第１０卷第２期 ２０１６年４月 祭琴祭祭 墨 口 供水技术 ＷＡＴＥＲ ＩＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｖ０１．１０ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１６ 爨 研究论述 甏 丹江口水库水质的综合评价 谭浩强 ， 何文杰 ， 陆颖臣 ， 黄廷林 ， 韩宏大 ， 张 南 （１．天津市自来水集团有限公司，天津３０００４０；２．西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西安７１００５５） 摘要： 采用基于层次分析的模糊综合评价法对丹江口水库水质进行了等级评价，选取氨 氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数、浊度、溶解性总固体、溶解氧、硬度、硫酸根、氯离子和ｐＨ等指标作 为评价因子，建立了丹江口水库水质综合评价指标体系。评价结果表明，在低浊期，丹江口水库水 质介于Ｉ类一Ⅱ类水质之间，在高浊期，丹江口水库水质介于Ⅱ类一Ⅲ类水质之间。 关键词： 水质评价；层次分析法；模糊综合评价法； 水源 中图分类号：ＴＵ９９１．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—９３５３（２０１６）ｏ２—０００１—０７ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—９３５３．２０１６．０２．００１ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ Ｔａｎ Ｈａｏｑｉａｎｇ ，Ｈｅ Ｗｅｎｊｉｅ ，Ｌｕ Ｙｉｎｇｃｈｅｎ ，Ｈｕａｎｇ Ｔｉｎｇｌｉｎ ， Ｈａｎ Ｈｏｎｇｄａ 。 Ｚｈａｎｇ Ｎａｎ （１．Ｔｉａｎｊｉｎ Ｗａｔｅｒｗｏｒｋｓ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｆｉｎ ３０００４０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆＡｒｃｏｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００５５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｙ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ，ｓｕｃｈ ａｓ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ ｉｎｄｅｘ，ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ，ｔｏｔｌ ｄｉａｓｓｏｌｖｅｄ ｓｏｌｉｄｓ，ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ，ｈａｒｄｎｅｓｓ，ｓｕｌｆａｔｅ，ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｐＨ．Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃａｓｅ Ｉ ａｎｄ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃａｓｅ ｌＩ， ｉｎ ｈｉｇｈ ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ ｐｅｒｉｏｄ．ｉｔ ｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃａｓｅ ｌＩ ａｎｄ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃａｓｅⅢ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ； ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ； ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ 为了保障城市供水安全，在南水北调中线工程 通水之前，对丹江口水库水质进行了连续３年的跟 在此，笔者选用比较成熟的基于层次分析的模 糊综合评价法来确定丹江口水库水质等级 Ｊ。模 糊综合评价法能够客观反映水质级别的模糊性与连 踪监测分析，在此基础上需要对丹江口水库的水质 状况进行综合评价，对丹江口水库水质有直观和准 确的认识，指导南水北调中线受水区的净水厂水处 续性，将层次分析与模糊评判方法相结合，能够避免 水质评价的主观性影响，提高评价的客观性和准 确性 。 理工艺运行，便于供水企业决策分析。 基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１２ＺＸ０７４０４－００２） 第１０卷第２期 供水技术 ２０１６年４月 １基于层次分析的模糊综合评价模型 基于层次分析的模糊综合评价流程如下 。 级数。 Ｖ＝｛Ｖ１， ２，Ｖ３， ４， ５｝ ＝①建立综合评价的指标体系，在此基础上，对 指标体系进行层次划分，细化各个层次，确保评价指 标划分的合理性。 ｛Ｉ类，Ⅱ类，Ⅲ类，Ⅳ类，Ｖ类｝ （１） ２．３评价指标权重的确定 （１）判断矩阵的构建 评价指标的梯阶层次结构建立之后，需要对同 一②设计评价集，对评价目标进行合理表达，对 评价等级进行科学划分。 层次的各评价因素进行两两重要性比较，标度是 ③采用层次分析法确定各评价指标权重，具 体包括判断矩阵的构建、各评价指标权重的确定和 判断矩阵的一致性检验。 ④确定各评价指标隶属度，形成隶属度矩阵。 用来衡量两个元素重要性的评价方法。在层次分析 法中采用Ｔ．Ｌ．Ｓａａｔｙ的１—９标度区分方法，在标度 确定的基础上，构建判断矩阵（图１）。准则层的判 断矩阵Ａ和指标层的判断矩阵Ａ。、Ａ 和Ａ，，分别见 表２～表５。 ａｌｌ ａ１２ … ａ１ ⑤按照模糊综合评价的计算步骤，采用模糊 合成算子的加权平均型，得出模糊综合评价集，采用 加权集对模糊综合评价集进行加权计算，得出最终 的总体评价结果。 Ａ＝ ａ２１ ａ２２ … ａ２ｎ ： ● ： ● ２水质综合评价的应用 ２．１ 评价指标体系的构建 ａｎ１ ０ … 口Ｍ 图１判断矩阵 Ｆｉｇ．１ Ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ 评价指标的科学性、合理性和代表性是构建综 合评价模型的第一步，必须全面、系统地反映出各个 影响因素，力求评价指标体系直观、准确、可靠和易 操作。经过对比、修改和筛选，设计出丹江口水库水 质综合评价指标体系。该评价指标体系为三层次递 阶结构，具体如表１所示。 表１ 丹江口水库水质综合评价指标体系 Ｔａｂ．１ Ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ａ １ 表２判断矩阵Ａ Ｔａｂ．２ Ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ Ａ Ｕｌ ａＩｉ ａ１２ ａＩ ３ ￡，２ ａ２１ ａ３１ ａ２２ ａ３２ ａ２３ ａ３３ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ 表３判断矩阵Ａ， Ｔａｂ．３ Ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ Ａ１ 目标层 准则层 指标层 氨氮 指标类型 定量 Ａ１ Ｉ１ １１ １ Ｕｌ２ １ ３ １ 营养元素ｕ。 总氮 ｌ２ 总磷 ， 定量 定量 ａｌｌ ２ ａ１２ ２ ａ３１ ２ ： ａＩ１ ３ ａ１１ Ｕ２１ ３ ａ２１ ａ３１ ３ ６３１ 高锰酸盐指数 水质评价 综合性 指标 浊度 ： 溶解性总固体 ， 溶解氧 总硬度 。 化学稳定 硫酸根 定量 定量 定量 定量 定量 定量 １３ 表４判断矩阵Ａ Ｔａｂ．４ Ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ Ａ２ Ａ２ 。 ２ Ｕ２４ ￡，２ ３ ｎ ａ２１ ｎ ２ ａ１２ ２ ａ２２ ２ ａ３２ ２ ａｊ２ ３ ａ２３ ２ ａ３３ ２ ａ１２ ４ ａ２４ ２ ａ３４ ２ 性 氯离子 ｐＨ Ｕ３４ 定量 定量 Ｕ：４ ａ４２ １ ａ４２ ２ ａ４３ ２ 口４４ ２ ２．２评价集的设计 根据丹江口水库水质综合评价指标体系中各评 表５判断矩阵Ａ３ Ｔａｂ．５ Ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ Ａ３ 价指标的实际情况，将评价等级划分为５级（Ｉ类 水体、Ⅱ类水体、Ⅲ类水体、Ⅳ类水体、Ｖ类水体）， 这也是多数模糊综合评价模型中最常采用的评价等 ·２· ￡ ２０１６年４月 谭浩强，等：丹江口水库水质的综合评价 ＝ 续表５（Ｃｏｎｔｉｎｕｅ） 第ｌ０卷第２期 当 ＞１３时，ＣＲ＜０．１，说明判断矩阵具有满意 的一致性，评价指标权重分配合理；否则，需要对判 Ａ３ ２ ３ ａ２１ ３ ａ２２ ３ ６２３ ３ ａＮ ， ｏ；１ ３ ａ３３ ２ Ⅱ４２ ３ ａ３３ ３ ６４３ ３ ０４ｌ 近 ａ３３ ４ ０４４ ３ 断矩阵进行重新分配，直到ＣＲ＜０．１，取得满意的一 致性。 （２）权重确定与判断矩阵的一致性检验 在建立判断矩阵之后，需要确定各评价指标权 重值，采用方根法进行权重向量ｗ计算： 根据上述计算方法，最后得出权重向量。 准则层权重向量： Ｗ＝［Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３］ 指标层权重向量： Ｗ１＝［ｗ ｗ１２，ｗ１３］ （７） （８） （９） （１０） （２） ｗ２＝［ ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４］ ｗ３＝［Ｗ３１，Ｗ３２，Ｗ３３，Ｗ３４］ （３） ２．４评价指标隶属度的确定 当判断矩阵取得满意的一致性时，其逻辑和权 （１）评价指标等级标准的划分 重分配表明是合理的。一致性检验的步骤如下。 通过前面的评价集可知，将评价结果进行等级 Ｗ＝［Ｗ。，Ｗ２，…，Ｗ ］ ①计算判断矩阵Ａ的最大特征根Ａ 。 ＝ 毫 ㈩ 故采用模糊区间表示评价指标等级的分级标准见 式（１１）： 划分，分为５等级，评价指标等级标准也相应地分为 ５等级。由于评价指标等级标准本身存在模糊性， 式中（ＡＷ） 表示向量ＡＷ的第ｉ个元素。 ②计算一致性指标ｃ，。 ｃ，： （５） Ｖ＝｛Ｖｌ，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４， ５｝＝｛（ｋ０，ｋ１），（ｋｌ，ｋ２）， （ｋ ，ｋ ），（ｋ，，ｋ ），（ｋ ，ｋ ）｝ （１１） 式中ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４分别表示 １与Ｖ２，Ｖ２与Ｖ３， ３ ③通过查表（表６），确定判断矩阵的平均随 表６平均随机一致性指标 Ｔａｂ．６ Ａｖｅｒａｇｅ ｒａｎｄｏｍ ｅ．，ｏｎｓｅｎｇ，ｕ８ ｉｎｄｅｘ 机一致性指标 。 与Ｖ ，Ｖ 与 等级之间的区间临界值；ｋ。，ｋ 分别表 示 等级区间的下限和 等级区间的上限。当评 价指标数值超出等级区间的上下限时，该评价指标 在距离最近等级区间的隶属度为１，其余等级区间 的隶属度均为０。 Ｉ Ｒ／ｌ ０ Ｊ ０ Ｉ．０ ５８ ０ ９０ １ Ｊ． Ｉ． １２ １ ２４ １ Ｉ． Ｉ． ３２ １ ４１ Ｉ． Ｉ ④计算一致性比例Ｃ尺。 结合《地表水环境质量标准》（ＧＢ ３８３８— （６） ＣＲ＝雨ＣＩ ２００２）、《生活饮用水卫生标准》（ＧＢ ５７４９－－２００６）和 净水工艺特点要求，综上所述，各评价指标的标准等 级汇总详见表７。 当ｎ＜３时，判断矩阵永远具有完全一致性。 表７丹江口水库水质评价指标等级 指标 氨氮Ｕｌ１／（ｍｇ·Ｌ ） 类型 递增型 Ｉ类Ｖｌ ０～０．１５ ０ ０．２ Ｏ～Ｏ．Ｏｌ Ｏ～２ ０ ３ Ⅱ类 ２ ０．１５～Ｏ．５ ０．２ Ｏ．５ ２～４ ３～ｌＯ 等级 Ⅲ类 ０．５～１．Ｏ ０．５～１．０ ４～６ １０—１５ Ⅳ类９ １．０～１．５ １．Ｏ～１．５ Ｏ．０５～Ｏ．１ ６～１０ １５～２Ｏ Ｖ类口５ ＞１．５ ＞１．５ ＞Ｏ．１ ＞１０ ＞２０ 总氮Ｕｌ２／（ｍｇ·Ｌ ） 总磷Ｕ１３／（ｍｇ·Ｌ ） 浊度Ｕｓ２／ＮＴＵ 递增型 递增型 递增型 ０．Ｏ１～Ｏ．Ｏ２５ ０．０２５ Ｏ．０５ 高锰酸盐指数ｕ２ ／（ｍｇ·Ｌ ） 递增型 溶解性总固体Ｕ２，／（ｍｇ·Ｌ ） 递增型 溶解氧 ／（ｍｇ·Ｌ ） 硬度Ｕ３１／（ｍｇ·Ｌ ） 递减型 递增型 Ｏ一３００ ＞７．５ ０～ｌ５０ ３ｏｏ～５０ｏ ６～７．５ １５０—３００ ５０ｏ～１ Ｏｏｏ ５～６ ３００—４５０ １ Ｏｏｏ～２ Ｏ０ｏ ３～５ ４５０～５５０ ＞２ Ｏｏｏ ＜３ ＞５５０ ·３· 第１０卷第２期 供水技术 ２０１６年４月 续表７（Ｃｏｎｔｉｎｕｅ） 指标 类型 Ｉ类 １ 硫酸根Ｕ３２／（ｍｇ·Ｌ ） 氯离子Ｕ３ ／（ｍｇ·Ｌ ） ｐＨ Ｕ３４ Ⅱ类 ２ ５０—１５０ ５０～１５０ ８．Ｏ～８．２ 等级 Ⅲ类 Ⅳ类 ２５０—３５０ ２５０～３５０ ７．２～７．６ Ｖ类 ５ ＞３５０ ＞３５０ ＜７．２ 递增型 递增型 递减型 ０～５０ ０～５０ ＞８．２ １５０—２５０ １５０—２５０ ７．６～８．０ Ｕ （２）隶属度的计算 评价指标的隶属度通过模糊分布法来计算确 Ｕｉ（ ２３ 定。首先建立各评价指标对应的等级函数，然后根 据各评价指标的实际值对应的等级区间来推求计算 得出。由于评价指标氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指 数、浊度、溶解性总固体、硬度、硫酸根和氯离子均属 于递增型指标，溶解氧和ｐＨ均属于递减型指标，采 用改进的梯形隶属函数进行隶属度计算，可消除评 价等级临界值附近隶属度取值的“突变”现象。 对递增型指标，如氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指 ０．５［１一 Ｕｉ－ｋ３］ ¨ 、： ０·５［１＋ ｋ３－／／ｉ］ ， ＜ （１５） ０．５［１＋ Ｕｉ－ｋ４ １Ｊ ０．５［１一 ｋ３４－Ｕｉ１－］ ０ ／Ｚ ＜ｋ３４ ＜ 数、浊度、溶解性总固体、硬度、硫酸根和氯离子，各 评价等级相对隶属函数计算如下。 ｏ．ｓ［·＋ ］ ＜ｋｌ／－Ｌ￣ｓ（“ ）＝ ０．５［ 一 Ｊ ≤“ 一＜ ｌ６） 。（“ ）＝ 。．５［ 一 】 ０ １≤ ＜ １２（１２） Ｕ ｉ １０－５１ １＋ｊｋ｝４ －式中ｋ。，ｋ：，ｋ，和ｋ 分别表示等级区间 与 ：、 与 、 ，与 、Ｖ４与 的临界值； 。：， 和 分别表示 等级区间／３２、 ，和ｖ４的中间值。 对递减型指标，如溶解氧和ｐＨ，各评价等级相对 隶属函数计算如下： ≥ １ ｏ．５［ 一 】 （ ）＝ ＜ ｋ１≤ ＜ｋ１２ ０．５［ ＋ ］ 【－＋ ］ 一１２≤Ｍ ＜Ｊｊ｝２（１３） ｏ．５１ １＋ ／ｘ （ ）＝ ０．５ １ ｋ２－ｋ２≤“ｚ＜ｋ∞ ｕｉ 】 ≥ ２３ ｏ．５［ 一 】ｋｌ￣＞ｕｉ＞ｋ１２（１７） ０ ≤ ｌ Ｏ ０ “ ＜ｋ１２ ｋ】２≤Ｍ ＜ ２ ［ 一 】 ｏ．ｓ［ 一 卜 － ０·５［１＋ 】 （１４） ／ｘ ．（ｕ ）＝ ｏ．５１ １．ｋ２－…ｕｉ ｌ ｋ２≤“ ＜ｋ２３ ： ８ ， （ ）＝ ｋ２３≤ ＜ｋ３ ｏ．５【ｌ＋ ｕｉ－ ｋ３ １Ｊ ｏ．ｓ［ ＋ ｋ３≤ ＜．］｝３４ ０．５［ 一 ｋ３－ｕｉ】 ≥ ３４ 叫１一 ］ ·４· ２０１６年４月 谭浩强，等：丹江口水库水质的综合评价 第１Ｏ卷第２期 ｕ ＞ １２ ｋ２一 。 ｋ２－ｋ１２ 一＋ 一ｋ２ ＋ 一 ｋ２３一ｋ２ ｋ２≥ ＞ｋ２３ （／Ａｉ）＝ ｋ３一 ｋ３一ｋ２３ 一（１９） ｋ２３≥ ＞ｋ３ 矗ｍｋ３≥ ＞ｋ ／．ｔｉ￣／￣３４ ｋ３ ｋ３４一ｋ３ Ｌｕ ０ ＞ｋ２３ ０．５［１一 ｋｓ－／￣ｉ （ ）＝ ，＞ ｓ Ｒ０·５【ｔ＋七Ｕｉ －一ｋ３ 】 ，≥ ＞ （２ｏ） ０．５［１＋ ｋ４－ｕｉ】 １一 】 Ｏ ｕ ＞ｋ ＞Ｉｊ｝ 旧 １鞋］（２８） ￣．Ｌｖ５（Ｕ ）＝ ｏ．５【１一 ０．５［Ｌ １＋ｕＵ ｉ － ｋ￣ Ｊ＞ （２１） 式中ｋ。，ｋ２，ｋ，，ｋ ，ｋ毪，后∞和ｋ的意义同前所述。 ２．５模糊综合评价 在本文２．４部分基础上，计算得出营养元素 、综合性指标 和化学稳定性 的隶属度矩 阵，分别为 。、 ：和 ，。 』：Ｉｆ＿ Ｒ２＝ ｌ水质等级Ｉ Ｉ 类ｌⅡ类ＩⅢ类ｌⅣ类ｌ Ｖ 类ｌ （２３） 进行水质评价，具体水质情况见表９。 表９水质概况 Ｔａｂ．９ Ｏｖｍ＇ｖｉｅｗ ｏｆｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ 项目 Ｒ３＝ 低浊期 高浊期 （２４） 氨氮／（ｍｇ·Ｌ ） 总氮／（ｍｇ·Ｌ ） 总磷／（ｍｇ·Ｌ ） 高锰酸盐指数／（ｍｇ·Ｌ ） ０．０６ １．５５ ０．０２ １．６Ｏ Ｏ．１０ １．６５ ０．ｏ４ ２．２Ｏ ·５· 第１０卷第２期 续表９（Ｃｏｎｔｉｎｕｅ） 供水技术 ２０１６年４月 重分配合理。 高浊期 １７ 项目 浊度／ＮＴＵ 低浊期 １．９ 因此，准则层权重向量和指标层权重向量如下： Ｗ＝［０．１６３ ４，０．２９７ ０，０．５３９ ６］ Ｗ１＝［０．１６３ ４，０．２９７ ０，０．５３９ ６］ （３２） （３３） 溶解性总固体／（ｍｇ·Ｌ ） 溶解氧／（ｍｇ·Ｌ ） 总硬度／（ｍｇ·Ｌ ） 硫酸根／（ｍｇ·Ｌ ） 氯离子／（ｍｇ·Ｌ ） ｐＨ １６０ ９．５ １４０ ３３ ５ ８．１０ １３５ ６．５ １２０ ２５ ３．５ ７．９５ ｖ￣２＝［０．１６４ ４，０．２８４ ８，０．１０５ １，０．４４５ ７］ （３４） ｗ３＝［０．２８５ ７，０．１４２ ９，０．２８５ ７，０．２８５ ７］ （３５） 表１２指标层权重向量 计算 Ｔａｂ．１２ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｅｘ ｌａｙｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ｖｅｃｔｏｒ ｗ２ Ａ２ １ 按照本文２．３部分的步骤，计算准则层和指标 层评价指标的权重，具体详见表ｌ０～表１３。 表１０准则层权重向量ｗ计算 Ｔａｂ．１０ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｌａｙｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ｖｅｃｔｏｒ Ｗ １ ２ １ ２ １／２ １ 。 Ｕ２４ ２ ３ １ ３ ｌ／３ １／２ １／３ １ ｗ２ ０．１６４ ４ ０．２８４ ８ ０．１０５ １ Ｏ．４４５ ７ Ａ… Ａ ｌ ｌ Ｗ Ａ 丑ｘ ＣＲ ２ １ ２ ３ １／２ ｌ ２ １／３ １／２ １ ０．１６３ ４ ０．２９７ ０ ０．５３９ ６ ３．００９ ２ ０．００７ ９ ４．０７０ ９ ０．０２６ ２ ３ ｌ／２ １／３ Ｕ２４ ３ ２ 表１３指标层权重向量ｗ 计算 表１１指标层权重向量 计算 Ｔａｂ．１３ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｅｘ ｌａｙｅｒ ｗｅｉｇｈｔ，＃ｅｅｔｏｒ ｗ３ Ｔａｂ．１１ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｅｘ ｌａｙｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ｖｅｃｔｏｒ ｗｌ Ａｌ １ｌ Ａ３ ￡，３ 。 ２ ２ １ ２ ２ ３ ｌ ４ １ ｗ３ ０．２８５ ７ ０．１４２ ９ Ａ… Ｃ尺 ＵＩ１ １ １２ １／２ １３ １／３ Ｗｌ ０．１６３ ４ Ａ Ⅱ ３２ １ １／２ １ １ １／２ １／２ １ １ １ １ ｌ２ ２ ３ １ ２ １／２ １ ０．２９７ ０ ０．５３９ ６ ３．００９ ２ ０．００７ ９ ４ ” ０ ０．２８５ ７ ０．２８５ ７ Ｕｌ３ ４ 权重向量Ｗ、Ｗ。、ｗ２和 的判断矩阵ＣＲ均 按照本文２．４部分的步骤，计算各定量评价指 标的隶属度，结果具体详见表ｌ４。 ＜０．１时，判断矩阵具有满意的一致性，评价指标权 表１４隶属度计算ｗ 计算 水质期 指标 氨氮ｍｇ／Ｌ 总氮／（ｍｇ·Ｌ ） 总磷／（ｍｇ·Ｌ。） ０．Ｏ６ １．５５ ０．０２ Ｉ类 ０．６４３ ０ ０ Ⅱ类 ０．３５７ Ｏ ０．８３３ Ⅲ类 Ｏ ０ Ｏ．１６７ Ⅳ类 ０ ０．４ｌ７ ０ Ｖ类 ０ ０．５８３ ０ 高锰酸盐指数／（ｍｇ·Ｌ ） 浊度／ＮＴＵ １．６０ １．９ ０．６４３ ０．６２０ ０．３５７ ０．３８０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 低浊期 溶解性总固体／（ｍｇ·Ｌ ） 溶解氧／（ｍｇ·Ｌ ） 总硬度／（ｍｇ·Ｌ ） 硫酸根／（ｍｇ·Ｌ ） 氯离子／（ｍｇ·Ｌ ） ｐＨ ｌ６０ ９．５ １４０ ３３ ５ ８．１０ ０．７９２ ０．８６４ ０．５５９ ０．６２７ ０．７３７ ０ ０．２０８ ０．１３６ ０．４４１ ０．３７３ ０．２６３ １．０ｏｏ ０ ０ ０ ０ ０ ０ Ｏ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ Ｏ 氨氮／（ｍｇ·Ｌ ） 总氮／（ｍｇ－Ｌ ） ０．１０ １．６５ ０．５９１ ０ ０．４０９ ０ ０ ０ ０ ０．３１３ ０ ０．６８７ 高浊期 总磷／（ｍｇ·Ｌ ） 高锰酸盐指数／（ｍｇ·Ｌ ） 浊度／ＮＴＵ ０．０４ ２．２０ １７ Ｏ ０．４０ｏ ０ ０ ０．６００ ０ ０．９００ ０ ０．１０Ｏ ０．１００ ０ ０．９００ ０ ０ ０ 溶解性总固体／（ｍｇ·Ｌ ） １３５ ０．８１１ ０．１８９ ０ ０ ０ ·６· ２０１６年４月 谭浩强，等：丹江口水库水质的综合评价 续表１４（Ｃｏｎｔｉｎｕｅ） 第ｌＯ卷第２期 水质期 指标 溶解氧／（ｍｇ·Ｌ ） 总硬度／（ｍｇ·Ｌ ） Ｉ类 ６．５ １２０ Ⅱ类 ０．８３３ ０．３５７ Ⅲ类 ０．１６７ Ｏ Ⅳ类 ０ ０ Ｖ类 ０ ０ ０ ０．６４３ 高浊期 硫酸根／（ｍｇ·Ｌ ） 氯离子／（ｍｇ·Ｌ ） ｐＨ ２５ ３．５ ７．９５ ０．６６７ ０．７４１ Ｏ ０．３３３ ０．２５９ ０．３７５ ０ ０ ０．６２５ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 根据本文２．５部分的计算步骤，得出指标层营 养元素 、综合性指标 、化学稳定性 和丹江 口水库水质评价的模糊综合评价集，具体详见表ｌ５ 和表１６。 表１５指标层的评价结果 Ｔａｂ．１５ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆｉｎｄｅｘ ｌａｙｅｒ 项目 低浊期 高浊期 营养元素 ［０．１０５，０．５０８，０．０９０，０．１２４，０．１７３］ ［０．０９７，０．０６７，０．４８６，０．１４７，０．２０４］ 综合性指标 ［０．７５１，０．２４９，０，０，０］ ［０．１５１，０．４９０，０．１０３，０．２５６，０］ 化学稳定性 ［０．４６０，０．５４０，０，０，０］ ［０．４９１，０．３３１，０．１７８，０，０］ 表１６丹江口水库水质的评价结果 Ｔａｂ．１６ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ 【 水质期 评价结果 水质期 评价结果 Ｉ 低浊期 ［０．４８８，０．４４９，０．０１５，０．０２０，０．０２８］ 高浊期 ［０．３２６，０．３３５，０．２０６，０．１００，０．０３３］ 根据式（３１）计算丹江口水库水质评价分类等 期，原水需要进入预沉池，对浊度进行去除，降低后 级，如表１７所示。可以看出，低浊期的水体介于Ｉ 续净水工艺处理负荷，适当增加混凝剂投加量，调整 类一Ⅱ类水质之间，高浊期的水质介于Ⅱ类一Ⅲ类 滤池运行工况。 水质之间。 表１７丹江口水库水质的评价分类等级 参考文献： Ｔａｂ．１７ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｇｒａｄｅ ｏｆｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ［１］谭浩强，何文杰，韩宏大，等．丹江口水库水质监测分 ｆｏｒ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ 析［Ｊ］．供水技术，２０１５，９（６）：１—５． 水质期 等级 水质期 等级 ［２］ 魏炜，岳丹丹，潘俊．基于层次分析的模糊综合评价法 低浊期 １．６５ 高浊期 ２．１８ 在水质评价中的应用［Ｊ］．供水技术，２０１５，９（５）：８一 ３结论与建议 ｌ２． 应用基于层析分析法的模糊综合评价模型对丹 ［３］ 黄源．Ｔ市供水管网浊度特性的研究及其风险评估的 江口水库水质进行了等级评价，低浊期的水体介于 应用［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１３． Ｉ类～Ⅱ类水质之间，高浊期的水体介于Ⅱ类～Ⅲ 类水质之间。在进行多水源联合调度时，需要考虑 丹江口水库不同时期的水质情况，从而形成合理的 调水方案。在净水厂实际生产运行中，在水质低浊 期，可以采用超越管的方式，直接超越预沉池，进入 净水工艺前端，适当减少混凝剂投加量；在水质高浊 工 作Ｅ收－者ｍ稿ａ简日ｉｌ介：期ｔａｎ：２谭男饮究ｈ０ａｏ１浩用工，ｑ６ｉ水作强ａ—博ｎ０安ｇ。（ ２士１全—９６，８＠１保４５ １一主障２６要技．ｃ）从术ｏ，ｍ 事研 ·７·
