論水資源承載力的分析評(píng)價(jià)方法

師俊萍 楊 艷

（渭南市臨渭區(qū)渭北飲改水工程管理局 陜西 渭南 714000）

1 問題的提出

正確評(píng)價(jià)地區(qū)水資源的承載力，做好區(qū)域水資源的調(diào)度以及水資源的可持續(xù)利用，是實(shí)施水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵。水資源承載力分析的目的，是為了揭示水資源、流域經(jīng)濟(jì)和人口之間的關(guān)系，合理利用水資源，使經(jīng)濟(jì)建設(shè)與水資源保護(hù)同步進(jìn)行，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

2 水資源承載力的概念

水資源承載力，是在一定社會(huì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)階段下，在水資源總量的基礎(chǔ)上，通過合理分配和有效利用所獲得的最合理的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的水資源開發(fā)利用的最大規(guī)模；或在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和社會(huì)生產(chǎn)條件下，水資源可供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等用水的最大能力，即水資源的最大開發(fā)容量。

3 影響水資源承載力的主要因素

水資源承載力既受自然因素的影響，又受社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化等因素的制約，它涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)、資源等多個(gè)方面，紛繁復(fù)雜。包括水資源的數(shù)量、質(zhì)量及開發(fā)利用程度、生產(chǎn)力水平、消費(fèi)水平與結(jié)構(gòu)、科學(xué)技術(shù)、人口與勞動(dòng)力、其他資源潛力、政策、法規(guī)、市場(chǎng)、宗教、傳統(tǒng)、心理等因素。

這些主要因素間的關(guān)系見圖1。

4 水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系核心是反映“社會(huì)——經(jīng)濟(jì)——環(huán)境”系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模與質(zhì)量。影響區(qū)域水資源承載能力的因素很多，涉及水資源系統(tǒng)的各個(gè)方面，確定綜合評(píng)判指標(biāo)體系要求從不同方面、不同角度、不同層面客觀地反映區(qū)域水資源條件、開發(fā)利用狀況、供需關(guān)系及生態(tài)環(huán)境等情況，因此可歸納為五大類：①反映區(qū)域水資源條件；②反映區(qū)域供水結(jié)構(gòu)及工程狀況；③反映區(qū)域需水、用水結(jié)構(gòu)及節(jié)水水平；④反映區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r；⑤反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況。

5 實(shí)證分析

本文選用多目標(biāo)決策方法——密切值法，運(yùn)用建立的指標(biāo)體系對(duì)城市水資源承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)某省4個(gè)地級(jí)城市：A市、B市、C市和D市的水資源承載力進(jìn)行了排序，結(jié)果令人滿意，期望能為管理決策提供一定依據(jù)。

5.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的選取

5.1.1 參考指標(biāo)及比較指標(biāo)的確定

水資源承載力與水資源開發(fā)利用程度密切相關(guān)，在待選指標(biāo)中，水資源利用率作為其第一影響因素，指定為參考指標(biāo)，記作x0(k)，k=1,2…N，N為分區(qū)數(shù)。其余指標(biāo)作為待選比較指標(biāo)，記作xi(k)，i=1,2…M，M為比較指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

5.1.2 比較指標(biāo)的無量綱化

水資源承載力指標(biāo)體系各待選比較指標(biāo)涉及水資源系統(tǒng)的各方面，量綱不統(tǒng)一，不便于進(jìn)行比較計(jì)算，必須進(jìn)行無量綱化處理，可采用均值法。

5.1.3 關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算

各比較指標(biāo)xi(k)對(duì)參考指標(biāo)x0(k)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算模型為:

式中，ρ為分辨系數(shù)，一般在0～1之間選取；

5.1.4 關(guān)聯(lián)度的計(jì)算

由于計(jì)算出的關(guān)聯(lián)系數(shù)很多，信息過于分散，不便于比較，為此有必要將各分區(qū)的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中處理為一個(gè)值，求平均值便是這種信息處理的一種方法。關(guān)聯(lián)度的一般表達(dá)式為：

表1 水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重

表2 密切值計(jì)算結(jié)果表

式中，ri為第i個(gè)比較指標(biāo)對(duì)參考指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度。

5.1.5 指標(biāo)體系的選擇及確定

水資源承載力指標(biāo)體系的選擇及確定關(guān)系到綜合評(píng)判的精度。水資源利用率作為參考指標(biāo)首先入選，其他待選指標(biāo)的篩選，既要根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果，又要充分考慮近年來水資源研究成果，可采用量化分析與專家打分相結(jié)合的方法進(jìn)行確定。本文在借鑒已有成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有資料，最終確定了9個(gè)指標(biāo)作為該省的水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)，見表1。

5.2 計(jì)算結(jié)果及分析

本文采用密切值法對(duì)水資源承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。密切值法的基本思想是:補(bǔ)選決策方案及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，找出關(guān)于方案集（決策點(diǎn)集）的最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)，然后找出盡可能接近最優(yōu)點(diǎn)而遠(yuǎn)離最劣點(diǎn)的決策點(diǎn)，即為所要尋找的滿意方案。

其中，需水預(yù)測(cè)采用設(shè)計(jì)保證率分別為城鎮(zhèn)居民生活需水和工業(yè)需水P=95%，近郊區(qū)生活需水P=90%，農(nóng)業(yè)用水P=80%。預(yù)測(cè)基準(zhǔn)年為2002年，評(píng)價(jià)水平年為2010年、2015年。表2為各研究城市從小到大的密切值排序結(jié)果。

可以看出，A市2010年和2015年該區(qū)的密切值最小，則其水資源承載力相對(duì)較大。分析評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，主要因?yàn)樵搮^(qū)的水資源量較為豐富，而可供水量卻較小，所以它的水資源利用率極低，僅為0.1%，屬于供水設(shè)施能力不足所致。2010年D市的密切值相對(duì)較大，水資源承載力相對(duì)較小，這與它的水資源利用率較高(34.3%)相符，2015年D市的密切值降低，是因?yàn)椴扇×讼鄳?yīng)措施，加強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)有工程的挖潛配套及節(jié)水改造工程的投資，且增加了新的供水工程的建設(shè)，其水資源承載力提高。本文評(píng)價(jià)結(jié)果與該省區(qū)域水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略研究報(bào)告的結(jié)論相符，其中A市、D市屬工程型缺水，C市屬水質(zhì)污染型缺水，B市屬綜合型缺水。說明密切值法用于水資源承載力的綜合評(píng)價(jià)是合理可行的。

6 結(jié)語

本文從流域水資源特征、保證程度、開發(fā)利用情況以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境等方面分析了水資源承載力，在比較多種綜合評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，選用了多目標(biāo)決策方法——密切值法對(duì)該省4個(gè)區(qū)域的水資源承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析，從中找出了制約該地區(qū)發(fā)展的因素和條件，以充分、合理利用水資源，使經(jīng)濟(jì)建設(shè)與水資源保護(hù)同步進(jìn)行，促進(jìn)全社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。陜西水利

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