師俊萍 楊 艷
(渭南市臨渭區(qū)渭北飲改水工程管理局 陜西 渭南 714000)
正確評價地區(qū)水資源的承載力,做好區(qū)域水資源的調(diào)度以及水資源的可持續(xù)利用,是實施水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵。水資源承載力分析的目的,是為了揭示水資源、流域經(jīng)濟和人口之間的關(guān)系,合理利用水資源,使經(jīng)濟建設(shè)與水資源保護同步進行,促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。
水資源承載力,是在一定社會技術(shù)經(jīng)濟階段下,在水資源總量的基礎(chǔ)上,通過合理分配和有效利用所獲得的最合理的社會、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的水資源開發(fā)利用的最大規(guī)模;或在一定經(jīng)濟技術(shù)水平和社會生產(chǎn)條件下,水資源可供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護等用水的最大能力,即水資源的最大開發(fā)容量。
水資源承載力既受自然因素的影響,又受社會、經(jīng)濟、文化等因素的制約,它涉及社會、經(jīng)濟、環(huán)境、生態(tài)、資源等多個方面,紛繁復(fù)雜。包括水資源的數(shù)量、質(zhì)量及開發(fā)利用程度、生產(chǎn)力水平、消費水平與結(jié)構(gòu)、科學(xué)技術(shù)、人口與勞動力、其他資源潛力、政策、法規(guī)、市場、宗教、傳統(tǒng)、心理等因素。
這些主要因素間的關(guān)系見圖1。
水資源承載力評價指標體系核心是反映“社會——經(jīng)濟——環(huán)境”系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模與質(zhì)量。影響區(qū)域水資源承載能力的因素很多,涉及水資源系統(tǒng)的各個方面,確定綜合評判指標體系要求從不同方面、不同角度、不同層面客觀地反映區(qū)域水資源條件、開發(fā)利用狀況、供需關(guān)系及生態(tài)環(huán)境等情況,因此可歸納為五大類:①反映區(qū)域水資源條件;②反映區(qū)域供水結(jié)構(gòu)及工程狀況;③反映區(qū)域需水、用水結(jié)構(gòu)及節(jié)水水平;④反映區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展狀況;⑤反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況。
本文選用多目標決策方法——密切值法,運用建立的指標體系對城市水資源承載力進行綜合評價,對某省4個地級城市:A市、B市、C市和D市的水資源承載力進行了排序,結(jié)果令人滿意,期望能為管理決策提供一定依據(jù)。
5.1.1 參考指標及比較指標的確定
水資源承載力與水資源開發(fā)利用程度密切相關(guān),在待選指標中,水資源利用率作為其第一影響因素,指定為參考指標,記作x0(k),k=1,2…N,N為分區(qū)數(shù)。其余指標作為待選比較指標,記作xi(k),i=1,2…M,M為比較指標的個數(shù)。
5.1.2 比較指標的無量綱化
水資源承載力指標體系各待選比較指標涉及水資源系統(tǒng)的各方面,量綱不統(tǒng)一,不便于進行比較計算,必須進行無量綱化處理,可采用均值法。
5.1.3 關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算
各比較指標xi(k)對參考指標x0(k)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計算模型為:
式中,ρ為分辨系數(shù),一般在0~1之間選??;
5.1.4 關(guān)聯(lián)度的計算
由于計算出的關(guān)聯(lián)系數(shù)很多,信息過于分散,不便于比較,為此有必要將各分區(qū)的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中處理為一個值,求平均值便是這種信息處理的一種方法。關(guān)聯(lián)度的一般表達式為:
表1 水資源承載力綜合評價指標及權(quán)重
表2 密切值計算結(jié)果表
式中,ri為第i個比較指標對參考指標的關(guān)聯(lián)度。
5.1.5 指標體系的選擇及確定
水資源承載力指標體系的選擇及確定關(guān)系到綜合評判的精度。水資源利用率作為參考指標首先入選,其他待選指標的篩選,既要根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果,又要充分考慮近年來水資源研究成果,可采用量化分析與專家打分相結(jié)合的方法進行確定。本文在借鑒已有成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有資料,最終確定了9個指標作為該省的水資源承載力評價指標,見表1。
本文采用密切值法對水資源承載力進行綜合評價。密切值法的基本思想是:補選決策方案及其技術(shù)經(jīng)濟指標,找出關(guān)于方案集(決策點集)的最優(yōu)點和最劣點,然后找出盡可能接近最優(yōu)點而遠離最劣點的決策點,即為所要尋找的滿意方案。
其中,需水預(yù)測采用設(shè)計保證率分別為城鎮(zhèn)居民生活需水和工業(yè)需水P=95%,近郊區(qū)生活需水P=90%,農(nóng)業(yè)用水P=80%。預(yù)測基準年為2002年,評價水平年為2010年、2015年。表2為各研究城市從小到大的密切值排序結(jié)果。
可以看出,A市2010年和2015年該區(qū)的密切值最小,則其水資源承載力相對較大。分析評價指標的數(shù)據(jù),主要因為該區(qū)的水資源量較為豐富,而可供水量卻較小,所以它的水資源利用率極低,僅為0.1%,屬于供水設(shè)施能力不足所致。2010年D市的密切值相對較大,水資源承載力相對較小,這與它的水資源利用率較高(34.3%)相符,2015年D市的密切值降低,是因為采取了相應(yīng)措施,加強了對現(xiàn)有工程的挖潛配套及節(jié)水改造工程的投資,且增加了新的供水工程的建設(shè),其水資源承載力提高。本文評價結(jié)果與該省區(qū)域水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略研究報告的結(jié)論相符,其中A市、D市屬工程型缺水,C市屬水質(zhì)污染型缺水,B市屬綜合型缺水。說明密切值法用于水資源承載力的綜合評價是合理可行的。
本文從流域水資源特征、保證程度、開發(fā)利用情況以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境等方面分析了水資源承載力,在比較多種綜合評價方法的基礎(chǔ)上,選用了多目標決策方法——密切值法對該省4個區(qū)域的水資源承載力進行綜合評價和分析,從中找出了制約該地區(qū)發(fā)展的因素和條件,以充分、合理利用水資源,使經(jīng)濟建設(shè)與水資源保護同步進行,促進全社會的可持續(xù)發(fā)展。陜西水利
[1]汪恕誠.水環(huán)境承載能力分析與調(diào)控[J].水利發(fā)展研究,2001(1):2-6.
[2]崔鳳軍.城市水環(huán)境承載力的實例研究[J].山東礦業(yè)學(xué)院學(xué)報,1995,4(2):140-144.
[3]廖文根.水環(huán)境可持續(xù)承載評價方法及實證研究[J].中國人資源與環(huán)境,2006,16(4):55-59.
[4]李清龍,馬云青.水環(huán)境承載力及其影響因素[J].河北工業(yè)科技,2004,21(6):30-32.
[5]韓俊麗,段文閣.城市水資源承載力基本理論研究[J].中國水利,2004(7):12-14.