寧夏全區(qū)及5市水循環(huán)健康狀況分析

賈易周， 田宇哲， 唐 蓮,2,3

(1.寧夏大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院， 寧夏 銀川 750021； 2.寧夏大學(xué) 旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用教育部工程研究中心， 寧夏 銀川 750021； 3.寧夏大學(xué) 旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)， 寧夏 銀川750021 )

1 研究背景

寧夏回族自治區(qū)是我國極度干旱缺水的省區(qū)之一，作為唯一全境屬于黃河流域的省區(qū)，寧夏得黃河之利而久享盛名，黃河安瀾則寧夏安康。但寧夏生態(tài)脆弱，由水資源短缺而伴生的環(huán)境生態(tài)問題一直是區(qū)域亟待解決的問題。目前，寧夏被委以建設(shè)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的先行區(qū)的重任，全區(qū)圍繞生態(tài)環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展積極開展研究，力求實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究支撐科學(xué)決策，水健康循環(huán)狀況研究是其中重要的課題。寧夏下轄銀川市、石嘴山市、吳忠市、中衛(wèi)市和固原市5個(gè)地級(jí)市，5市分別處于中部平原北部引黃灌區(qū)、中部干旱及南部山區(qū)，不同地區(qū)的降雨量及水資源稟賦條件不同，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件也不同，造成各區(qū)域的水循環(huán)狀況差異明顯。

水資源的再生、循環(huán)分為自然循環(huán)以及社會(huì)循環(huán)，這兩種狀態(tài)相互影響、相互響應(yīng)，要求人類社會(huì)對(duì)水資源的利用必須處于一個(gè)滿足自然規(guī)律、符合人類需求的良性循環(huán)系統(tǒng)中。由此，張杰等[1-2]最早提出了水健康循環(huán)的概念，建立了較為系統(tǒng)的城市水系統(tǒng)健康循環(huán)理論，提出對(duì)水資源進(jìn)行合理充分地使用，最大程度減少上游用水循環(huán)對(duì)下游水體功能的影響，使水的社會(huì)循環(huán)不干擾其自然循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。該理論要求首先要合理用水，確保國民在未來能夠享受到健全水循環(huán)帶來的益處，其次要維持健全的水循環(huán)[3]。因此，要實(shí)現(xiàn)最佳的水循環(huán)，應(yīng)重點(diǎn)考慮水的數(shù)量資源、生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)和用水效率，在水污染嚴(yán)重的地區(qū)應(yīng)側(cè)重考慮生態(tài)環(huán)境及水質(zhì)，在水資源短缺且生態(tài)問題突出地區(qū)應(yīng)側(cè)重考慮水量及用水效率、生態(tài)保障等。

水循環(huán)健康一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題，但相應(yīng)的成果比較分散，系統(tǒng)的理論成果不豐富。在國際上,各個(gè)專家學(xué)者分別從社會(huì)水循環(huán)的不同方面來進(jìn)行分析，如Linton等[4]更精確地定義了社會(huì)水循環(huán)的概念并且提出了一個(gè)水政治生態(tài)的理論框架，以此來闡明社會(huì)水循環(huán)對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)和關(guān)系的塑造以及其在空間和時(shí)間上產(chǎn)生的影響；Furumai[5]分析了東京的社會(huì)水循環(huán)，并指出雨水與再生廢水對(duì)實(shí)現(xiàn)東京可持續(xù)發(fā)展的重要作用；Viglione等[6]指出社會(huì)水循環(huán)在減少洪水危險(xiǎn)上的重要作用；Zhang等[7-8]基于水循環(huán)主要存在的問題對(duì)北京的水循環(huán)狀況進(jìn)行了分析并尋找其造成差異的原因，同時(shí)基于最佳水循環(huán)的定義建立了可對(duì)京津冀地區(qū)的水資源承載力進(jìn)行分析的模型。在國內(nèi)，莫諜諜[9]結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，首次在水循環(huán)健康理論體系中引入城市生態(tài)文明建設(shè)，豐富了城市社會(huì)水循環(huán)健康理論內(nèi)容；王富強(qiáng)等[10]闡釋了區(qū)域健康水循環(huán)內(nèi)涵，指出近10年京津冀地區(qū)水循環(huán)健康狀況總體呈逐步向好趨勢(shì)，但水循環(huán)健康狀況依然主要受水資源短缺的影響；欒清華等[11]通過對(duì)天津市水循環(huán)健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出目前天津市水循環(huán)狀況正處于亞健康平穩(wěn)期，須重點(diǎn)關(guān)注水體治理、污水處理等方面的問題，才能促進(jìn)區(qū)域水循環(huán)轉(zhuǎn)向健康運(yùn)行；王浩等[12]指出在全球城市化的趨勢(shì)下，可通過城市治水來提高水循環(huán)健康程度，提出了城市水循環(huán)演變機(jī)理分析方法；唐繼張等[13]以西安市為例，以城市水循環(huán)內(nèi)涵為基礎(chǔ)構(gòu)建了城市水循環(huán)健康評(píng)價(jià)體系，指出只有提高水資源開發(fā)利用的合理性、緩解水資源供需矛盾才能改善西安市水循環(huán)健康狀態(tài)。上述研究表明，通過水循環(huán)健康狀況的評(píng)價(jià)能為解決區(qū)域水問題提供指導(dǎo)作用。但這方面的研究還需要更豐富的實(shí)踐。因此，本文擬采用主成分分析法對(duì)寧夏的水循環(huán)健康狀況進(jìn)行初步研究，并對(duì)寧夏全區(qū)及其所轄5市的水循環(huán)健康狀況進(jìn)行比較評(píng)價(jià)。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

寧夏回族自治區(qū)位于我國西北內(nèi)陸的黃河中上游流域，氣候干旱少雨，蒸發(fā)量大，平均年水面蒸發(fā)量為1 250 mm，變幅在800～1 600 mm之間。降水量由南向北依次遞減，固原市年均水面蒸發(fā)量最大，石嘴山市最小，在150～600 mm之間。全區(qū)平均年徑流深為18.3 mm，是黃河流域平均值的1/3，是全國均值的1/15，全區(qū)徑流深分布極不均勻，由南向北逐漸遞減。

2.2 數(shù)據(jù)來源

構(gòu)建城市水循環(huán)健康評(píng)價(jià)體系需要客觀有效地反映研究區(qū)域水循環(huán)的健康程度，并能顯示研究區(qū)域水循環(huán)健康的主要特點(diǎn)。從健康循環(huán)的內(nèi)涵看，應(yīng)該包括自然條件和社會(huì)水循環(huán)各環(huán)節(jié)的利用及水資源稟賦條件下的水循環(huán)健康狀況的體現(xiàn)，健康循環(huán)是自然循環(huán)水生態(tài)良好、水環(huán)境質(zhì)量高的狀態(tài)；是社會(huì)循環(huán)狀態(tài)水資源利用高效率、高效性的體現(xiàn)，無論是自然還是社會(huì)水循環(huán)，都要受到水資源稟賦條件約束的影響，因此本文從水生態(tài)水平、水環(huán)境質(zhì)量、水資源豐度、水資源利用等4個(gè)方面[13-16]選擇了15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)將多個(gè)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合起來，從水生態(tài)水平、水環(huán)境質(zhì)量、水資源豐度和水資源利用等4個(gè)維度全面評(píng)價(jià)水循環(huán)健康狀況。寧夏全區(qū)水循環(huán)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見表1。寧夏在全國屬于水資源稀缺地區(qū)，因此在指標(biāo)選擇時(shí)側(cè)重于利用水質(zhì)、水量和水資源利用效率來反映寧夏地區(qū)的水循環(huán)健康狀況。

本文研究數(shù)據(jù)主要來源于2010-2018年的《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[17]《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》[18]《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒》[19]《寧夏水資源公報(bào)》[20]《中衛(wèi)統(tǒng)計(jì)年鑒》[21]《銀川統(tǒng)計(jì)年鑒》[22]《石嘴山統(tǒng)計(jì)年鑒》[23]。在數(shù)據(jù)收集過程中由于個(gè)別年份數(shù)據(jù)受其可獲得性限制，因此在處理過程中以其相鄰兩年份的平均值代入。

2.3 研究方法

水循環(huán)健康評(píng)價(jià)的主成分分析法是將初始變量通過降維來重組出一組新的綜合變量，新變量相互無關(guān)，之后提取出幾個(gè)較少的綜合變量來盡可能多地反映原變量信息的統(tǒng)計(jì)方法。它主要研究變量之間的相關(guān)關(guān)系，找出對(duì)所有變量影響較大的幾個(gè)主成分，能夠使研究更簡單、高效[24]。

3 結(jié)果與分析

3.1 寧夏水循環(huán)健康狀況分析

本文采用SPSS25.0軟件對(duì)表1中各評(píng)價(jià)指標(biāo)所收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，可以得出15個(gè)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣、主成分貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率，分別見表2、3；表4為各主成分與各影響因子之間的相關(guān)系數(shù)矩陣及特征向量矩陣。

表1 寧夏全區(qū)水循環(huán)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 水循環(huán)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣

表3 主成分貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率

表4 因子載荷矩陣和特征向量矩陣

由表4可知，主成分1與a1、a2、a3、b1、b2、c1、c2、d1、d5有較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，與d3、d4有較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系，基本涵蓋了社會(huì)與自然的主要指標(biāo)，綜合性較強(qiáng)。近年來，寧夏工業(yè)園區(qū)得到了迅速的發(fā)展，工業(yè)增加值不斷增長，其中會(huì)產(chǎn)生較大耗水量、排污量的企業(yè)。因此，建成區(qū)綠化覆蓋率、生態(tài)投資率、水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率、污水處理率以及污水處理回用率均為影響寧夏水循環(huán)健康狀況的重要因素。d3、d4反映了寧夏的農(nóng)業(yè)用水情況，作為國內(nèi)農(nóng)業(yè)用水效率及用水占比均較高的省區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)人口的不斷增長，農(nóng)業(yè)用水也不斷增加，對(duì)水循環(huán)健康產(chǎn)生的影響不可忽略。主成分2與b3、d6有較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，反映城鎮(zhèn)用排水的普及對(duì)水健康循環(huán)的影響；主成分3與c1、c3有較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，反映的是寧夏境內(nèi)的水資源量稟賦狀況，對(duì)水循環(huán)健康狀況有直接影響。

將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后可以分別計(jì)算出主成分1、2、3的得分(分別記為Y1、Y2、Y3)，然后將其按照方差貢獻(xiàn)率加權(quán)平均得到2010-2018年寧夏全區(qū)水循環(huán)健康狀況的綜合得分(記為Y)，得分結(jié)果見圖1。

圖1 2010-2018年寧夏水循環(huán)健康狀況主成分得分及綜合得分變化趨勢(shì)

由圖1可知，水循環(huán)健康狀況主成分得分的值有正有負(fù)，但其正負(fù)值并不代表水循環(huán)健康狀況的真實(shí)水平[25]，只是表示水循環(huán)健康狀況的相對(duì)水平，正值表示水資源被評(píng)價(jià)年份的水循環(huán)健康狀況高于平均水平，負(fù)值表示被評(píng)價(jià)年份的水循環(huán)健康狀況低于平均水平，綜合得分越高表示其水循環(huán)健康狀態(tài)越好，得分越低則表示其狀態(tài)越差。由于主成分1所占比重較大，所以其得分與綜合得分趨勢(shì)相近，但綜合得分變化率比主成分1得分變化率小，主成分2、3的變化是一種不規(guī)則的折線形，它們具有較低的貢獻(xiàn)率，對(duì)綜合得分的影響不大。總體來看，寧夏水循環(huán)健康狀況在2010-2018年呈上升的趨勢(shì)，但在2015年之前的上升趨勢(shì)不明顯，并且在2013-2015年還有所下降，這主要是因?yàn)?013-2015年其污水處理回用率并不高，這一期間寧夏8條重點(diǎn)入黃排水溝水質(zhì)為劣Ⅴ類，其中5條水質(zhì)部分指標(biāo)在當(dāng)時(shí)仍在惡化。但自2016年以來，寧夏環(huán)保部門加強(qiáng)水環(huán)境治理，開展工業(yè)污染防治整治專項(xiàng)行動(dòng)，嚴(yán)格工業(yè)污染防治，加強(qiáng)了直接入河湖排污口監(jiān)管和飲用水水源保護(hù)，實(shí)施流域水生態(tài)修復(fù)治理，開展寧夏節(jié)水行動(dòng)，保障河湖濕地生態(tài)補(bǔ)水。資料顯示，2010年黃河出境斷面全年水質(zhì)類別為Ⅳ類，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量，而到2018年出境斷面全年水質(zhì)類別提升到了Ⅱ類，而且寧夏山區(qū)主要河流的水質(zhì)也有了明顯改善，清水河各河段水質(zhì)從2010年的劣Ⅴ類、Ⅳ類、劣Ⅴ類分別提高到了2018年的Ⅱ類、Ⅳ類、Ⅱ類，而苦水河水質(zhì)則從劣Ⅴ類提高到了Ⅴ類。隨著寧夏對(duì)水環(huán)境的重視，減少了多個(gè)入黃直排口，建成了13條重點(diǎn)入黃排水溝適宜地段的人工濕地，其中多條排水溝水質(zhì)得到明顯改善。寧夏還在全區(qū)范圍內(nèi)加大水污染防控力度，對(duì)水源地進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，使多個(gè)地級(jí)城市集中式飲用水水源水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。近些年寧夏綠地覆蓋率也明顯增加，一系列水利民生措施極大地改善了寧夏水循環(huán)健康狀況。

3.2 寧夏5市水循環(huán)健康狀況分析

以上是對(duì)寧夏水循環(huán)健康狀況的整體平均水平進(jìn)行的分析，而寧夏所轄5個(gè)地級(jí)市的水資源地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等均表現(xiàn)出不平衡的特征，存在明顯的區(qū)域差異，為了對(duì)寧夏5市水循環(huán)健康狀況有更進(jìn)一步的了解，在上文分析的基礎(chǔ)上再對(duì)寧夏5市2010-2018年的水循環(huán)健康狀況分別進(jìn)行對(duì)比分析。由于部分地區(qū)的水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率這一指標(biāo)已連續(xù)多年達(dá)到了較高水平，無法有效地反映水循環(huán)健康狀況，因此在對(duì)5市進(jìn)行分析時(shí)采用除水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率以外的14個(gè)指標(biāo)。用SPSS25.0進(jìn)行主成分分析后選取累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85%的若干個(gè)成分，通過計(jì)算其得分可得到各市水循環(huán)健康狀況變化趨勢(shì)，結(jié)果見圖2，圖2中主成分1、2、…、5的得分分別記為Y1、Y2、…、Y5，綜合得分記為Y。

圖2 2010-2018年寧夏所轄5個(gè)地級(jí)市水循環(huán)健康狀況主成分得分及綜合得分變化趨勢(shì)

現(xiàn)對(duì)圖2中所示的寧夏5市水循環(huán)健康狀況分析如下：

銀川市(圖2(a))主成分綜合得分與主成分1、2密切相關(guān)，通過分析主成分1、2中載荷較高的原始數(shù)據(jù)可以看出，主成分1中的a2、a3、b2、c2、d1指標(biāo)與銀川市水循環(huán)健康呈正相關(guān)，d3、d4呈負(fù)相關(guān)。隨著時(shí)間的推移，農(nóng)業(yè)用水量不斷減少，降低了銀川地區(qū)水循環(huán)的壓力，而主成分2中a1、c1、c3荷載較大。近年來銀川市加大了生態(tài)投資力度，城市綠化面積明顯增加，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)污水排放的管理，改善了水環(huán)境。主成分3、4所占貢獻(xiàn)率較小，可以忽略不計(jì)。銀川市主成分綜合得分在2013年有小幅度減小，但總體呈增大趨勢(shì)， 2017年的得分最高。分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，2017年銀川市的地下水開采利用率、生態(tài)投資以及污水排放處理均達(dá)到最優(yōu)，而農(nóng)業(yè)耗水量為歷年最低，因此2017年的水循環(huán)健康狀態(tài)達(dá)到最優(yōu)。

石嘴山市(圖2(b))主成分綜合得分與主成分1密切相關(guān)，主成分2、3次之。通過分析其中載荷較高的原始數(shù)據(jù)可以看出，主成分1中b2、c1、c3指標(biāo)與水循環(huán)健康呈正相關(guān)，d3、d4、d5指標(biāo)與其呈負(fù)相關(guān)，這是因?yàn)槭焐绞凶鳛槔瞎I(yè)基地，水資源量直接決定了該地區(qū)的水循環(huán)健康狀況；主成分2中a1指標(biāo)與水循環(huán)健康呈正相關(guān)，b2指標(biāo)與其呈負(fù)相關(guān)，表明了與城鎮(zhèn)綠化覆蓋率和污水處理的關(guān)系；主成分3中a2指標(biāo)與水循環(huán)健康呈正相關(guān)，a3指標(biāo)與其呈負(fù)相關(guān)，表明了石嘴山市的環(huán)境保護(hù)程度。主成分4、5對(duì)水循環(huán)健康的影響可以忽略不計(jì)。石嘴山市主成分綜合得分總體上依然呈上升趨勢(shì)，但在2013年有突然的減小。分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，2013年時(shí)石嘴山市工業(yè)用水較多，污水處理率低于其他年份的污水處理水平，因此造成了當(dāng)年水循環(huán)健康狀況的下降， 2015年以前其水循環(huán)健康狀況低于研究時(shí)間段平均水平，且發(fā)展趨勢(shì)呈波動(dòng)變化，2015年以后其水循環(huán)健康狀況高于平均水平，且在2018年提升幅度較大，這是由于在2015年以前污水處理相關(guān)指標(biāo)波動(dòng)幅度較大，影響了其水循環(huán)健康狀態(tài)的穩(wěn)定，而在2018年其數(shù)據(jù)有了較大幅度的增長。

吳忠市(圖2(c))主成分綜合得分由主成分1、2決定，主成分1中a2、b2、c1、c3、d6指標(biāo)與水循環(huán)健康呈較強(qiáng)的正相關(guān)，d1指標(biāo)與其呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，這些指標(biāo)表現(xiàn)了城市排污能力對(duì)水健康循環(huán)狀況的影響，城市排水管道系統(tǒng)投資的加大，有效改善了城市水循環(huán)健康狀況；主成分2中a1、d5的逐步提高，對(duì)水循環(huán)健康起著促進(jìn)的作用，而萬元工業(yè)增加值用水量(d1)呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，萬元工業(yè)增加值用水量越多，則水資源短缺性越高，相應(yīng)的水循環(huán)健康壓力越大。吳忠市水循環(huán)健康狀況依然呈總體上升的趨勢(shì)，但其變化卻出現(xiàn)升一年降一年的情況，2011、2013、2015、2017年相比前一年均有所下降。分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可知，這是由于這些年份相關(guān)性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)相較上年有一定的下降而造成的。吳忠市得分上升趨勢(shì)相較其他4個(gè)地級(jí)市來說比較平穩(wěn)，這是因?yàn)閰侵沂蟹e極采取相關(guān)措施，保障了其生態(tài)環(huán)境的持續(xù)健康發(fā)展。

固原市(圖2(d))綜合得分與第1、2主成分密切相關(guān)，主成分1中a1、a3、b3、c1、d1指標(biāo)與水循環(huán)健康狀況呈正相關(guān)，指標(biāo)d2、d3、d5與其呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)；主成分2中c1、c2、c3、d4指標(biāo)與水循環(huán)健康狀況呈正相關(guān)，b2指標(biāo)與其呈負(fù)相關(guān)。由于固原市的地理位置不屬于沿黃城市帶，且蒸發(fā)量較大，因此水生態(tài)環(huán)境與天然水資源的變化對(duì)固原市水循環(huán)健康狀況影響較大。固原市水循環(huán)健康狀況總體呈上升趨勢(shì)，其中2013年的得分在5市中排名第二，隨后2014-2016年由于自然水資源量減少，固原市水循環(huán)健康狀況有所下降，2016年之后又開始上升。

中衛(wèi)市(圖2(e))主成分綜合得分與主成分1、2密切相關(guān)，通過分析主成分1、2中載荷較高的原始數(shù)據(jù)可以看出，主成分1中a1、d3、d4、d5為主要的影響因素；主成分2中a2、c3、d1為主要影響因素。中衛(wèi)市水循環(huán)健康狀況也呈上升趨勢(shì)，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)用水的減少，緩解了當(dāng)?shù)厮h(huán)的壓力，同時(shí)城市綠化覆蓋率的大幅度提升和工業(yè)萬元增加值用水量的減少有效地改善了城市水資源狀況。中衛(wèi)市的水環(huán)境治理政策主要從飲用水源地安全、農(nóng)村環(huán)境整治、濕地保護(hù)修復(fù)、河湖生態(tài)綠化等方面入手，抓好全市水生態(tài)環(huán)境治理，發(fā)展趨勢(shì)比較穩(wěn)定。

由主成分分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，2010-2018年寧夏5個(gè)地級(jí)市的水循環(huán)健康狀況得分趨勢(shì)總體均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說明隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，5市的水循環(huán)健康狀況也越來越好，這與5市近幾年的社會(huì)發(fā)展以及一些水利政策的實(shí)施密切相關(guān)。2010-2018年期間，銀川市人口增加了24.6萬，石嘴山市人口增加了7.7萬，吳忠市人口增加了13.3萬，固原市人口增加了0.9萬，中衛(wèi)市人口增加8.5萬，人口數(shù)量的增長導(dǎo)致了日常用水需求的增大，突出了5市水資源的供需矛盾。寧夏自2011年開始大力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)后，加強(qiáng)了防洪減災(zāi)體系、節(jié)水提效、水土保持與河湖生態(tài)恢復(fù)、地下水限制利用等7個(gè)方面的建設(shè)及措施，極大地改善了寧夏5市的水循環(huán)健康狀況，水循環(huán)健康狀況得分也從2011年起逐步提高。

4 討 論

(1)應(yīng)用主成分分析法對(duì)寧夏省區(qū)水循環(huán)健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以比較全面地反映寧夏全省區(qū)和各市的水循環(huán)健康狀況及其變化趨勢(shì)，通過對(duì)結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)的水循環(huán)健康狀況具有不同的影響因素，其中與污水處理相關(guān)的指標(biāo)對(duì)水循環(huán)健康狀況的影響比較普遍，因此必須對(duì)污水處理技術(shù)以及再生水回用給予重視。

(2)寧夏整體水循環(huán)健康狀況處于上升趨勢(shì)，適宜的水利政策對(duì)改善當(dāng)?shù)厮h(huán)健康狀況具有較為明顯的作用，但充分高效地開發(fā)水資源，堅(jiān)持節(jié)流為主，大力推廣節(jié)水技術(shù)，最大限度提高工農(nóng)業(yè)用水效率依然是未來實(shí)現(xiàn)健康水循環(huán)的有效途徑。

(3)寧夏水資源主要依靠黃河過境水，因此對(duì)黃河的保護(hù)與治理也是提高水循環(huán)健康狀況的重要途徑，要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)水利工程建設(shè)，制訂相應(yīng)的保護(hù)政策。

5 結(jié) 論

首先采用主成分分析法對(duì)寧夏2010-2018年的水循環(huán)健康狀況進(jìn)行分析，然后基于對(duì)寧夏5個(gè)地級(jí)市發(fā)展差異較大的考慮，分別計(jì)算了銀川市、石嘴山市、吳忠市、固原市和中衛(wèi)市的綜合得分并進(jìn)行了分析，得到了以下結(jié)論：

(1)構(gòu)建了水循環(huán)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以城市水循環(huán)健康為目標(biāo)層，以水生態(tài)水平、水環(huán)境質(zhì)量、水資源豐度、水資源利用4個(gè)環(huán)節(jié)為維度層，以城鎮(zhèn)綠化覆蓋率、地下水開采利用率、生態(tài)投資率等15個(gè)指標(biāo)為指標(biāo)層。

(2)通過主成分分析將15個(gè)指標(biāo)分別降維成若干個(gè)主成分，分別對(duì)寧夏及其5個(gè)地級(jí)市的水循環(huán)健康狀況進(jìn)行分析，結(jié)果表明，2010-2018年寧夏水循環(huán)健康狀況處于上升的趨勢(shì)，2018年5市的水循環(huán)健康狀況相比于2010年雖然均有不同程度的提高，但存在一定的地區(qū)差異。銀川市的水循環(huán)健康狀況主要受農(nóng)業(yè)用水量和污水處理的影響，在未來應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水，嚴(yán)格控制污水處理及排放；石嘴山市主要受當(dāng)?shù)氐乃Y源量以及污水處理能力影響，作為老牌工業(yè)基地，應(yīng)進(jìn)一步提升污水處理能力以提高水循環(huán)健康狀況；吳忠市的水循環(huán)健康狀況多年變化趨勢(shì)比較平穩(wěn)，生態(tài)投資率與排水管道建設(shè)較好，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)保持；固原市的水循環(huán)健康狀況主要取決于當(dāng)?shù)氐奶烊凰Y源變化量，建議加大水資源保護(hù)以及水環(huán)境治理，以地下水開采與地表水利用相結(jié)合的方式發(fā)展；中衛(wèi)市的水循環(huán)健康狀況則主要取決于農(nóng)業(yè)用水量及城鎮(zhèn)綠化覆蓋率，作為寧夏最年輕的城市，中衛(wèi)市發(fā)展非常迅速，在此過程中更應(yīng)該注重節(jié)水以及環(huán)境保護(hù)，進(jìn)一步促進(jìn)發(fā)展。