分法结合的方法，确定方案层、准则层和指标层对应各项指标的权重。

10.根据权利要求7或9所述的一种平原河网河流水环境安全评估体系，其特征在于：根据数学模型：

W E S I = Σ_{1}^{n} P_{i} \cdot w_{i},