Page 38 - 2021年第52卷第8期

流域综合治理、系统治理、源头治理提供技术支撑。

2 黄河流域治理的思考

黄河全长 5464 km，流域总面积 79.5 万 km ，是我国仅次于长江的第二大河，也是我国乃至世界
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上输沙量最大、含沙量最高的大江大河 ［7-8］ 。黄河流域横跨我国东中西三大区域，构成我国重要的生
态屏障，是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道，在我国生态安全方面具有重要的地
位。黄河流经 9 个省（区），流域九省 2018 年底总人口 4.2 亿，占全国 30%以上；地区生产总值 23.9 万
［9］
亿元，占全国 26%左右，是我国重要经济地带 。
人民治黄以来，黄河流域经济社会发展和百姓生活发生了很大变化，但仍存在一些突出问题，
例如流域生态环境脆弱 ［10］ 、部分地区水灾害依旧频繁 ［11-12］ 、水资源保障形势严峻 ［13-15］ 等。这些问题
充分体现了“表象在黄河，根子在流域”，揭示了黄河流域保护治理工作的复杂性、协同性和整体
性 ［16-18］ 。黄河流域保护与治理工作需要从顶层设计角度出发，充分考虑以下 5 个方面的因素。
（1）问题复杂性。黄河流域存在水资源短缺 ［19-21］ 、水生态退化 ［22-23］ 、水沙关系失调 ［24-25］ 、水资源
利用效率低下 ［26-27］ 等复杂多样的水问题。流域内各区域用水行为、用水政策、用水管理与流域水系
统互为反馈，凸显了问题的复杂性 ［28］ 。
（2）资源多样性。流域内自然资源和文化资源丰富。自然资源包括河川径流和地下水资源，以及
湿地、森林、农田、沙漠和动植物群落组成的多样化生物圈资源。文化资源包括仰韶文化、马家窑
文化、大汶口文化等不同的文化类别。黄河流域是全国文化中心，也是中华民族坚定文化自信的重
要根基 ［29-30］ 。
（3）保护系统性。流域内山、水、林、田、湖、草、沙是一个生命共同体，生态保护和高质量发
展要兼顾各种要素，坚持保护优先，绿色先行。
（4）治理综合性。黄河流域上游生态系统退化，水源涵养能力低；中游水土流失严重，支流污染
问题突出；下游生态水量不足，河口天然湿地萎缩 ［31-32］ 。这些问题之间相互联系、相互影响，因此，
综合治理势在必行。
（5）发展适宜性。流域是一种以河流为纽带的特殊类型经济区域，人口是发展基石，产业是发展
动力，城镇为发展载体，形成由分水线包围的带状经济空间。沿黄九省（区）在产业选择、城镇布
局、基础设施等领域应坚持因地制宜、绿色发展的整体定位 ［33-35］ 。
总体来看，五大因素描绘了一幅由“水-生-人”三元体构成的黄河流域图谱，以水为脉络、以生
态为基底、以人为核心，关系复杂，既相互联系又相互制约，共同为保障国家粮食安全、能源安
全、生态安全提供重要支撑。从系统治理出发，实现“让黄河成为造福人民的幸福河”的首要任务是
能够定量感知“水-生-人”三元体的发展状态和质量，为实现幸福河目标提供科学决策支撑。因此本
研究提出了表征流域发展质量的综合评估指数 BDI 及其评价指标体系，为评估流域发展质量提供决
策依据。

3 流域发展质量综合评估理论及方法

3.1 流域发展指数 流域是由河流、生态环境、社会经济等子系统构成的开放的远离平衡态的复杂
巨系统，其本身就是或近似是耗散结构。本文利用 BDI 表征流域发展质量，它是基于熵值和耗散结
构的综合评价指标，表征了流域发展指标的不确定性和系统的稳定性。BDI 数值越大表示流域发展质
量越高，越趋于良性循环；数值越小表示流域发展质量越低，所处状态存在一定的问题，需要加强
监管，并采取一定的措施进行治理。

3.1.1 信息熵 黄河流域巨系统元素众多，信息量巨大，在耦合量化研究过程中会出现度量单位不
统一和维度灾等潜在问题。本研究引入经典信息论中熵的概念与计算方法，对流域系统中指标元素

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