貴州省喀斯特地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力評價(jià)

袁子勇 賀中華

摘要：從水資源現(xiàn)狀承載力的角度區(qū)分正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)，選取人均年供水量、城鎮(zhèn)人均生活用水量、農(nóng)村人均生活用水量、農(nóng)田灌溉年用水量、萬元工業(yè)增加值用水量、人均糧食年產(chǎn)量、年人均ＧＤＰ、生態(tài)環(huán)境用水率、森林覆蓋率、石漠化面積比重、污徑比為評價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用正交投影法對貴州省喀斯特地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力進(jìn)行了評價(jià)。評價(jià)結(jié)果表明，貴州省各地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力從大到小為貴陽市、遵義市、黔東南州、黔南州、銅仁市、黔西南州、六盤水市、安順市、畢節(jié)市。

關(guān)鍵詞：水資源現(xiàn)狀承載力；評價(jià)指標(biāo)；喀斯特地區(qū)；貴州省

中圖分類號(hào)：ＴＶ２１１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）15－3216-03

Assessment of Water Resources Carrying Capacity Status in Karst Areas

of Guizhou Province

ＹＵＡＮ Ｚｉ－ｙｏｎｇ１，ＨＥ Ｚｈｏｎｇ－ｈｕａ２

（１．Ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ Ｓｏｃｉａｌ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ， Ｑｉａｎｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｄｕｙｕｎ ５５８０００，Ｇｕｉｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｙｐｅ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ． Ｓｏｍｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ including ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ， ｕｒｂａｎ ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ， ｒｕｒａｌ ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ， ｉｒｒｉｇａｔｉｖｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒｏｐｌａｎｄ， ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｎ ｔｈｏｕｓａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｖａｌｕｅ， ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｇｒａｉｎ ｏｕｔｐｕｔ， ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ＧＤＰ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｃｋ－ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅａ， ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｎ Ｋａｒｓｔ ａｒｅａ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ pｒｏｖｉｎｃｅ ｆｒｏｍ ｌａｒｇｅ ｔｏ ｓｍａｌｌ ｗａｓ Ｇｕｉｙａｎｇ city， Ｚｕｎｙｉ city， Ｑｉａｎｄｏｎｇｎａｎ ｓｔａｔｅ， Ｑｉａｎｎａｎ ｓｔａｔｅ，Ｔｏｎｇｒｅｎ city， Ｑｉａｎｘｉｎａｎ ｓｔａｔｅ， Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ ｒｅｇｉｏｎ， Ａｎｓｈｕｎ city ａｎｄ Ｂｉｊｉｅ city．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： cｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ； ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ； Ｋａｒｓｔ ａｒｅａ； Gｕｉｚｈｏｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ

國外對水資源承載力研究已取得了大量成果，國內(nèi)對水資源承載力的研究也很多，但主要集中在非喀斯特地區(qū)，對喀斯特地區(qū)水資源承載力研究相對較少［１－６］。水資源現(xiàn)狀承載力是由水資源系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)組成的復(fù)雜巨系統(tǒng)，它是指某一地區(qū)的水資源在現(xiàn)階段所能支持社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的能力，是比較容易確定的一種承載能力。

貴州省是典型的喀斯特地貌分布區(qū)，喀斯特地區(qū)占到全省總面積的７３％左右，喀斯特因素在貴州省的水資源系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。運(yùn)用定量分析的方法選取指標(biāo)，區(qū)分正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)，對貴州省喀斯特地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力進(jìn)行評價(jià)，以豐富喀斯特地區(qū)水資源承載力研究內(nèi)涵，為提高貴州省喀斯特地區(qū)水資源利用效率提供理論支持。

１貴州省喀斯特地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力評價(jià)指標(biāo)的選取

在參考前人研究成果［1-6］和綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、水資源幾個(gè)方面的基礎(chǔ)上，選取了２１個(gè)影響因子（表１）。

利用ＳＰＳＳ １５．０軟件對２１個(gè)待選指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析和主成分分析，將貴州省水資源現(xiàn)狀承載力指標(biāo)概括為１１個(gè)指標(biāo)（表２）。

２貴州省喀斯特地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力計(jì)算

２．１確定評價(jià)方案的理想值和負(fù)理想值，建立評價(jià)指標(biāo)體系

為了避免評價(jià)方案排序受理想值和負(fù)理想值的影響，理想值要優(yōu)于評價(jià)方案中的最優(yōu)者，負(fù)理想值要劣于評價(jià)方案中的最劣者。理想值和負(fù)理想值是作為參照系出現(xiàn)的，其本身的數(shù)值大小不會(huì)影響到評價(jià)方案的序。從水資源現(xiàn)狀承載力的角度考慮，Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ６、Ｊ７、Ｊ８、Ｊ９為正向指標(biāo)，Ｊ４、Ｊ５、Ｊ１０、Ｊ１１為負(fù)向指標(biāo)。鑒于貴州省人均生活用水量低于全國平均值，所以將城鎮(zhèn)人均生活用水量和農(nóng)村人均生活用水量設(shè)計(jì)為越多越好的正向指標(biāo)；由于農(nóng)業(yè)用水效率和工業(yè)用水效率都低于全國平均水平，故將農(nóng)田灌溉年用水量和萬元工業(yè)增加值用水量設(shè)計(jì)為越少越好的負(fù)向指標(biāo)。根據(jù)貴州省的實(shí)際情況，指標(biāo)Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５的理想值?。玻埃埃纺耆珖骄?，其他指標(biāo)的理想值人為確定；根據(jù)劣于評價(jià)方案中最劣者的原則人為確定負(fù)理想值（表３）。

２．２運(yùn)用正交投影法計(jì)算水資源現(xiàn)狀承載力

２．２．１求相對隸屬度矩陣［7］利用相對隸屬度矩陣公式對決策矩陣進(jìn)行規(guī)范化，得相對隸屬矩陣

Ｒ＝（ｒｉｊ）ｍ×ｎ＝

0.711 0.901 0.732 0.580 0.759 0.178 0.984 0.500 0.544 0.465 0.2710.570 0.720 0.610 0.260 0.685 0.868 0.360 0.305 0.578 0.823 0.6690.570 0.721 0.610 0.280 0.417 0.488 0.227 0.284 0.263 0.246 0.6400.599 0.721 0.610 0.193 0.527 0.645 0.262 0.105 0.641 0.561 0.8760.556 0.721 0.610 0.208 0.517 0.543 0.176 0.232 0.929 0.851 0.8810.336 0.721 0.610 0.270 0.459 0.700 0.190 0.126 0.577 0.694 0.8960.108 0.451 0.610 0.873 0.049 0.648 0.180 0.100 0.399 0.404 0.7580.322 0.721 0.610 0.613 0.886 0.670 0.463 0.179 0.160 0.343 0.5100.225 0.451 0.432 0.475 0.685 0.593 0.218 0.111 0.411 0.581 0.8941.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.0000.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

２．２．２求指標(biāo)權(quán)重

１）運(yùn)用熵權(quán)法求取指標(biāo)權(quán)重［8］。運(yùn)用熵權(quán)法求取的指標(biāo)權(quán)重Ｗｊ＝（０．０５０，０．０１０，０．０１１，０．０１９， ０．０６８，０．０４４，０．１７６，０．１９７，０．０５５，０．１４４，０．２２４）

２）運(yùn)用均方差法求取指標(biāo)權(quán)重［9］。運(yùn)用均方差法求取的指標(biāo)權(quán)重Ｗｊ＝（０．０９０，０．０８４，０．０７４，０．０９６， ０．０９８，０．０８８，０．１０3，０．０８７，０．０９４，０．０９１，０．０９６）。

３）求指標(biāo)權(quán)重的算術(shù)平均值。對上述兩種方法求取的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行算術(shù)平均，得到

Ｗｊ＝（０．０７０， ０．０４７， ０．０４3， ０．０５８， ０．０８３， ０．０６６，

０．１４０，０．１４２，０．０７５，０．１１８，０．１６０）

２．２．３計(jì)算各方案與理想解的“垂面距離”Ｄｉ［7］

Ｄｉ＝（０．０４７ ８，０．０４８ ４，０．０６５ ３，０．０５４ ４，０．０４８ ５，

０．０５４ ７，０．０６６ ７，０．０６１ ５，０．０５６ ２）。

２．２．４水資源現(xiàn)狀承載力排序垂面距離Ｄｉ越小，方案越優(yōu)［８］。Ｄｉ值由小到大為貴陽市（Ｄ１＝０．０４７ ８）、遵義市（Ｄ２＝０．０４８ ４）、黔東南州（Ｄ５＝０．０４８ ５）、黔南州（Ｄ４＝０．０５４ ４）、銅仁市（Ｄ６＝０．０５４ ７）、黔西南州（Ｄ９＝０．０５６ ２）、六盤水市（Ｄ８＝０．０６１ ５）、安順市（Ｄ３＝０．０６５ ３）、畢節(jié)市（Ｄ７＝０．０６６ ７）。

３貴州省喀斯特地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力評價(jià)

評價(jià)分析結(jié)果表明，貴州省喀斯特地區(qū)９個(gè)行政區(qū)劃分為三類地區(qū)：一類地區(qū)（貴陽市、遵義市、黔東南州）水資源現(xiàn)狀承載力相對較好（０．０４＜Di＜０．０５）；二類地區(qū)（黔南州、銅仁市、黔西南州）水資源現(xiàn)狀承載力一般（０．０５＜Di＜０．０６）；三類地區(qū)（六盤水市、安順市、畢節(jié)市）水資源現(xiàn)狀承載力最差（０．０６＜Di＜０．０７）。貴陽市人均水資源占有量較少，人口密度大，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，供水壓力大，水資源開發(fā)資金投入相對較多，水資源開發(fā)利用程度高，達(dá)到２１．８４％，供水能力和節(jié)水能力都在全省處于領(lǐng)先水平，水資源現(xiàn)狀承載能力在全省位居第一。人均糧食年產(chǎn)量低、環(huán)境污染壓力大和脆弱的喀斯特環(huán)境是水資源現(xiàn)狀承載力的限制因素。繼續(xù)加強(qiáng)水環(huán)境治理，維持水體的良好功能，以及繼續(xù)加強(qiáng)節(jié)水能力和從區(qū)外調(diào)水是提高本地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力的有效途徑。

畢節(jié)地區(qū)人口密度較大，為全省平均值的１．１倍；經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，人均ＧＤＰ僅為全省平均值的６０％；工業(yè)節(jié)水能力差，萬元工業(yè)增加值用水量為全省平均值的１．７倍；森林覆蓋率低，石漠化面積比例大；水資源現(xiàn)狀承載能力排列全省倒數(shù)第一。

４小結(jié)

從水資源現(xiàn)狀承載力這個(gè)新的視角來評價(jià)喀斯特地區(qū)水資源承載力，得出了新的評價(jià)結(jié)果。研究區(qū)貴州省各地區(qū)水資源現(xiàn)狀承載力從大到小為貴陽市、遵義市、黔東南州、黔南州、銅仁市、黔西南州、六盤水市、安順市、畢節(jié)市。加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高水資源利用率、保護(hù)好生態(tài)環(huán)境是喀斯特地區(qū)提高水資源現(xiàn)狀承載力的有效途徑。文章在正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的區(qū)分上做了一些嘗試，將人均生活用水量設(shè)計(jì)為正向指標(biāo)，將農(nóng)業(yè)用水量和工業(yè)用水量設(shè)計(jì)為負(fù)向指標(biāo)。但是從節(jié)約利用水資源的角度來說，只要能夠滿足生產(chǎn)生活的需要，用水量應(yīng)該是越少越好。正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的區(qū)分是水資源承載力評價(jià)的關(guān)鍵之一，也是今后研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)之一?，F(xiàn)有水資源承載力研究多注重研究方法的擴(kuò)展，對于水資源現(xiàn)狀承載力和水資源承載潛力的比較研究很少，對于水資源承載力評價(jià)指標(biāo)體系的規(guī)范性研究也很少，這些都是未來水資源承載力研究要予以重視的地方。

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