金華市供水保障能力評價研究

金遠(yuǎn)征，施蘭霞，朱燕飛

（1.浙江省金華市水利水電工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站，321017，金華；2.浙江省金華市水利漁業(yè)局，321000，金華）

水資源短缺是制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，因此有效緩解水資源與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系已經(jīng)成為新時期我國亟須解決的問題。

對區(qū)域水資源的保障能力進(jìn)行定量研究，能更直觀地了解該區(qū)域水資源的開發(fā)利用程度是否滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要，是否與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相協(xié)調(diào)。本文對浙江省金華市水資源保障能力進(jìn)行定量研究，全面分析金華市水資源的開發(fā)利用是否滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，是否與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)，為“十三五”金華水利建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

一、評價方法

水資源保障能力是指某一地區(qū)一定時間內(nèi)水資源所能滿足經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展對其需求的程度，是水資源量與質(zhì)的保障統(tǒng)一體。對水資源保障能力進(jìn)行評價時，需綜合考慮社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)等因素，本文采用多層次模糊綜合評價法對水資源保障能力進(jìn)行綜合評價。

1.評價指標(biāo)的選取

科學(xué)合理地評價水資源保障能力是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為了能夠科學(xué)客觀地得出評價結(jié)論，所選取的指標(biāo)不僅能體現(xiàn)區(qū)域水資源的特征和開發(fā)、利用、管理狀況，同時還要能顯示出區(qū)域水資源系統(tǒng)同社會系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。

結(jié)合上述原則以及金華市水資源的實際情況，本文選取了供水工程建設(shè)水平指數(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)、生活用水滿意度指數(shù)、水環(huán)境保護(hù)指數(shù)、水資源可持續(xù)利用指數(shù)等5個一級指標(biāo)和16個二級指標(biāo)構(gòu)建金華市水資源保障能力評價指標(biāo)體系。評價指標(biāo)及其計算公式見表1。

2.多層次模糊綜合評價模型

區(qū)域水資源保障能力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的多目標(biāo)系統(tǒng)，針對區(qū)域水資源保障能力評價指標(biāo)體系的特點，本文采用改進(jìn)的層次分析法確定各評價指標(biāo)的權(quán)重，運(yùn)用模糊綜合評價理論構(gòu)建多層次模糊綜合評價模型，分別對區(qū)域水資源保障能力各指標(biāo)進(jìn)行評價，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評價。多層次模糊綜合評價模型的具體步驟如下：

表1 金華市水資源保障能力評價指標(biāo)體系

（1）指標(biāo)權(quán)重的確定

權(quán)重的確定方法有很多，比較常見的有專家估測法、頻數(shù)統(tǒng)計分析法、指標(biāo)值法、層次分析法等。本文采用改進(jìn)的層次分析法確定區(qū)域水資源保障能力評價指標(biāo)權(quán)重，第i個因素集中各個指標(biāo)的權(quán)重記為A1i（i=1，2，…，5）。

（2）評價因素集的確定

確定因素集 U=｛u1，u2， …，un｝，其中 ui（i=1，2，……n）表示影響事物評價值的第i個因素。

在綜合分析金華市水資源保障能力系統(tǒng)及其影響因素后，本文將因素集劃分為：

U=｛供水工程建設(shè)水平指數(shù)U1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù) U2、生活用水滿意度指數(shù)U3、水環(huán)境保護(hù)狀況提數(shù)U4、水資源可持續(xù)利用指數(shù)U5｝

其中：

U1=｛人均供水量C11、水利投資系數(shù)C12｝

U2=｛人均用水量 C31、工業(yè)用水保障系數(shù)C32、有效實灌面積占有效灌溉面積比 C33｝

U4=｛主要水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率C41、污徑比C42、工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率C43｝

U5=｛地下水開采率C51、工業(yè)用水重復(fù)利用率C52、灌溉水利用系數(shù)C53、節(jié)水灌溉面積占灌溉面積比C54｝

（3）評判尺度集的確定

本文將評價尺度集分為很差、較差、中等、較強(qiáng)、很強(qiáng)等5個等級，即V=｛v1，v2，v3，v4，v5｝=｛很差、較差、中等、較強(qiáng)、很強(qiáng)｝。

為了更好地反映各等級區(qū)域水資源保障能力的狀況，對 v1、v2、v3、v4、v5進(jìn)行 0～1 間評分，取 α1=0.05，α2=0.25，α3=0.50，α4=0.75，α5=0.95。這樣可以定量反映各等級因素對保障能力的影響程度。綜合評定時，依照上述的值以及判斷矩陣中各等級隸屬度的值，按式（1）進(jìn)行計算。

（4）構(gòu)造隸屬函數(shù)確定隸屬度

隸屬度是指各種已知指標(biāo)隸屬于特定評價等級的概率。隸屬度是刻畫模糊集合中每一個元素對評價集合的隸屬程度，值是［0，1］上的數(shù)，越接近1，說明隸屬程度越好。本文選用降半梯形公式建立隸屬函數(shù)，計算得出隸屬度，并構(gòu)建評價指標(biāo)模糊矩陣R。

（5）綜合評價

本文采用的總體評價模式：

式中，A1i為第i個因素集中各指標(biāo)的權(quán)重（i=1，2，3，4，5）；Ri為第 i個因素集中各指標(biāo)的隸屬度矩陣 （i=1，2，3，4，5）。

式中，Ai為各一級指標(biāo)的權(quán)重集 （i=1，2，3，4，5）。

二、金華市水資源保障能力評價分析

1.金華市相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計

根據(jù)金華市統(tǒng)計年鑒、水資源公報及統(tǒng)計局提供的相關(guān)資料，2005年、2010年、2014年金華市各項指標(biāo)統(tǒng)計見表2。

2.指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)改進(jìn)的層次分析法原理，確定各評價指標(biāo)的權(quán)重，見表3。

3.指標(biāo)隸屬度的確定

利用降半梯形公式建立隸屬函數(shù)，可以求得2005年各指標(biāo)對應(yīng)于各等級的隸屬度，見表4。

4.金華市水資源保障能力的綜合評分值計算

根據(jù)表 4 及公式（1）～（3），可以計算得到2005年金華市水資源保障能力的綜合評分值。同理可得2010、2014年金華市水資源保障能力的綜合評分值，如表5所示。

5.綜合評價結(jié)果的分析

從表 5可以看出 2005—2014年，金華市水資源保障能力綜合水平不斷提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)和水環(huán)境保護(hù)指數(shù)保持較高水平，水資源可持續(xù)利用指數(shù)快速增長，供水工程建設(shè)水平指數(shù)和生活用水滿意度指數(shù)仍處于中等水平，有待提高。

（1）金華市水資源保障能力綜合分析

2005—2014年金華市水資源保障能力指數(shù)值穩(wěn)中有升，2005年為0.667，屬于“較強(qiáng)”；2010 年為 0.669，屬于 “較強(qiáng)”；2014年為 0.683，屬于“較強(qiáng)”，說明“十一五”“十二五”期間金華市水資源保障能力得到一定程度的提高，水資源供需基本平衡。

2005年、2010年和2014年，金華市降水量分別為 1 452.7 mm、2 053 mm、1 712mm。在降水量有一定程度減小的情況下，2014年的水資源保障能力指數(shù)較2010年仍有提高，這反映了“十二五”期間水資源供給體系建設(shè)的日趨成熟和完善。

（2）供水工程建設(shè)水平指數(shù)分析

2005年金華市供水工程建設(shè)水平指數(shù)評分值為0.562，屬于“中等”；2010 年為 0.437，屬于“中等”；2014 年為 0.478，屬于“中等”，2010年降水量比常年值偏多了35.7%，但由于人口數(shù)量的快速增長，全市總?cè)丝趶?005年的454萬人增加到677萬人，人均供水量顯著下降，供水工程建設(shè)水平指數(shù)有所降低。總體來看金華市供水工程建設(shè)水平仍處于較低水平，水資源供水工程體系有待進(jìn)一步完善。

表2 金華市2005年、2010年、2014年各指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

表3 金華市水資源保障能力評價指標(biāo)權(quán)重分配

（3）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)分析

2005年金華市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)評分值為0.902，屬于“很強(qiáng)”；2010年為0.913，屬于 “很強(qiáng)”；2014年為 0.92，屬于“很強(qiáng)”，說明金華市水資源開發(fā)利用與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)。

“十二五”期間，金華市的用水效率得到了全面提高，全市萬元GDP用水量由92.1m3/萬元下降至55.75 m3/萬元，萬元工業(yè)增加值用水量由63.8m3/萬元下降至42.17m3/萬元。厲行節(jié)約用水是緩解水資源短缺的有效手段，是水資源合理配置的重要前提，也是促進(jìn)水資源可持續(xù)利用的基本保障。

（4）生活用水滿意度指數(shù)分析

2005年金華市生活用水滿意度指數(shù)評分值為0.583，屬于 “中等”；2010 年為 0.608，屬于“較強(qiáng)”；2014 年為 0.596，屬于“中等”，說明金華市生活用水滿意度仍處于較低水平，飲水安全人口比例仍有待提高。

（5）水環(huán)境保護(hù)狀況指數(shù)

2005年金華市水環(huán)境保護(hù)狀況指數(shù)評分值為0.751，屬于 “較強(qiáng)”；2010 年為 0.78，屬于“較強(qiáng)”；2014 年為 0.78，屬于“較強(qiáng)”，說明“十一五”“十二五”期間，金華市水環(huán)境保護(hù)狀況總體良好。近兩年金華市加強(qiáng)對各個企業(yè)污水處理的管理，強(qiáng)制關(guān)閉部分不達(dá)標(biāo)的企業(yè)，減少污水的排放量，同時加大工業(yè)廢水的處理力度，嚴(yán)格執(zhí)行排污許可制度，嚴(yán)禁廢污水未經(jīng)處理或不達(dá)標(biāo)直接排放或達(dá)標(biāo)超量排放。這使得工業(yè)廢水排放量有所減少，達(dá)標(biāo)率在近幾年不斷提高。

（6）水資源可持續(xù)利用指數(shù)

2005年金華市水資源可持續(xù)利用指數(shù)評分值為0.589，屬于“中等”；2010 年為 0.725，屬于“較強(qiáng)”；2014 年為 0.764，屬于“較強(qiáng)”，說明“十一五”“十二五”期間，金華市水資源可持續(xù)利用情況有了一定的改善。

“十一五”“十二五”期間，金華市用水效率有了改進(jìn)，節(jié)水水平有了一定程度提高；但從總體看評價等級沒有達(dá)到“很強(qiáng)”水平。因此有必要進(jìn)一步提高節(jié)水技術(shù)水平，加大限采力度，以滿足社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需要。金華市在提高用水效率和節(jié)水水平方面還有很大潛力可挖，也是今后解決水資源問題的一個重要方向。

表4 2005年各指標(biāo)對應(yīng)于各等級的隸屬度的值

表5 2005年、2010年、2014年金華市水資源保障能力各指標(biāo)評分值及評分等級

三、結(jié) 語

（1）本文基于多層次模糊綜合評價法建立了適于金華市的水資源保障能力評價模型，并對金華市2005年、2010年、2014年水資源保障能力進(jìn)行了綜合評價；（2）目前金華市水資源保障能力綜合水平屬于“較強(qiáng)”，但供水工程建設(shè)水平以及生活用水滿意度仍處于中等水平，需不斷完善。 ■

［1］中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究綜合報告［J］.中國水利，2000（8）.

［2］范通達(dá).水資源承載能力評價及其在安徽省的應(yīng)用研究［D］.合肥工業(yè)大學(xué)，2007.

［3］美國世界資源研究所編，國家環(huán)?？偩謬H司譯.世界資源報告［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1999.

［4］陳川.如何提高我省水資源保障能力［J］.今日浙江，2007（11）.