對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的探討

摘要：本文對(duì)北京市水資源短缺問題進(jìn)行了研究分析，找出影響水資源短缺的主要風(fēng)險(xiǎn)因子。利用Logistic回歸模型模擬和預(yù)測(cè)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，建立水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，對(duì)主要風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行調(diào)控使風(fēng)險(xiǎn)降低。對(duì)北京市未來(lái)水資源的短缺風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)并提出應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險(xiǎn)因子 模糊概率理論 Logistic回歸模型

1 評(píng)價(jià)判定水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的主要風(fēng)險(xiǎn)因子

水資源短缺主要在于供水量和用水量?jī)煞矫?，影響這兩方面的因素很多，例如：氣候條件、水利工程設(shè)施、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)用水、管理制度、人口規(guī)模等。再者水資源的來(lái)源和去處也存在諸多的不確定性，例如：降水—頻率關(guān)系的不確定性、降水—徑流關(guān)系的不確定性、流量—頻率關(guān)系的不確定性、水位—庫(kù)容關(guān)系的不確定性、缺水—損失關(guān)系的不確定性。由此可見，風(fēng)險(xiǎn)源包括水力風(fēng)險(xiǎn)因子、工程風(fēng)險(xiǎn)因子、可供水量風(fēng)險(xiǎn)因子、需水量風(fēng)險(xiǎn)因子、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因子、水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子等。

運(yùn)用Excel軟件對(duì)1979年至2008年北京市水資源短缺狀況的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到圖1、圖3，人口狀況參照?qǐng)D2。

由圖1可見，水資源總量曲線幾乎都在總用水量曲線的下方，水資源總量小于總用水量。說(shuō)明水資源總量是影響北京市水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的因素之一。

由圖3，農(nóng)業(yè)用水量和工業(yè)用水量呈下降趨勢(shì)，但農(nóng)業(yè)用水量所占比例仍然很高，可見農(nóng)業(yè)用水量是影響北京市水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的因素之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)備技術(shù)提高，一是耗水量減少，二是污水再利用。因此導(dǎo)致工業(yè)用水量減少。

隨著第三產(chǎn)業(yè)及生活等其它用水量的上升，北京市第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，分析圖2北京市的人口上升導(dǎo)致其生活用水量占總用水量的50.99%。可見人口規(guī)模是影響北京市水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的很重要的因素。

綜上所述，北京市水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的主要風(fēng)險(xiǎn)因子有：工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)用水量、人口規(guī)模、水資源總量。

2 模型的建立和求解

基于水資源系統(tǒng)的模糊不確定性，構(gòu)造一個(gè)合適的隸屬函數(shù)以評(píng)價(jià)水資源系統(tǒng)的模糊性。

模糊集為U，U=｛x：0≤μp（x）≤1｝；缺水量x：x=C-S(C：總用水量)。

構(gòu)造缺水量在模糊集U上的隸屬函：μp（x）=0，0≤x≤Qmin（■）n，Qmin

水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)可表示為：r=■μp（x）f（x）dx將北京市1979年至2008年水資源總量和總用水量代入以上公式中，由Logistic回歸模型計(jì)算出水資源短缺發(fā)生的概率，由基于模糊概率的水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型計(jì)算出水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)值。最后通過(guò)判別分析劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與特點(diǎn)見表1。

表1 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表

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由表1結(jié)果顯示北京市水資源短缺存在高風(fēng)險(xiǎn)。著重控制總用水量，采取措施提高水資源總量。

備注（符號(hào)說(shuō)明）：S：水資源總量；Qmin：缺水量的最小值；Qmax：缺水量的最大值；β0：自變量的系數(shù)；β1：自變量的常數(shù)；e：自然對(duì)數(shù)；n：大于1的正整數(shù)，在此我們?nèi)?/p>

n=2。

3 調(diào)控措施

據(jù)資料顯示和建立的模型分析預(yù)測(cè)得出表2：

工業(yè)污染方面：北京城市的發(fā)展離不開工業(yè)，工業(yè)用水量所占的比例很大，降低其風(fēng)險(xiǎn)因子可以從技術(shù)方面采取措施，將工廠合理的布局，采用先進(jìn)的工藝和無(wú)水工藝，這樣就可以提高水的重復(fù)使用率，也可以減少污水的排放量。

農(nóng)業(yè)用水方面：雖然農(nóng)業(yè)用水量逐漸減少，但是農(nóng)業(yè)用水量比例仍然很高，針對(duì)這一點(diǎn)我們可以采取改變?cè)嫉墓喔燃夹g(shù)，采用新型的節(jié)水灌溉可以節(jié)約用水，也可以開發(fā)抗旱的農(nóng)作物，這樣可以用少量的水也可以使農(nóng)作物正常的生長(zhǎng)。

第三產(chǎn)業(yè)和生活用水方面：我們可以采用安裝節(jié)水裝置、分質(zhì)供水、合理規(guī)劃城市供水管線、控制和限制人口數(shù)量，在法律上建立水法，從根本上解決問題，生活中使用過(guò)的水循環(huán)使用，作為二級(jí)使用。

水源方面：可以通過(guò)植樹造林，退耕還湖，改善北京當(dāng)?shù)氐臍夂颍徊扇∧纤闭{(diào)工程，將南方多水地區(qū)的水源引入北京這個(gè)缺水的地方，從外界引入水源。

和水量調(diào)度管理職能，探索建立流域科學(xué)決策民主管理機(jī)制。同時(shí)，加快水資源統(tǒng)一管理進(jìn)程，對(duì)有關(guān)資源管理的職能進(jìn)行歸并，強(qiáng)化各區(qū)域水資源監(jiān)督管理的能力。南水北調(diào)是解決北京水資源短缺的一個(gè)很好的辦法，也是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)對(duì)策，應(yīng)該繼續(xù)堅(jiān)持。

參考文獻(xiàn)：

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[3]姜來(lái)文.《水資源價(jià)值論》北京：北京科學(xué)出版社，2005年5月.

作者簡(jiǎn)介：付堯，（1984-），女，長(zhǎng)春師范學(xué)院畢業(yè)，本科，吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，教師工作。