大理市城鎮(zhèn)上山的水資源支撐能力評估

李君+駱華松+梁茂林+張欣玲

摘要：大理市的水資源對于城鎮(zhèn)上山建設(shè)和發(fā)展具有重要意義。以大理市為例，采用ArcGIS10.0軟件和ERDAS9.2遙感圖像處理軟件選取出城鎮(zhèn)上山的可試行地塊，并通過對這些地塊所在鎮(zhèn)的水資源負載指數(shù)、水資源承載力和水資源承載指數(shù)等相關(guān)指標(biāo)的計算和分析，得出大理市城鎮(zhèn)上山可試行地塊所在區(qū)域的水資源開發(fā)潛力和利用程度，最終實現(xiàn)城鎮(zhèn)上山過程中大理市水資源的優(yōu)化配置。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)上山；大理市；水資源；水資源負載指數(shù)；水資源承載力；

引言

大理市山地面積占總面積的70%以上，具備城鎮(zhèn)上山的有利條件，而水資源短缺也已經(jīng)成為影響城鎮(zhèn)上山的關(guān)鍵因素之一。因此，在城鎮(zhèn)上山建設(shè)過程中，對水資源支撐能力評估顯得尤為重要。

綜觀大量文獻，不難發(fā)現(xiàn)，對城鎮(zhèn)上山的水資源支撐能力評估的研究甚少。筆者試圖運用ArcGIS10.0軟件和ERDAS9.2遙感圖像處理軟件篩選出城鎮(zhèn)上山的可試行區(qū)域，并對水資源狀況進行分析，以期對大理市城鎮(zhèn)上山建設(shè)項目提供參考。

1 材料與方法

1.1 城鎮(zhèn)上山可試行地塊的選取

1.1.1 選取原則

以城鎮(zhèn)上山的理論為指導(dǎo)，考慮建設(shè)的條件及需求；因地制宜，以保護水資源和優(yōu)質(zhì)耕地為原則；以建設(shè)和諧良好的宜居城鎮(zhèn)為目標(biāo)。

1.1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于全球科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心國際科學(xué)數(shù)據(jù)鏡像網(wǎng)站，包括：DEM數(shù)字高程圖、TM遙感影像圖、大理市行政區(qū)劃圖等。

1.2 水資源相關(guān)計算指標(biāo)的選取

1.2.1 水資源負載指數(shù)

水資源負載指數(shù)（C）表達的是一定區(qū)域內(nèi)的水資源與人口和經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系。計算公式為：

（1）

式中：P為人口（萬人）；G為GDP（億元）；W為水資源總量（億m3）；K是與降水有關(guān)的系數(shù)；R為降水量（mm）。

1.2.2水資源承載力

水資源承載力（WCC）主要反映區(qū)域人口與水資源關(guān)系。計算公式為：

WCC=W利/Wpc （2）

式中，WCC為水資源承載力（人或人/km2）；W利 為水資源可利用量（m3）；

Wpc為人均綜合用水量（m3/人），這里使用全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為500 m3/人。

1.2.3水資源承載指數(shù)

水資源承載指數(shù)（WCCI）反映了區(qū)域水資源與人口的關(guān)系。計算公式如下：

WCCI=Pa/WCC （3）

Rp=（Pa-WCC）/WCC*100%=（WCCI-1）*100% （4）

Rw=（WCC-Pa）/WCC*100%=（1-WCCI）*100% （5）

式中，WCCI為水資源承載指數(shù)； WCC為水資源承載力； Pa為現(xiàn)實人口數(shù)量；Rp為水資源超載率；Rw為水資源盈余率。

1.3大理市相關(guān)數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)來源：《2014年大理州年鑒》；《大理市供排水志》；《云南洱海流域水污染綜合防治“十二五”規(guī)劃簡本》。

2 研究過程與結(jié)果討論

2.1 城鎮(zhèn)上山可試行地塊選取過程與結(jié)果討論

通過坡度分析、地表覆蓋分類、建立緩沖區(qū)[1]、圖層疊加等操作得到城鎮(zhèn)上山可試行區(qū)域圖（圖2）。通過資料查找和谷歌地球?qū)φ眨l(fā)現(xiàn)篩選出的區(qū)域中已經(jīng)有一些地塊正在進行城鎮(zhèn)上山項目建設(shè)或已經(jīng)建成，如大理機場等。

2.2 水資源支撐能力評估過程與結(jié)果討論

2.2.1水資源負載指數(shù)（C）

根據(jù)表3，利用（1）式，對大理市各區(qū)域進行水資源負載指數(shù)C進行計算?？傻贸鱿玛P(guān)鎮(zhèn)水資源負載指數(shù)最高，挖色鎮(zhèn)水資源負載指數(shù)最低。參照負載指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)[2]得出：下關(guān)鎮(zhèn)負載指數(shù)為11.74，說明該地區(qū)水資源的利用程度比較高，開發(fā)潛力小，有條件需要調(diào)水，開發(fā)條件困難。之后依次是銀橋鎮(zhèn)4.11，灣橋鎮(zhèn)3.72，這些區(qū)域水資源利用程度屬于中等，潛力很大，開發(fā)條件也是中等；鳳儀鎮(zhèn)1.66，喜洲鎮(zhèn)1.63，上關(guān)鎮(zhèn)1.26，海東鎮(zhèn)1.06，大理鎮(zhèn)1.01，這些地區(qū)水資源利用程度低，潛力很大，開發(fā)條件比較容易；最后是太邑鄉(xiāng)0.78和雙廊鎮(zhèn)0.49，挖色鎮(zhèn)0.19，水資源的利用程度較低，潛力大，可以興修中小水利工程，屬于開發(fā)容易的區(qū)域。

2.2.2水資源承載力（WCC）

根據(jù)表1中的水資源可利用量，通過公式（2），計算出大理市各區(qū)域水資源承載力。計算結(jié)果得出大理市水資源承載能力為67.3萬人，實際人數(shù)61.26萬人，說明該地區(qū)水資源能承載的人數(shù)還有6.04萬人的盈余。以鎮(zhèn)為分區(qū)來看，水資源承載力最大的是喜洲鎮(zhèn)為12.6萬人；其次是鳳儀鎮(zhèn)、大理鎮(zhèn)、下關(guān)鎮(zhèn)，承載人數(shù)分別為12萬人、8.2萬人、8.2萬人；之后是挖色鎮(zhèn)5.8萬人，海東鎮(zhèn)5.4萬人，上關(guān)鎮(zhèn)5.2萬人，灣橋鎮(zhèn)4.2萬人，銀橋鎮(zhèn)2.6萬人，雙廊鎮(zhèn)2.4萬人；太邑鄉(xiāng)的水資源承載人口最弱，為0.6萬人。

2.2.3水資源承載指數(shù)（WCCI）

根據(jù)表3，通過公式（3）（4）（5），并參照水資源承載力評價標(biāo)準(zhǔn)[3]，得出水資源承載指數(shù)和大理市水資源承載力分級評價圖2。如圖，顏色越深的區(qū)域水資源承載能力越強，對大理市城鎮(zhèn)建設(shè)的支撐能力也就越強。大理市平均WCCI值為0.89，平均水資源盈余率為11%。從圖中可以看出，以鎮(zhèn)為單位，有三個區(qū)域處于水資源超載區(qū)，分別是下關(guān)鎮(zhèn)、銀橋鎮(zhèn)和太邑鄉(xiāng)。其中，下關(guān)鎮(zhèn)水資源超載最嚴(yán)重，其次是太邑鄉(xiāng)，銀橋鎮(zhèn)屬于比較超載；灣橋鎮(zhèn)、上關(guān)鎮(zhèn)、雙廊鎮(zhèn)和大理鎮(zhèn)屬于平衡有余；喜洲鎮(zhèn)和鳳儀鎮(zhèn)屬于盈余；挖色鎮(zhèn)和海東鎮(zhèn)屬于比較富裕。

5 結(jié)論與建議

5.1結(jié)論

本文通過對大理市城鎮(zhèn)上山建設(shè)選址的研究以及對城鎮(zhèn)上山建設(shè)過程中水資源的開發(fā)潛力、利用程度進行評估，可以得出以下結(jié)論：城鎮(zhèn)上山可試行區(qū)域集中位于上關(guān)鎮(zhèn)、雙廊鎮(zhèn)、挖色鎮(zhèn)、海東鎮(zhèn)和鳳儀鎮(zhèn)靠近洱海的區(qū)域，挖色鎮(zhèn)和海東鎮(zhèn)水資源最為豐富，有很大的利用空間，城鎮(zhèn)建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)采取有效的節(jié)水用水措施，也可以考慮調(diào)水至水資源超載區(qū)域（如下關(guān)鎮(zhèn)），實現(xiàn)用水平衡。上關(guān)鎮(zhèn)和雙廊鎮(zhèn)水資源平衡有余，鳳儀鎮(zhèn)水資源盈余，五個鎮(zhèn)整體上水資源承載能力比較高。因此從水資源角度來看，上述區(qū)域適宜城鎮(zhèn)上山，而在城鎮(zhèn)上山建設(shè)過程中，以上區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格控制水體污染，做好節(jié)水計劃、治污計劃等來面對未來水資源不足的情況。

參考文獻：

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