變化環(huán)境下珠三角城市群水資源脆弱性評價*

林鐘華，劉丙軍,2，伍穎婷，彭思涵

(1. 中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣東 廣州 510275；2. 華南地區(qū)水循環(huán)與水安全廣東省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室∥廣東省華南地區(qū)水安全調(diào)控工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510275；3. 廣州市發(fā)展和改革委員會，廣東 廣州 510030)

在全球氣候變化背景下，伴隨著高速度、大規(guī)模的開發(fā)利用，區(qū)域資源與環(huán)境的負(fù)荷與日俱增，人類對水資源耦合系統(tǒng)的干擾和調(diào)控逐漸變強(qiáng)，導(dǎo)致水資源耦合系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)多維性、復(fù)雜性和不確定性，自然和人為因素相互作用下的水資源耦合系統(tǒng)脆弱性研究逐漸受到重視[1]。

變化環(huán)境下水資源系統(tǒng)脆弱性評價的理論體系不斷完善。在概念上，從最初只關(guān)注擾動影響系統(tǒng)的程度或概率延伸到包括系統(tǒng)對擾動的暴露、敏感度、恢復(fù)力、適應(yīng)力等眾多構(gòu)成要素。IPCC-AR4[2]在2007年提出水資源脆弱性是系統(tǒng)對所受到的氣候變化的特征、幅度和速率及其敏感性、適應(yīng)能力的函數(shù)；夏軍等[3]在2015年提出水資源脆弱性是受到氣候變化和人類活動等的擾動脅迫而易于受損的一種性質(zhì)。在指標(biāo)體系上，從只考慮自然因素向同時考慮自然和人文影響因素轉(zhuǎn)變。陳俊旭等[4]基于RESC框架構(gòu)建海河流域水資源脆弱性評價指標(biāo)體系；李國琴等[5]基于VSD框架構(gòu)建了湖北省人水耦合系統(tǒng)脆弱性評價的指標(biāo)體系。在評價方法上，從單一方法走向耦合方法。鄒君等[6]基于GIS與RS的新方法和新技術(shù)，以更為精細(xì)的評價單元對衡陽盆地農(nóng)村水資源系統(tǒng)的脆弱性進(jìn)行定量評價；Goharian等[7]基于水資源綜合管理模型，模擬與評價自然和人為因素共同作用下的美國鹽湖城市群水資源耦合系統(tǒng)脆弱性。當(dāng)前，變化環(huán)境下水資源系統(tǒng)脆弱性研究更注重多要素、多風(fēng)險擾動下的脆弱性分析和適應(yīng)性管理。

珠三角城市群作為中國社會、經(jīng)濟(jì)總量和發(fā)展速度最快的地區(qū)之一，近30年完成發(fā)達(dá)國家近百年的發(fā)展歷程。全球氣候變化和社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展下，珠三角城市群水量水質(zhì)性缺水、城市內(nèi)澇、咸潮上溯等水資源系統(tǒng)問題越來越嚴(yán)峻，其復(fù)雜的水資源系統(tǒng)受到大量的關(guān)注：李響等[8]綜合自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)評價海平面上升下沿海地區(qū)脆弱性，結(jié)果表明珠三角城市群是典型脆弱區(qū)之一，其中東莞、中山和深圳市屬于高脆弱區(qū)；譚圣林等[9]綜合水文地理、生態(tài)環(huán)境、需水、用水和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展評價珠三角城市群水資源可再生性，結(jié)果表明2012年各城市水資源可再生性均屬中等可再生性，其中東莞、佛山市最弱；賀瑞敏等[10]綜合水資源子系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評價珠三角城市群廣義水環(huán)境承載能力，提出工業(yè)節(jié)水等改善區(qū)域水環(huán)境承載能力的建議。而多干擾、多風(fēng)險下珠三角城市群水資源系統(tǒng)脆弱性的研究工作尚不充分。因此本文基于暴露度-敏感性-適應(yīng)能力三維維度，構(gòu)建了珠三角城市群水資源系統(tǒng)脆弱性評價指標(biāo)體系，研究改革開放以來各城市水資源系統(tǒng)脆弱性演變趨勢及驅(qū)動因子，為該地區(qū)水資源可持續(xù)利用與適應(yīng)性管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況和數(shù)據(jù)來源

珠三角城市群位于廣東省東部沿海，總土地面積約為5.6萬km2，包括廣州市、深圳市、佛山市、珠海市、肇慶市、江門市、惠州市、東莞市和中山市。該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，常年氣候溫和，年均氣溫介于21～23 ℃；日照時間長，年平均日照時數(shù)為1 900 h；降水豐富且集中在夏季，多年平均降水量為1 808 mm；年平均蒸發(fā)量介于1 300～1 400 mm。珠三角城市群內(nèi)河道縱橫交錯，包含西北江思賢滘以下、東江石龍以下的網(wǎng)河水系和注入三角洲的潭江、流溪河等，多年平均徑流深為1 045 mm，汛期徑流量占全年70%～80%。改革開放以來，珠三角城市群工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速推進(jìn)，工業(yè)產(chǎn)值以年均27%的速度高速增長；20世紀(jì)90年代大量人口遷入導(dǎo)致人口急劇增加94%[11]，2000年以后以年均1.5%的速度穩(wěn)定增長，2015年珠三角城市群人均生產(chǎn)總值約為全國平均水平的2倍，常住人口數(shù)達(dá)5 874萬，占全國總?cè)丝诘?%，城鎮(zhèn)化率達(dá)85%。

本文的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來自1985-2015年《廣東省水資源公報》[12]，《廣東省統(tǒng)計年鑒》[13]，《中國統(tǒng)計年鑒》[14]以及國家氣象局等公布的調(diào)查與統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 變化環(huán)境下水資源脆弱性特征及其指標(biāo)體系

VSD概念框架(Vulnerability scoping diagram)由Polsky[15]于2007年首次提出，目前該概念框架已較為成熟，伴有規(guī)范化評價的8個步驟[16]，廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境等耦合系統(tǒng)的脆弱性分析中[16-18]。

VSD概念框架認(rèn)為變化環(huán)境下系統(tǒng)脆弱性是在暴露度、敏感性和適應(yīng)能力相互作用下形成的，環(huán)境和社會驅(qū)動力相互作用決定了暴露度和敏感性，不同社會、文化、政治和經(jīng)濟(jì)條件改變著適應(yīng)能力[1]。對于變化環(huán)境下的水資源系統(tǒng)，其暴露度表現(xiàn)為水資源系統(tǒng)經(jīng)歷自然環(huán)境及人類活動沖擊的程度，敏感性則是指水資源系統(tǒng)在水量、水質(zhì)、供水納污等結(jié)構(gòu)與功能上受到環(huán)境變化影響的程度，適應(yīng)能力是指水資源系統(tǒng)通過工程、非工程措施能夠處理、適應(yīng)環(huán)境變化以及從環(huán)境變化造成的后果中恢復(fù)的能力?；诖?，本文基于VSD概念框架，從暴露度、敏感性和適應(yīng)能力3個維度，采用“準(zhǔn)則層-因素層-指標(biāo)層”逐級遞進(jìn)、依次細(xì)化的方式構(gòu)建多要素、多風(fēng)險擾動下珠三角城市群水資源系統(tǒng)脆弱性評價的指標(biāo)體系。

1)暴露度指標(biāo)。珠三角城市群國土面積僅占全國1%，但2015年年末常住人口占全國4%，GDP占全國10%，考慮到高密度人類活動對水資源的干擾，選用人口密度和經(jīng)濟(jì)密度、用水模數(shù)和單位面積廢污水排放量、房屋建筑施工面積占比和建成區(qū)綠化覆蓋率分別表征經(jīng)濟(jì)及人口、用水及排污、土地利用變化對水資源的脅迫?？紤]到珠三角城市群水資源空間分布不均，選用本地水資源模數(shù)表征區(qū)域性缺水對水資源的脅迫?？紤]到珠三角城市群極端氣候表現(xiàn)為極端高溫和極端降水事件增加[19]，選用年高溫天數(shù)和年特大暴雨天數(shù)表征全球變暖對水資源的脅迫。

2)敏感性指標(biāo)。1985-2015年珠三角城市群工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速推進(jìn)，其生產(chǎn)總值以年均20%的速度增長達(dá)69 362億元，2015年年末常住人口總數(shù)以年均26%的速度增長達(dá)5 874萬人；快速發(fā)展過程中伴隨著低用水效率和高排污水平，1985-2015年萬元GDP用水量以年均52%的速度下降達(dá)36 m3，為全國平均水平的40%，但仍高達(dá)日本2009年水平的1.5倍，居民人均生活用水量(含公共用水)達(dá)317 L/d，為全國平均水平的2倍；2015年珠三角城市群Ⅳ類以下水質(zhì)全年期河流比例仍高達(dá)39%，全國平均水平為26%，珠三角城市群水質(zhì)污染情況不容樂觀。因此本文選用GDP增長率等社會經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)、萬元GDP用水量等用水效率指標(biāo)、人均生活廢污水排放量等排污指標(biāo)、產(chǎn)業(yè)供水基尼系數(shù)等公平性指標(biāo)共同表征水資源系統(tǒng)供水納污功能受變化環(huán)境影響的程度。

表1 珠三角城市群水資源脆弱性評價指標(biāo)體系1)Table 1 A index of water resource vulnerability evaluation of Pearl River Delta metropolitan

1) (+)表示正向指標(biāo)，(-)表示負(fù)向指標(biāo)。

3)適應(yīng)能力指標(biāo)。政府間氣候變化專門委員會第四次報告指出，水資源系統(tǒng)適應(yīng)能力受社會生產(chǎn)基礎(chǔ)的影響，包括自然資本、社會與人口、管理能力、國民收入、基礎(chǔ)設(shè)施等，因此本文參考城市現(xiàn)代化評價[20-21]選用失業(yè)率、人均GDP、職工平均工資、千人中在校生數(shù)、千人中衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)等指標(biāo)，來反映社會生產(chǎn)基礎(chǔ)水平，表征人類能否調(diào)動充分的社會經(jīng)濟(jì)資源應(yīng)對珠三角城市群臺風(fēng)洪澇災(zāi)害、水質(zhì)型缺水、水資源浪費(fèi)等水資源問題。同時選用環(huán)境治理投資指數(shù)等指標(biāo)表征環(huán)保系統(tǒng)適應(yīng)能力，選用水利人員占從業(yè)人員比重等指標(biāo)表征水利系統(tǒng)適應(yīng)能力。

2.2 模糊物元評價法

水資源脆弱性評價方法采用模糊物元法。模糊物元法采用促進(jìn)事物轉(zhuǎn)化的思路來解決不相容問題，適用于多因子評價問題，可以無丟失地綜合各種因素的全部信息，并以定量的數(shù)值表示評價結(jié)果，從而較客觀地反映事物質(zhì)量的綜合水平，目前已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境、水資源承載力、生態(tài)系統(tǒng)健康等綜合評價研究中[21-24]?？紤]到水資源脆弱性概念的模糊性，單項指標(biāo)評價結(jié)果的不相容性和指標(biāo)數(shù)量多，本文選用模糊物元法評價水資源脆弱性。評價過程如下：

1) 構(gòu)造復(fù)合模糊物元。假定有m個水資源脆弱性評價對象Mi(i=1,2…m)，評價對象Mi的n項評價指標(biāo)稱為特征Cij(j=1,2…n)，特征C的大小用量度值xij表示，對象Mi、特征Cij和量度值xij共同構(gòu)成復(fù)合模糊物元Rmn。

(1)

3)建立標(biāo)準(zhǔn)模糊物元和差平方模糊物元。復(fù)合模糊物元Rmn中每個評價指標(biāo)量值的最大值或最小值組成的模糊物元R0n稱之為Rmn的標(biāo)準(zhǔn)模糊物元。標(biāo)準(zhǔn)模糊物元R0n中各元素與從優(yōu)隸屬度復(fù)合模糊物元Rmn中各項差的平方，即Δij=(x0j-uij)2,組成差平方復(fù)合模糊物元RΔ，記作：

(2)

4)確定指標(biāo)權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重用于衡量各指標(biāo)對評價整體的影響程度大小，指標(biāo)權(quán)重的合理性直接影響評價結(jié)果的可靠性。采用主客觀組合賦權(quán)的方法確定指標(biāo)權(quán)重：指標(biāo)層的指標(biāo)數(shù)目多，不便于主觀比較各指標(biāo)的相對重要性，其權(quán)重計算采用能夠客觀反映各指標(biāo)攜帶信息的熵權(quán)法；而準(zhǔn)則層的數(shù)目少，并且各準(zhǔn)則層重要性排序清晰，其權(quán)重計算采用層次分析法，各準(zhǔn)則層相對重要性由文獻(xiàn)調(diào)查和專家意見決定。

5) 計算歐式貼近度復(fù)合模糊物元。貼近度是被評價對象與標(biāo)準(zhǔn)對象之間相互貼近的程度，根據(jù)貼近度的大小可對評價對象進(jìn)行優(yōu)劣排序和分類。對于多指標(biāo)、多對象的模糊物元綜合評價，常采用基于模糊算子M(o,+)歐式貼近度ρHi:

(3)

式中，ρHi為第i個評價方案與標(biāo)準(zhǔn)方案之間相互接近的程度，其值越大，表示兩者越接近；Wj為指標(biāo)層第j個指標(biāo)的權(quán)重值。然后，以此構(gòu)造歐式貼近度復(fù)合模糊物元：

(4)

2.3 多元逐步回歸分析

考慮到本研究中自變量個數(shù)較多且存在相關(guān)性，水資源系統(tǒng)脆弱性驅(qū)動因子分析采用多元線性逐步回歸分析。多元逐步線性回歸分析通過建立多個自變量的逐步回歸方程，基于自變量貢獻(xiàn)由大到小，將自變量逐個引入回歸方程，并剔除因引入新變量而失去重要性的舊變量，直到回歸方程中的變量都不能剔除而又無新變量引入時為止，并形成多元線性回歸方程。通過多元線性回歸方程可直接比較各驅(qū)動因子的驅(qū)動力大小，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的回歸系數(shù)的絕對值越大，說明該因子的驅(qū)動力越大。目前該方法已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境預(yù)測、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境評價等多個領(lǐng)域[25]。本文逐步回歸分析的診斷依據(jù)[26]：方程方差分析的F值和各回歸系數(shù)的偏相關(guān)系數(shù)的顯著水平小于0.01；共線性診斷值Durbin-Watson統(tǒng)計量d接近于2。

3 結(jié)果與分析

利用1985-2015年珠三角城市群資源環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用模糊物元法評價了各城市水資源系統(tǒng)脆弱度，發(fā)現(xiàn)珠三角城市群內(nèi)部各城市的水資源系統(tǒng)脆弱度數(shù)值介于0.18～0.54，表現(xiàn)為不脆弱、輕度脆弱和中度脆弱。根據(jù)水資源系統(tǒng)脆弱度的時間演變趨勢，可將珠三角城市群內(nèi)部各城市水資源系統(tǒng)脆弱性分為上升型、穩(wěn)定型和下降型。

1) 水資源脆弱性上升型城市

水資源脆弱性上升型城市包含深圳、東莞和中山3個城市，其水資源脆弱性演變的特點(diǎn)，大體可分為2個階段：第一個階段為1985-2000年，水資源脆弱度呈持續(xù)下降趨勢，年均下降幅度分別為5.4%，4.9%和7.8%。其水資源脆弱度下降的主控因子是適應(yīng)能力脆弱度顯著下降，分別從0.49，0.52和0.59以年均6.5%，6.0%和8.8%速度下降達(dá)0.31，0.37和0.36。其主要驅(qū)動因子是工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率，蓄水工程保證率和千人中專任教師數(shù)(表2)。第二個階段為2000-2015年，水資源脆弱度呈持續(xù)上升趨勢，年均上升幅度分別為1.8%，4.2%和0.8%。其水資源脆弱度上升的主因是暴露度脆弱度顯著上升，分別從0.42，0.32和0.26以年均1.7%，3.4%和8.3%的速度增長分達(dá)0.46，0.41和0.48。其主要驅(qū)動因子是房屋建筑施工面積所占比值和人口密度(表2)。

上述計算結(jié)果整體上符合珠三角城市群水資源脆弱性上升型城市1985-2015年水資源-社會經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境演變的實(shí)際情況：深圳市作為水資源脆弱性上升型城市的代表，1985-2000年，深圳市剛改革開放，社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模雖小但快速發(fā)展，導(dǎo)致社會生產(chǎn)基礎(chǔ)和科學(xué)技術(shù)水平顯著提高，同時水利投入和環(huán)保投入顯著增多，水庫、污水處理廠等水資源工程逐漸增多，2000年深圳市總供水量達(dá)12.3億m3，工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率為97.8%，城鎮(zhèn)污水處理率為54%，人類社會除水害和興水利的能力顯著增強(qiáng)，此階段水資源系統(tǒng)適應(yīng)能力顯著增強(qiáng)；2000-2015年，經(jīng)過前15年的發(fā)展，該階段社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較慢但規(guī)模較大，2000年深圳市人口密度高達(dá)5 679人/km2，帶來高用水、高排污和高住房需求，對水資源系統(tǒng)的干擾較強(qiáng)，特別是高用水需求深化區(qū)域水資源供需矛盾，2015年人均本地水資源銳減為163 m3，按照國際公認(rèn)的水資源安全標(biāo)準(zhǔn)，屬于極度缺水，此階段水資源系統(tǒng)暴露度顯著增加。

表2 水資源系統(tǒng)各準(zhǔn)則層脆弱度多元逐步回歸分析結(jié)果
Table 2 Stepwise multiple regression between each dimensional vulnerability and indicators

水資源類型項目R2標(biāo)準(zhǔn)化回歸方程上升型暴露度0.95y=0.73x1+0.34x2,x1為房屋建筑施工面積;x2為人口密度敏感性0.48y=0.71x,x為產(chǎn)業(yè)供水基尼系數(shù)適應(yīng)能力0.94y=-1.11x1-0.33x2-0.18x3,x1為工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率;x2為蓄水工程保證率;x3為千人中專任教師數(shù)穩(wěn)定型暴露度0.90y=0.45x1+0.63x2+0.39x3,x1為用水模數(shù);x2為房屋建筑施工面積;x3為單位面積廢污水排放量敏感性0.84y=0.97x1+0.20x2,x1為萬元GDP廢水排放量;x2為水資源開發(fā)利用率適應(yīng)能力0.95y=-0.69x1-0.32x2-0.21x3,x1為工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率;x2為千人中衛(wèi)生機(jī)構(gòu)人員數(shù);x3為環(huán)境治理投資指數(shù)下降型暴露度0.56y=0.86x1-0.49x2,x1為人口密度;x2為經(jīng)濟(jì)密度敏感性0.96y=0.81x1+0.24x2+0.14x3,x1為萬元GDP用水量;x2為萬元工業(yè)增加值用水量;x3為水資源開發(fā)利用率適應(yīng)能力0.96y=-90x1-0.25x2-0.20x3,x1為工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率;x2為千人中專任教師數(shù);x3為蓄水工程保證率

圖1 珠三角上升型城市水資源脆弱度和各準(zhǔn)則層脆弱度Fig.1 The integrated and each dimensional vulnerability of water resources for rising type cities

2) 水資源脆弱性穩(wěn)定型城市

水資源系統(tǒng)脆弱性穩(wěn)定型城市包含佛山、廣州和珠海3個城市，其水資源脆弱性演變的特點(diǎn)，大體分為2個階段：第一個階段為1985-2000年，水資源脆弱度呈持續(xù)下降趨勢，年均下降幅度分別為5.4%，5.9%和9.9%。其水資源脆弱度下降的主因是適應(yīng)能力脆弱度下降，分別從0.55，0.43和0.58以年均6.8%，5.6%和8.4%的速度下降達(dá)0.36，0.29和0.34。其主要驅(qū)動因子是工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率、千人中衛(wèi)生機(jī)構(gòu)人員數(shù)和環(huán)境治理投資指數(shù)(表2)。第二個階段為2000-2015年，水資源脆弱度呈穩(wěn)定狀態(tài)，波動范圍分別為0.27～0.34,0.28～0.32和0.20～0.22。水資源脆弱度穩(wěn)定的主因是暴露度脆弱度和適應(yīng)能力脆弱度穩(wěn)定，各城市暴露度脆弱度分別在0.30～0.36，0.37～0.39和0.24～0.31內(nèi)波動，適應(yīng)能力脆弱度分別在0.30～0.36，0.25～0.29和0.27～0.34內(nèi)波動。暴露度主要驅(qū)動因子是用水模數(shù)、房屋建筑施工面積所占比值、單位面積廢污水排放量(表2)；適應(yīng)能力脆弱度主要驅(qū)動因子是工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率、千人中衛(wèi)生機(jī)構(gòu)人員數(shù)和環(huán)境治理投資指數(shù)(表2，圖2)。

上述計算結(jié)果整體上符合珠三角城市群水資源脆弱性穩(wěn)定型城市1985-2015年水資源-社會經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境演變的實(shí)際情況：佛山市作為水資源脆弱性穩(wěn)定型城市的代表，1985-2015年該市水資源脆弱性的演變主要由產(chǎn)業(yè)格局和治污力度演變所驅(qū)動。其水資源暴露度先增加后穩(wěn)定：1985-2005年，佛山市以印染、陶瓷業(yè)等重污染制造業(yè)為主，其單位面積工業(yè)廢污水排放量不斷增加，平均高達(dá)53 t/km2，水環(huán)境負(fù)荷較大；2005-2015年，佛山市實(shí)施“三個一批”戰(zhàn)略，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)走向綠色生產(chǎn)，其單位面積工業(yè)廢污水排放量穩(wěn)定于11 t/km2，水環(huán)境負(fù)荷較小。其水資源適應(yīng)能力先增強(qiáng)后穩(wěn)定：隨著社會經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長，佛山市治污力度先增加后穩(wěn)定在較高水平，1985-2015年其工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率由54%增長到95%并趨于穩(wěn)定，環(huán)境治理投資由4 495萬元增長到629 440萬元并趨于穩(wěn)定。

3)水資源脆弱性下降型城市

水資源脆弱性下降型城市包含肇慶、惠州和江門三個城市。1985-2015年，其水資源系統(tǒng)脆弱度分別以年均5.7%，1.0%和3.0%的速度下降達(dá)0.18，0.34和0.25。水資源脆弱性下降的主因是適應(yīng)能力脆弱度，各城市適應(yīng)能力脆弱度分別從0.71，0.67和0.48以年均6.4%，5.8%和3.1%速度下降達(dá)0.29,0.27和0.36。適應(yīng)能力的主要驅(qū)動因子是工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率，千人中專任教師數(shù)和蓄水工程保證率(表2，圖3)。

上述計算結(jié)果整體上符合珠三角城市群水資源脆弱性下降型城市1985-2015年水資源-社會經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境演變的實(shí)際情況：肇慶市作為水資源脆弱性下降型城市的代表，1985-2015年水資源適應(yīng)能力顯著提高，一方面水利工程體系逐步完善，其水庫總庫容約增長10%，蓄水工程保證率由38%上漲到60%，工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率由50%增長到95%；另一方面社會生產(chǎn)基礎(chǔ)顯著改善，千人中專任教師數(shù)上漲22倍，人口素質(zhì)顯著提高，人類社會調(diào)動充分的社會資源應(yīng)對水資源浪費(fèi)、臺風(fēng)洪澇災(zāi)害等水資源危機(jī)的能力顯著提高。

4)水資源脆弱性上升、穩(wěn)定、下降型城市對比分析

對比珠三角城市群各城市水資源脆弱性的演變過程，發(fā)現(xiàn)水資源脆弱性上升、穩(wěn)定和下降型城市1985-2015年敏感性和適應(yīng)能力演變過程相似，暴露度演變過程差異較大。1985-2015年水資源脆弱性上升、穩(wěn)定和下降型城市的適應(yīng)能力脆弱度分別以4.4%，5.1%和5.1%的速度下降，敏感性脆弱度分別1.1%，2.7%和3.0%的速度下降，而上升、穩(wěn)定型城市水資源系統(tǒng)暴露度脆弱度分別以3.1%，0.9%速度上升，下降型城市水資源系統(tǒng)暴露度脆弱度穩(wěn)定。

根據(jù)本文所構(gòu)建的珠三角城市群水資源脆弱性評價模型計算結(jié)果，水資源脆弱性上升型城市整個階段水資源系統(tǒng)暴露度呈增加趨勢、穩(wěn)定型城市水資源系統(tǒng)暴露度前半階段呈增加趨勢后半階段呈穩(wěn)定狀態(tài)，而水資源脆弱性下降型城市整個階段水資源系統(tǒng)暴露度呈穩(wěn)定狀態(tài)。1985-2015年，深圳、東莞和中山市水資源暴露度分別以5.3%，2.8%和1.1%快速上升至0.42，0.32和0.26；1985-2015年，廣州、佛山和珠海市水資源暴露度分別以1.0%，1.0%和0.7%的速度緩慢上升至0.39，0.35和0.25；而1985-2015年肇慶、惠州和江門

圖2 珠三角穩(wěn)定型城市水資源系統(tǒng)脆弱度和各準(zhǔn)則層脆弱度Fig.2 The integrated and each dimensional vulnerability of water resources for steady type cities

圖3 珠三角下降型城市水資源系統(tǒng)脆弱度和各準(zhǔn)則層脆弱度Fig.3 The integrated and each dimensional vulnerability of water resource for declining type cities

水資源暴露度分別穩(wěn)定在0.16，0.19和0.24。珠三角城市群水資源系統(tǒng)暴露度主要表現(xiàn)為水資源稟賦受社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展沖擊的程度。水資源脆弱性上升型城市由于人口集聚性增長，人均本地水資源數(shù)量由輕度缺水轉(zhuǎn)變成極度缺水(等級劃分參照國際公認(rèn)的水資源安全標(biāo)準(zhǔn))，2015年人均本地水資源數(shù)量僅為317 m3。水資源脆弱性穩(wěn)定型城市由于人口穩(wěn)定性增長，人均本地水資源數(shù)量由輕度缺水轉(zhuǎn)變成重度缺水(等級劃分同上)，2015年人均本地水資源數(shù)量僅722 m3。而下降型城市人口密度相對穩(wěn)定，始終處于相對豐水狀態(tài)(等級劃分同上)，2015年人均本地水資源數(shù)量達(dá)3 105 m3。由此可見，上升型、穩(wěn)定型城市水資源稟賦受社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展沖擊的程度遠(yuǎn)大于下降型城市，目前水資源脆弱性上升型、穩(wěn)定型城市水資源稟賦較差，水資源脆弱性下降型城市水資源稟賦較好。

4 結(jié) 論

在全球氣候變暖和高強(qiáng)度人類活動共同作用下，變化環(huán)境下珠三角城市群水資源系統(tǒng)面臨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、劇烈人類活動、區(qū)域性缺水、咸潮上溯、城市內(nèi)澇等多重干擾，水資源系統(tǒng)暴露度、敏感性和適應(yīng)能力內(nèi)涵呈現(xiàn)高度多維性。因此本文基于VSD概念框架構(gòu)建包含13個要素和39個指標(biāo)的變化環(huán)境下珠三角城市群水資源脆弱性評價指標(biāo)體系，并采用模糊物元法評價了1985-2015年珠三角城市群各城市水資源脆弱性演變過程，得出如下結(jié)論：

1)珠三角城市群9個城市水資源脆弱性演變可分為3種類型：深圳、東莞和中山市水資源脆弱性逐漸增加；廣州、佛山和珠海市水資源脆弱性趨于穩(wěn)定；肇慶、惠州和江門市水資源脆弱性下降。

2)各城市水資源敏感性和適應(yīng)能力演變相似，水資源暴露度演變差異較大：水資源脆弱性逐漸上升的城市受社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展脅迫程度最大，其人均本地水資源數(shù)為317 m3，僅為國際水緊張警戒線的19%；水資源脆弱性趨于穩(wěn)定的城市受社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展脅迫程度中等，其人均本地水資源數(shù)量為722 m3，為國際水緊張警戒線的42%；水資源脆弱性下降的城市受社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展脅迫程度最小，其人均本地水資源數(shù)量達(dá)3 105 m3，達(dá)國際水緊張警戒線的1.8倍。