基于負(fù)載指數(shù)法的慶陽(yáng)市水資源承載力評(píng)價(jià)

劉姝芳，谷曉偉

（黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院，河南鄭州450003）

水資源是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，水資源負(fù)載指數(shù)是表達(dá)區(qū)域內(nèi)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口之間關(guān)系的指數(shù)，反映當(dāng)?shù)厮Y源利用程度及開(kāi)發(fā)利用潛力，常用于開(kāi)發(fā)利用潛力的評(píng)價(jià)[1]。蔡慶峰[2]利用水資源負(fù)載指數(shù)分析法計(jì)算并分析了杭州市水資源開(kāi)發(fā)利用程度。謝曉虹等[3]在GIS 中建立水資源承載力模型，結(jié)合水資源負(fù)載指數(shù)，對(duì)全國(guó)水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。本文利用負(fù)載指數(shù)分析法，對(duì)慶陽(yáng)市2014—2018年的水資源生態(tài)承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期為水資源的高效利用和優(yōu)化配置提供數(shù)據(jù)支持。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

慶陽(yáng)市地處甘肅省最東部，習(xí)稱(chēng)“隴東”，位于陜西、甘肅、寧夏三省區(qū)的交匯處。下轄7 縣1 區(qū)，總面積27119km2，多年平均降水量485mm，多年水面蒸發(fā)量高達(dá)1474.3mm，自產(chǎn)水資源總量約8.0466 億m3。人均水資源占有量約300 m3，是甘肅省人均水資源量的1/4，僅為全國(guó)人均水資源量的1/7。2018年慶陽(yáng)市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值708.15 億元，規(guī)模以上工業(yè)增加值309.9 億元，總?cè)丝?26.66 萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口87.03 萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率38.40%。

本文降雨量、水資源總量、用水量等數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《甘肅省水資源公報(bào)》，人口和GDP 數(shù)據(jù)來(lái)源于《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《慶陽(yáng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》。具體見(jiàn)表1。

表1 慶陽(yáng)市2014—2018年社會(huì)經(jīng)濟(jì)及用水量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2 研究方法

2.1 水資源負(fù)載指數(shù)計(jì)算

水資源負(fù)載指數(shù)（C）常用來(lái)描述區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)利用前景，用來(lái)反映水資源的利用水平與人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，同時(shí)在一定程度上反映今后水資源開(kāi)發(fā)的難易程度[4]。計(jì)算公式如下：

式中，C 為水資源負(fù)載指數(shù)，具體分級(jí)見(jiàn)表2；N 為人口數(shù)量，萬(wàn)人；G 為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP），億元；Q 為水資源總量，億m3；k 為與降水有關(guān)的系數(shù)；R 為研究區(qū)域年降水量，mm。

2.2 水資源負(fù)載指數(shù)分級(jí)評(píng)價(jià)

如表2 所示，水資源負(fù)載指數(shù)共分為5 級(jí)，研究區(qū)的負(fù)載指數(shù)越大，水資源開(kāi)發(fā)利用程度越高，水資源開(kāi)發(fā)潛力越小[2,5]。

表2 水資源負(fù)載指數(shù)的分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)論與討論

采用水資源負(fù)載指數(shù)法計(jì)算了慶陽(yáng)市2014—2018年的水資源負(fù)載指數(shù)，并進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 慶陽(yáng)市2014—2018年的水資源負(fù)載指數(shù)

整體看來(lái)，慶陽(yáng)市2014—2018年負(fù)載指數(shù)等級(jí)均為Ⅰ級(jí)，水資源利用程度高，未來(lái)開(kāi)發(fā)利用潛力不大，整體水資源負(fù)載狀況不容樂(lè)觀。這5年中，2015年水資源負(fù)載指數(shù)最高，達(dá)到了77.20，隨后逐年降低，2018年降至31.73，比2015年降低了59%，與2014年相比降低了40%。計(jì)算得到的水資源負(fù)載指數(shù)與區(qū)域的降雨量和水資源總量有一定關(guān)系。水資源負(fù)載指數(shù)最高的是2015年，降雨量和水資源總量均為5年間的最小值；而2018年降雨量和水資源總量最大，水資源負(fù)載指數(shù)最低。但綜合人口和GDP的多年數(shù)值進(jìn)行比較，水資源負(fù)載指數(shù)從一定程度上反映了當(dāng)?shù)厮Y源的利用水平與人口經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系趨于合理。

慶陽(yáng)市水資源利用程度高與當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。慶陽(yáng)市是僅次于陜西省榆林市的中國(guó)第二大能源資源大市，是國(guó)家級(jí)隴東大型能源化工基地的核心區(qū)，長(zhǎng)慶油田的發(fā)源地。采掘業(yè)和石油化工類(lèi)產(chǎn)業(yè)大部分屬于高耗水行業(yè)，直接導(dǎo)致了當(dāng)?shù)氐乃Y源利用率極高。建議未來(lái)在發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)提高水資源利用率，充分利用雨水和再生水，加強(qiáng)水資源的梯級(jí)利用，進(jìn)一步優(yōu)化區(qū)域水資源配置。