蒋光昱¹, 王忠静^1,2,3, 索滢¹
1. 清华大学 水利水电工程系, 北京 100084;
2. 清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084;
3. 省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室, 西宁 810016

收稿日期：2019-02-16
基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFC0402900）；青海省重点研发计划项目（2017-SF-116）
作者简介：蒋光昱(1991-), 男, 博士研究生
通信作者：王忠静, 教授, E-mail:zj.wang@tsinghua.edu.cn

摘要：中国西北地区幅员辽阔但水资源短缺，生态环境脆弱，节水灌溉发展迅速。合理评价节水灌溉技术的综合性能对其可持续发展十分必要。该文综合考虑西北地区生态环境脆弱性、经济发展水平、气候地理特性、灌溉发展趋势和劳动力成本等因素，提出节水灌溉技术在西北干旱半干旱地区的综合性能的评价指标体系，以生态性、经济性、适应性、精量性和智能性为准则层，共23个评价指标，通过层次分析法和模糊综合评价法确定评价指标的权重和等级阈值，并对滴灌、喷灌和小畦灌3种典型节水灌溉技术的综合性能进行了评价。结果表明：节水灌溉技术综合性能的优先序为经济性、适应性、生态性、智能性、精量性，各准则层权重最大的指标分别为亩均工程投资、水量适应性、地下水超采抑制程度、省工率和灌溉水利用系数；滴灌、喷灌和小畦灌在西北地区的综合性能评级分别为优异、一般、一般。该评价方法和结果可为当地节水灌溉技术的合理评价与选择应用提供参考。
关键词：节水灌溉综合性能评价中国西北地区层次分析法模糊综合评价法
Hierarchical analysis and fuzzy evaluation of comprehensive performance of typical water-saving irrigation techniques in Northwest China
JIANG Guangyu¹, WANG Zhongjing^1,2,3, SUO Ying¹
1.Department of Hydraulic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2.State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
3.State Key Laboratory of Plateau Ecology and Agriculture, Qinghai University, Xining 810016, China


Abstract: Northwest China is a vast territory with scarce water resources and a fragile ecological environment system. Various water-saving irrigation techniques have been developed that need to be evaluated to facilitate sustainable development. This study presents an evaluation index system for water-saving irrigation techniques in the arid and semi-arid regions of Northwest China that incorporates the ecological vulnerability, economic development, climatic and geographical characteristics, irrigation development trends and labor costs. The model has 23 indicators in total with ecology, economics, adaptability, accuracy and intelligence level as the criterion layer. The analytic hierarchy process and the fuzzy comprehensive evaluation method were combined to determine the weights for the evaluation indicators and evaluation thresholds. The model was then used to evaluate three typical water-saving irrigation techniques, drip irrigation, sprinkler irrigation and small-scale border irrigation. The results show that the economics is the most important followed by the adaptability, ecology, intelligence level and accuracy. The most significant indicators in each of the five criterion layers are the investment per mu, water quantity adaptability, inhibition of groundwater over-exploitation, labor-saving and irrigation water use efficiency. Drip irrigation system is shown to be excellent system for Northwest China, while sprinkler irrigation and small-scale border irrigation systems have average usefulness in Northwest China. The methodology and results can be used for water-saving irrigation technique selection.
Key words: water-saving irrigationsystem evaluationNorthwest Chinaanalytic hierarchy processfuzzy comprehensive evaluation
中国西北地区是“一带一路”的重要节点，是中国重要的生态屏障。但由于气候干旱、水资源短缺，传统灌溉方式引发的土壤次生盐碱化、下游绿洲消失和尾闾湖泊干涸等问题日益突出，生态十分脆弱，发展节水灌溉已成为区域可持续发展的选择。然而，部分地区由于对节水灌溉发展缺乏科学规划，不能因地制宜，存在技术选择不当、投入高、产出低、用工增加、农民积极性不高等问题，甚至引发了生态问题。因此，建立科学全面的节水灌溉技术综合性能评价方法，正确评价典型节水灌溉技术规模化应用的适宜性和可持续性，具有重要意义。
早期灌溉技术评价的研究大多偏重于其技术性和经济性^[1-3]，后来社会效益和生态效益逐渐被纳入评价内容^[4-7]，但多局限于对具体节水灌溉工程的评价，针对节水灌溉技术综合性能的评价较少，对节水灌溉规模化应用的生态效应的定量评价几乎空白。对大规模节水灌溉实施后可能引发的土壤耕作层干化^[8-9]、盐碱化和灌区农防林退化死亡等风险考虑较少，对这些风险在风沙强烈的西北地区可能引发的沙漠化等生态问题考虑不足。
基于此，本文从节水灌溉技术在中国西北干旱半干旱地区应用的生态性、经济性、适应性、精量性和智能性等方面出发，提出节水灌溉技术综合性能的评价指标体系，通过定性与定量结合，对3种典型节水灌溉技术的综合性能进行评价，为西北地区节水灌溉技术的合理应用提供参考。
1 节水灌溉技术综合性能评价指标体系从系统分析角度出发，在实地调查分析和文献调研^{[3-7, 10-26]}的基础上，依据科学合理、突出重点、相对独立、因地制宜和持续可行的原则，分析了节水灌溉技术综合性能的主要影响因素，通过对从事节水灌溉的专家****、政府决策者及灌区生产一线的管理人员进行征询，构建了节水灌溉技术综合性能评价指标体系，包括目标层、准则层和指标层，如表 1所示。目标层即为西北地区节水灌溉技术综合性能；准则层是考量综合性能的基本原则，包括生态性、经济性、适应性、精量性和智能性。
表 1 西北地区节水灌溉技术综合性能评价指标体系

目标层	准则层	指标层
西北地区节水灌溉技术综合性能	B1生态性	C11积温增加促进程度
		C12无效蒸发抑制程度
		C13地表水引灌减少促进程度
		C14地表水质改善促进程度
		C15地下水超采抑制程度
		C16地下水质改善促进程度
		C17土壤结构改善促进程度
		C18土壤干化风险降低促进程度
		C19土壤盐碱度降低促进程度
		C110农防林自然存活保障程度
	B2经济性	C21亩均工程投资
		C22节水率
		C23增产率
		C24节地率
	B3适应性	C31水量适应性
		C32水质适应性
		C33气候适应性
		C34作物适应性
		C35地形适应性
		C36土壤适应性
	B4精量性	C41灌溉水利用系数
		C42灌水均匀系数
	B5智能性	C51省工率

表选项






节水灌溉技术的生态性主要反映其生态友好程度，包括气候效应、水环境效应、土壤效应和生物效应4个方面，因普遍难以量化，用10个定性指标描述。其中，气候效应指标包括积温增加促进程度、无效蒸发抑制程度，水环境效应指标包括地表水引灌减少促进程度、地表水质改善促进程度、地下水超采抑制程度和地下水质改善促进程度，土壤效应指标包括土壤结构改善促进程度、干化风险降低促进程度和盐碱度降低促进程度，生物效应指标采用灌区农防林自然存活保障程度。
节水灌溉技术的经济性采用亩均工程投资、节水率、增产率和节地率4个指标进行评价。其中，节水率、增产率和节地率均为各节水灌溉方式比传统灌溉方式的平均值。
节水灌溉技术的适应性是指其能否适应当地条件，包括水量适应性、水质适应性、气候适应性、作物适应性、地形适应性和土壤适应性^[10]。水量适应性用该灌溉技术的平均灌水定额表征；水质适应性指该灌溉技术是否对水质有特殊要求及严格程度；气候适应性指该灌溉技术是否受到气候条件的制约，如喷灌在风速超过3级时就不宜使用；作物适应性用该灌溉技术可适用的作物种类表征；地形适应性用该灌溉技术可适用的最大坡度表征；土壤适应性用其可适用的土壤质地范围表征。
节水灌溉技术的精量性通过灌溉水利用系数和灌水均匀系数2个指标表征。灌溉水利用系数是指灌入田间被作物利用的水量与水源处总取水量的比值；灌水均匀系数是指灌溉系统中同时工作的灌水器出水量的均匀程度，对地面灌溉而言，则指田间水平方向灌水量分布的均匀程度。
节水灌溉技术的智能性采用省工率表征。喷灌因能节省施肥、平土、开沟、打埂等劳力，省工50%^[21]。相比之下，滴灌还因可抑制杂草生长与土壤板结而减少中耕和除草次数^[27]，省工可达75%。
2 基于层次分析法确定评价指标权重确定指标权重是综合评价的前提，决定着评价结果的合理性与可靠性。层次分析法是一种被广泛运用于评价指标体系权重计算的多维目标决策统计方法，能够将定性与定量分析有机结合，并使复杂问题层次化与系统化^{[12, 18, 28]}。
2.1 构造比较判断矩阵通过征询来自甘肃、宁夏、青海省属水利科研单位和清华大学、中国农业大学等单位的共10位从事农业灌溉、生态等相关领域的专家，构造两两比较判断矩阵。对目标层而言，准则层的两两判断矩阵为：

$\begin{array}{l}\mathit{\boldsymbol{B}} = {\left( {{b_{ij}}} \right)_{n \times n}} = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{b_{11}}}&{{b_{12}}}& \cdots &{{b_{1n}}}\\{{b_{21}}}&{{b_{22}}}& \cdots &{{b_{2n}}}\\ \vdots & \vdots & \vdots & \vdots \\{{b_{n1}}}&{{b_{n2}}}& \cdots &{{b_{mn}}}\end{array}} \right], \\{b_{ij}} > 0, {b_{ji}} = \frac{1}{{{b_{ij}}}}, {b_{ii}} = 1.\\\end{array}$

(1)

其中：b_ij表示对目标层而言，准则层B_i和B_j哪个更为重要，其值采用表 2“1-9标度方法”确定；n为判断矩阵阶数，即准则层指标个数，本文中n=5。
表 2 “1—9”标度方法

标度值	2个元素重要程度比较
1	同等重要
3	稍微重要
5	明显重要
7	强烈重要
9	绝对重要
2、4、6、8	上述相邻判断的中值，需折衷时采用

表选项






由于评价指标体系层次结构的复杂性与判断矩阵构造中不可避免的主观性，为保证结果可靠，须进行判断矩阵的一致性检验。当一致性系数CR < 0.1时，可认为判断矩阵可靠。CR表示如下：

$\mathrm{CR}=\frac{\mathrm{CI}}{\mathrm{RI}}.$

(2)

其中：RI为平均一致性指标，取决于判断矩阵的阶数，可通过表 3确定；CI为判断矩阵的一致性指标。CI表示如下：

$\mathrm{CI}=\frac{\lambda_{\max }-n}{n-1}.$

(3)

表 3 平均一致性指标值

矩阵阶数	2	3	4	5	6	7	8	9	10
RI	0	0.58	0.90	1.12	1.24	1.32	1.41	1.45	1.49

表选项






其中λ_max为判断矩阵的最大特征根。
同理，构造指标层相对于准则层的判断矩阵。
2.2 求解指标权重设准则层指标B_i的权重为w_bi，表示如下^[29]：

${w_{bi}} = \frac{{M_i^{\frac{1}{n}}}}{{\sum\limits_{i = 1}^n {M_i^{\frac{1}{n}}} }}, \quad {M_i} = \prod\limits_{j = 1}^n {{b_{ij}}} .$

(4)

其中：M_i为A-B_i判断矩阵各行元素的乘积。设隶属于准则层指标B_i的下级指标C_ik的准则层内部权重为w_cik，同理可通过上式进行计算。
设w_ik为C_ik对目标层的总权重，表示如下：

$w_{i k}=w_{b i} \cdot w_{\mathrm{cik}}.$

(5)

在专家评判基础上，计算得到准则层和指标层的权重分别如表 4和5所示。准则层的权重排序为经济性、适应性、生态性、智能性、精量性，可见，经济性是西北当前经济水平下节水灌溉技术选择的首要考量因素；其次，适应性是西北地区特殊气候地理条件下必须考虑的限制因素；随后是生态性、智能性和精量性，反映了对生态安全的重视程度、劳动力成本上升的现状，以及灌溉精量化发展的趋势。
表 4 节水灌溉技术综合性能评价准则层权重

准则	权重
B1生态性指标	0.160 2
B2经济性指标	0.417 4
B3适应性指标	0.263 4
B4精量性指标	0.061 5
B5智能性指标	0.097 5

表选项






表 5 节水灌溉技术综合性能评价指标层权重

指标	准则层内权重	总权重
C11积温增加促进程度	0.020 7	0.003 3
C12无效蒸发抑制程度	0.032 2	0.005 2
C13地表水引灌减少程度	0.161 1	0.025 8
C14地表水质改善程度	0.085 4	0.013 7
C15地下水超采抑制程度	0.272 2	0.043 6
C16地下水质改善程度	0.176 6	0.028 3
C17土壤结构改善程度	0.030 2	0.004 8
C18土壤干化风险降低促进程度	0.054 5	0.008 7
C19土壤盐碱度降低程度	0.108 7	0.017 4
C110农防林自然存活保障度	0.058 4	0.009 4
C21亩均工程投资	0.405 7	0.169 3
C22节水率	0.259 2	0.108 2
C23增产率	0.218 0	0.091 0
C24节地率	0.117 1	0.048 9
C31水量适应性	0.278 0	0.073 2
C32水质适应性	0.196 6	0.051 8
C33气候适应性	0.123 8	0.032 6
C34作物适应性	0.087 6	0.023 1
C35地形适应性	0.175 1	0.046 1
C36土壤适应性	0.139 0	0.036 6
C41灌溉水利用系数	0.750 0	0.046 1
C42灌水均匀系数	0.250 0	0.015 4
C51省工率	1.000 0	0.097 5

表选项






在经济性指标中，最大权重指标为亩均工程投资(0.405 7)，显示出经济发展水平制约占主导；在适应性指标中，权重最大的指标为水量适应性(0.278 0)，主要原因为水量是西北灌溉的主要制约因素；在生态性指标中，权重最大的指标为地下水超采抑制程度(0.272 2)，反映出水资源是西北生态环境得以存续的基本保障，且地下水的重要性大于地表水；在精量性指标中，灌溉水利用系数的权重(0.750 0)大于灌水均匀系数(0.250 0)。值得注意的是，由于各准则层下的指标个数不同，出现智能性准则下因指标个数少而指标总权重较大，超过适应性和生态性准则下的所有指标总权重，似有一定“不合理”^[12]。但实际上，对最终综合性能评价目标而言，由上层至下层“分权”导致的“不合理”会因由下层向上层加权求和的综合评价过程而“恢复合理”。
3 节水灌溉技术综合性能模糊综合评价模糊综合评价是一种基于模糊数学的评价方法，根据隶属度理论可实现评价的定性-定量-定性转化而被广泛运用^[30-32]，本文用于定性和定量指标的综合。
设评价对象的评价指标集为X={x₁, x₂, …, x_m}，评价等级集为E={e₁, e₂, …, e_p}，则隶属度矩阵R为

$\boldsymbol{R}=\left(r_{g h}\right)_{m \times p}=\left[\begin{array}{cccc}{r_{11}} & {r_{12}} & {\cdots} & {r_{1 \rho}} \\ {r_{21}} & {r_{22}} & {\cdots} & {r_{2 p}} \\ {\vdots} & {\vdots} & {\vdots} & {\vdots} \\ {r_{m 1}} & {r_{m 2}} & {\cdots} & {r_{m p}}\end{array}\right].$

(6)

其中：r_gh为第g个评价指标隶属于第h个评价等级的隶属度；m为评价指标个数，本文中m=23；p为评价等级个数，本文中p=5。
3.1 设定评价指标评价等级及其阈值设节水灌溉技术综合性能等级为：E=(优异，优良，一般，较差，极差)。参考相关规范与文[10-11, 14, 16-17, 20-21, 25, 27, 33-34]给出各评价指标的等级阈值，如表 6所示。
表 6 节水灌溉技术综合性能评价指标的模糊综合评价阈值

指标	优异	优良	一般	较差	极差
C11	高	较高	一般	较低	低
C12	高	较高	一般	较低	低
C13	高	较高	一般	较低	低
C14	高	较高	一般	较低	低
C15	高	较高	一般	较低	低
C16	高	较高	一般	较低	低
C17	高	较高	一般	较低	低
C18	高	较高	一般	较低	低
C19	高	较高	一般	较低	低
C110	高	较高	一般	较低	低
C21	200元	500元	1 000元	1 500元	2 500元
C22	50%	40%	30%	20%	10%
C23	25%	20%	15%	10%	5%
C24	10%	8%	6%	4%	2%
C31	20 m3/亩	30 m3/亩	40 m3/亩	50 m3/亩	60 m3/亩
C32	完全无要求	基本无要求	有一些要求	有较高要求	有极高要求
C33	要求极低	要求较低	有一定要求	要求较严格	要求极严格
C34	90%	80%	70%	60%	50%
C35	0.5	0.1	0.02	0.005	0.001
C36	5种	4种	3种	2种	1种
C41	0.90	0.85	0.80	0.75	0.70
C42	0.90	0.85	0.80	0.75	0.70
C51	80%	65%	50%	35%	20%

表选项






3.2 计算评价指标的隶属度1) 定量指标
各种节水灌溉技术在定量指标上的表现对各评价等级的隶属度采用梯形与三角形分布的线性隶属函数计算^[12]。
(1) 对于越大越优型指标：
“优异”隶属函数

$r_{b 1}(x)=\left\{\begin{array}{ll}{1, } & {x \geqslant a_{1}}; \\ {\frac{x-a_{2}}{a_{1}-a_{2}}, } & {a_{2} <x <a_{1}} ;\\ {0, } & {x \leqslant a_{2}}.\end{array}\right.$

(7)

“优良”“一般”“较差”隶属函数

$r_{b l}(x)=\left\{\begin{array}{ll}{1, } & {x=a_{l}}; \\ {\frac{a_{l-1}-x}{a_{l-1}-a_{l}}, } & {a_{l} <x <a_{l-1}} ;\\ {\frac{x-a_{l+1}}{a_{l}-a_{l+1}}, } & {a_{l+1} <x <a_{l}} ;\\ {0, } & {x \leqslant a_{l+1}, x \geqslant a_{l-1}}.\end{array}\right.$

(8)

“极差”隶属函数

$r_{b 5}(x)=\left\{\begin{array}{ll}{1, } & {x \leqslant a_{5}} ;\\ {\frac{a_{4}-x}{a_{4}-a_{5}}, } & {a_{5} <x <a_{4}} ;\\ {0, } & {x \geqslant a_{4}}.\end{array}\right.$

(9)

(2) 对于越小越优型指标：
“优异”隶属函数

$r_{s 1}(x)=\left\{\begin{array}{ll}{1, } & {x \leqslant a_{1}} ;\\ {\frac{a_{2}-x}{a_{2}-a_{1}}, } & {a_{1} <x <a_{2}} ;\\ {0, } & {x \geqslant a_{2}}.\end{array}\right.$

(10)

“优良”“一般”“较差”隶属函数

$r_{sl}(x)=\left\{\begin{array}{ll}{1, } & {x=a_{l}}; \\ {\frac{x-a_{l-1}}{a_{l}-a_{l-1}}, } & {a_{l-1}<x<a_{l}} ;\\ {\frac{a_{l+1}-x}{a_{l+1}-a_{l}}, } & {a_{l}<x<a_{l+1}} ;\\ {0, } & {x \leqslant a_{l-1}, x \geqslant a_{l+1}}.\end{array}\right.$

(11)

“极差”隶属函数

$r_{s 5}(x)=\left\{\begin{array}{ll}{1, } & {x \geqslant a_{5}} ;\\ {\frac{x-a_{4}}{a_{5}-a_{4}}, } & {a_{4} <x <a_{5}} ;\\ {0, } & {x \leqslant a_{4}}.\end{array}\right.$

(12)

其中：r_bl(x)和r_sl(x)分别为越大越优型和越小越优型指标的隶属度；l=1, 2, 3, 4, 5；x为定量指标的数值；a₁、a₂、a₃、a₄、a₅分别为表 6中对应“优异”“优良”“一般”“较差”和“极差”的定量指标阈值。
2) 定性指标
各种节水灌溉技术在定性指标上的表现对各评价等级的隶属度则通过专家评分法进行评价确定。例如，关于滴灌在“农防林自然存活保障程度”指标上的表现，若有60%的专家认为“优异”，30%的专家认为“优良”，10%的专家认为“一般”，则滴灌技术在“农防林自然存活保障程度”指标上的表现对各评价等级的隶属度为(0.6, 0.3, 0.1, 0, 0)。
3.3 模糊综合评价模型及结果分析节水灌溉技术综合性能的模糊综合评价模型为

$D=\boldsymbol{W}_{i k} \circ \boldsymbol{R}.$

(13)

其中：D为某种节水灌溉技术综合性能的综合隶属度，W_ik为评价指标的权重向量；$ \circ $为模糊算子，本研究采用先求积再求和的“加权平均型”算子，具有利用隶属度矩阵信息充分、体现权重作用明显以及综合性强的特点。最后，根据最大隶属度原则作出评价。
选取滴灌、喷灌和小畦灌3种节水灌溉技术作为评价对象。参考文献及行业标准^{[10-11, 14, 16-17, 20-21, 25, 27, 33-34]}，三者综合性能评价定量指标的数值如表 7所示。
表 7 3种节水灌溉技术综合性能的定量指标数值

定量评价指标	滴灌	喷灌	小畦灌
亩均工程投资/元	1 500	800	200
节水率/%	55	40	25
增产率/%	30	15	13
节地率/%	10	8	0
水量适应性/m3/亩	20	25	40
作物适应性/%	78	54	62
地形适应性	0.5	0.3	0.003
土壤适应性/种	5	5	4
灌溉水利用系数	0.90	0.80	0.75
灌水均匀系数	0.90	0.85	0.80
省工率/%	75	50	0

表选项






3种节水灌溉技术综合性能的模糊综合评价结果如表 8所示，滴灌、喷灌和小畦灌的最大隶属度评级分别为优异(0.617)、一般(0.407)和一般(0.293)。三者综合性能评价指标的隶属度矩阵如表 9-11所示。
表 8 3种节水灌溉技术的模糊综合评价结果

节水灌溉技术	综合隶属度					评级
	优异	优良	一般	较差	极差
滴灌	0.617	0.085	0.045	0.203	0.050	优异
喷灌	0.117	0.366	0.407	0.091	0.019	一般
小畦灌	0.215	0.112	0.293	0.210	0.170	一般

表选项






表 9 滴灌综合性能评价指标的隶属度矩阵

指标	隶属度
	优异	优良	一般	较差	极差
C11	0.60	0.20	0.10	0.00	0.10
C12	0.60	0.40	0.00	0.00	0.00
C13	0.80	0.20	0.00	0.00	0.00
C14	0.50	0.20	0.30	0.00	0.00
C15	0.70	0.00	0.10	0.20	0.00
C16	0.60	0.00	0.30	0.10	0.00
C17	0.10	0.40	0.30	0.20	0.00
C18	0.10	0.20	0.20	0.20	0.30
C19	0.10	0.00	0.10	0.30	0.50
C110	0.00	0.10	0.10	0.60	0.20
C21	0.00	0.00	0.00	1.00	0.00
C22	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C23	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C24	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C31	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C32	0.00	0.00	0.20	0.10	0.70
C33	0.10	0.60	0.20	0.10	0.00
C34	0.00	0.80	0.20	0.00	0.00
C35	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C36	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C41	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C42	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C51	0.67	0.33	0.00	0.00	0.00

表选项






表 10 喷灌综合性能评价指标的隶属度矩阵

指标	隶属度
	优异	优良	一般	较差	极差
C11	0.00	0.30	0.50	0.20	0.00
C12	0.00	0.10	0.40	0.50	0.00
C13	0.10	0.60	0.30	0.00	0.00
C14	0.00	0.50	0.40	0.10	0.00
C15	0.20	0.50	0.10	0.20	0.00
C16	0.30	0.30	0.40	0.00	0.00
C17	0.10	0.10	0.60	0.20	0.00
C18	0.10	0.20	0.40	0.30	0.00
C19	0.00	0.20	0.40	0.30	0.10
C110	0.00	0.10	0.60	0.30	0.00
C21	0.00	0.40	0.60	0.00	0.00
C22	0.00	1.00	0.00	0.00	0.00
C23	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00
C24	0.00	1.00	0.00	0.00	0.00
C31	0.50	0.50	0.00	0.00	0.00
C32	0.00	0.10	0.30	0.60	0.00
C33	0.00	0.00	0.10	0.80	0.10
C34	0.00	0.00	0.00	0.40	0.60
C35	0.50	0.50	0.00	0.00	0.00
C36	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C41	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00
C42	0.00	1.00	0.00	0.00	0.00
C51	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00

表选项






表 11 小畦灌综合性能评价指标的隶属度矩阵

指标	隶属度
	优异	优良	一般	较差	极差
C11	0.00	0.20	0.30	0.50	0.00
C12	0.00	0.10	0.50	0.20	0.20
C13	0.00	0.10	0.60	0.30	0.00
C14	0.00	0.20	0.70	0.10	0.00
C15	0.00	0.20	0.60	0.20	0.00
C16	0.00	0.30	0.40	0.30	0.00
C17	0.00	0.30	0.30	0.40	0.00
C18	0.10	0.60	0.20	0.10	0.00
C19	0.20	0.60	0.20	0.00	0.00
C110	0.30	0.60	0.10	0.00	0.00
C21	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00
C22	0.00	0.00	0.50	0.50	0.00
C23	0.00	0.00	0.60	0.40	0.00
C24	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00
C31	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00
C32	0.50	0.30	0.20	0.00	0.00
C33	0.40	0.40	0.20	0.00	0.00
C34	0.00	0.00	0.20	0.80	0.00
C35	0.00	0.00	0.00	0.50	0.50
C36	0.00	1.00	0.00	0.00	0.00
C41	0.00	0.00	0.00	1.00	0.00
C42	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00
C51	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00

表选项






滴灌、喷灌和小畦灌的各个评价指标所属等级情况如表 12-14所示。滴灌的综合性能评价指标大多表现优异，但在土壤干化风险降低促进程度、土壤盐碱度降低促进程度、水质适应性、农防林自然存活保障程度和亩均工程投资方面表现为“极差”“较差”，而小畦灌在这几个方面均表现为“优异”“优良”。喷灌的大多评价指标表现一般，小畦灌各指标在各等级的表现相对较为平均。
表 12 滴灌各评价指标所属等级情况

评价等级	评价指标
优异	积温增加促进程度、无效蒸发抑制程度、地表水引灌减少促进程度、地表水质改善促进程度、地下水超采抑制程度、地下水质改善促进程度、节水率、增产率、节地率、水量适应性、地形适应性、土壤适应性、灌溉水利用系数、灌水均匀系数、省工率
优良	土壤结构改善促进程度、气候适应性、作物适应性
一般	无
较差	农防林自然存活保障程度、亩均工程投资
极差	土壤干化风险降低促进程度、土壤盐碱度降低促进程度、水质适应性

表选项






表 13 喷灌各评价指标所属等级情况

评价等级	评价指标
优异	土壤适应性
优良	地表水引灌减少促进程度、地表水质改善促进程度、地下水超采抑制程度、节水率、节地率、灌水均匀系数
一般	积温增加促进程度、地下水质改善促进程度、土壤结构改善促进程度、土壤干化风险降低促进程度、土壤盐碱度降低促进程度、农防林自然存活保障程度、亩均工程投资、增产率、灌溉水利用系数、省工率
较差	无效蒸发抑制程度、水质适应性、气候适应性
极差	作物适应性

表选项






表 14 小畦灌各评价指标所属等级情况

评价等级	评价指标
优异	亩均工程投资、水质适应性
优良	土壤干化风险降低促进程度、土壤盐碱度降低促进程度、农防林自然存活保障程度、土壤适应性
一般	无效蒸发抑制程度、地表水引灌减少促进程度、地表水质改善促进程度、地下水超采抑制程度、地下水质改善促进程度、增产率、水量适应性、灌水均匀系数
较差	积温增加促进程度、土壤结构改善促进程度、作物适应性、灌溉水利用系数
极差	节地率、省工率

表选项






4 结论节水灌溉技术的综合性能应全面考虑其生态性、经济性、适应性、精量性和智能性，这是节水灌溉技术可持续推广和可持续利用的基础。基于层次分析法确定的节水灌溉技术的准则层权重排序为经济性、适应性、生态性、智能性、精量性；各准则层权重最大的指标分别为亩均工程投资、水量适应性、地下水超采抑制程度、省工率和灌溉水利用系数。基于模糊综合评价法对3种西北典型节水灌溉技术(滴灌、喷灌和小畦灌)的综合性能评级分别为优异、一般、一般。滴灌在土壤干化风险降低促进程度、土壤盐碱度降低促进程度、水质适应性、农防林自然存活保障程度和亩均工程投资方面表现不佳，而小畦灌则在这几个方面表现突出。

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