金遠(yuǎn)征,施蘭霞,朱燕飛
(1.浙江省金華市水利水電工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站,321017,金華;2.浙江省金華市水利漁業(yè)局,321000,金華)
水資源短缺是制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素,因此有效緩解水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系已經(jīng)成為新時(shí)期我國(guó)亟須解決的問(wèn)題。
對(duì)區(qū)域水資源的保障能力進(jìn)行定量研究,能更直觀地了解該區(qū)域水資源的開(kāi)發(fā)利用程度是否滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要,是否與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。本文對(duì)浙江省金華市水資源保障能力進(jìn)行定量研究,全面分析金華市水資源的開(kāi)發(fā)利用是否滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,是否與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào),為“十三五”金華水利建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
水資源保障能力是指某一地區(qū)一定時(shí)間內(nèi)水資源所能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)其需求的程度,是水資源量與質(zhì)的保障統(tǒng)一體。對(duì)水資源保障能力進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),需綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)等因素,本文采用多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)水資源保障能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
科學(xué)合理地評(píng)價(jià)水資源保障能力是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,為了能夠科學(xué)客觀地得出評(píng)價(jià)結(jié)論,所選取的指標(biāo)不僅能體現(xiàn)區(qū)域水資源的特征和開(kāi)發(fā)、利用、管理狀況,同時(shí)還要能顯示出區(qū)域水資源系統(tǒng)同社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。
結(jié)合上述原則以及金華市水資源的實(shí)際情況,本文選取了供水工程建設(shè)水平指數(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)、生活用水滿意度指數(shù)、水環(huán)境保護(hù)指數(shù)、水資源可持續(xù)利用指數(shù)等5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和16個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)建金華市水資源保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)指標(biāo)及其計(jì)算公式見(jiàn)表1。
區(qū)域水資源保障能力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)系統(tǒng),針對(duì)區(qū)域水資源保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的特點(diǎn),本文采用改進(jìn)的層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)理論構(gòu)建多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型,分別對(duì)區(qū)域水資源保障能力各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型的具體步驟如下:
表1 金華市水資源保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
(1)指標(biāo)權(quán)重的確定
權(quán)重的確定方法有很多,比較常見(jiàn)的有專(zhuān)家估測(cè)法、頻數(shù)統(tǒng)計(jì)分析法、指標(biāo)值法、層次分析法等。本文采用改進(jìn)的層次分析法確定區(qū)域水資源保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重,第i個(gè)因素集中各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重記為A1i(i=1,2,…,5)。
(2)評(píng)價(jià)因素集的確定
確定因素集 U={u1,u2, …,un},其中 ui(i=1,2,……n)表示影響事物評(píng)價(jià)值的第i個(gè)因素。
在綜合分析金華市水資源保障能力系統(tǒng)及其影響因素后,本文將因素集劃分為:
U={供水工程建設(shè)水平指數(shù)U1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù) U2、生活用水滿意度指數(shù)U3、水環(huán)境保護(hù)狀況提數(shù)U4、水資源可持續(xù)利用指數(shù)U5}
其中:
U1={人均供水量C11、水利投資系數(shù)C12}
U2={人均用水量 C31、工業(yè)用水保障系數(shù)C32、有效實(shí)灌面積占有效灌溉面積比 C33}
U4={主要水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率C41、污徑比C42、工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率C43}
U5={地下水開(kāi)采率C51、工業(yè)用水重復(fù)利用率C52、灌溉水利用系數(shù)C53、節(jié)水灌溉面積占灌溉面積比C54}
(3)評(píng)判尺度集的確定
本文將評(píng)價(jià)尺度集分為很差、較差、中等、較強(qiáng)、很強(qiáng)等5個(gè)等級(jí),即V={v1,v2,v3,v4,v5}={很差、較差、中等、較強(qiáng)、很強(qiáng)}。
為了更好地反映各等級(jí)區(qū)域水資源保障能力的狀況,對(duì) v1、v2、v3、v4、v5進(jìn)行 0~1 間評(píng)分,取 α1=0.05,α2=0.25,α3=0.50,α4=0.75,α5=0.95。這樣可以定量反映各等級(jí)因素對(duì)保障能力的影響程度。綜合評(píng)定時(shí),依照上述的值以及判斷矩陣中各等級(jí)隸屬度的值,按式(1)進(jìn)行計(jì)算。
(4)構(gòu)造隸屬函數(shù)確定隸屬度
隸屬度是指各種已知指標(biāo)隸屬于特定評(píng)價(jià)等級(jí)的概率。隸屬度是刻畫(huà)模糊集合中每一個(gè)元素對(duì)評(píng)價(jià)集合的隸屬程度,值是[0,1]上的數(shù),越接近1,說(shuō)明隸屬程度越好。本文選用降半梯形公式建立隸屬函數(shù),計(jì)算得出隸屬度,并構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊矩陣R。
(5)綜合評(píng)價(jià)
本文采用的總體評(píng)價(jià)模式:
式中,A1i為第i個(gè)因素集中各指標(biāo)的權(quán)重(i=1,2,3,4,5);Ri為第 i個(gè)因素集中各指標(biāo)的隸屬度矩陣 (i=1,2,3,4,5)。
式中,Ai為各一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重集 (i=1,2,3,4,5)。
根據(jù)金華市統(tǒng)計(jì)年鑒、水資源公報(bào)及統(tǒng)計(jì)局提供的相關(guān)資料,2005年、2010年、2014年金華市各項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。
根據(jù)改進(jìn)的層次分析法原理,確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,見(jiàn)表3。
利用降半梯形公式建立隸屬函數(shù),可以求得2005年各指標(biāo)對(duì)應(yīng)于各等級(jí)的隸屬度,見(jiàn)表4。
根據(jù)表 4 及公式(1)~(3),可以計(jì)算得到2005年金華市水資源保障能力的綜合評(píng)分值。同理可得2010、2014年金華市水資源保障能力的綜合評(píng)分值,如表5所示。
從表 5可以看出 2005—2014年,金華市水資源保障能力綜合水平不斷提高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)和水環(huán)境保護(hù)指數(shù)保持較高水平,水資源可持續(xù)利用指數(shù)快速增長(zhǎng),供水工程建設(shè)水平指數(shù)和生活用水滿意度指數(shù)仍處于中等水平,有待提高。
(1)金華市水資源保障能力綜合分析
2005—2014年金華市水資源保障能力指數(shù)值穩(wěn)中有升,2005年為0.667,屬于“較強(qiáng)”;2010 年為 0.669,屬于 “較強(qiáng)”;2014年為 0.683,屬于“較強(qiáng)”,說(shuō)明“十一五”“十二五”期間金華市水資源保障能力得到一定程度的提高,水資源供需基本平衡。
2005年、2010年和2014年,金華市降水量分別為 1 452.7 mm、2 053 mm、1 712mm。在降水量有一定程度減小的情況下,2014年的水資源保障能力指數(shù)較2010年仍有提高,這反映了“十二五”期間水資源供給體系建設(shè)的日趨成熟和完善。
(2)供水工程建設(shè)水平指數(shù)分析
2005年金華市供水工程建設(shè)水平指數(shù)評(píng)分值為0.562,屬于“中等”;2010 年為 0.437,屬于“中等”;2014 年為 0.478,屬于“中等”,2010年降水量比常年值偏多了35.7%,但由于人口數(shù)量的快速增長(zhǎng),全市總?cè)丝趶?005年的454萬(wàn)人增加到677萬(wàn)人,人均供水量顯著下降,供水工程建設(shè)水平指數(shù)有所降低??傮w來(lái)看金華市供水工程建設(shè)水平仍處于較低水平,水資源供水工程體系有待進(jìn)一步完善。
表2 金華市2005年、2010年、2014年各指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
表3 金華市水資源保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配
(3)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)分析
2005年金華市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水資源支撐力指數(shù)評(píng)分值為0.902,屬于“很強(qiáng)”;2010年為0.913,屬于 “很強(qiáng)”;2014年為 0.92,屬于“很強(qiáng)”,說(shuō)明金華市水資源開(kāi)發(fā)利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)。
“十二五”期間,金華市的用水效率得到了全面提高,全市萬(wàn)元GDP用水量由92.1m3/萬(wàn)元下降至55.75 m3/萬(wàn)元,萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量由63.8m3/萬(wàn)元下降至42.17m3/萬(wàn)元。厲行節(jié)約用水是緩解水資源短缺的有效手段,是水資源合理配置的重要前提,也是促進(jìn)水資源可持續(xù)利用的基本保障。
(4)生活用水滿意度指數(shù)分析
2005年金華市生活用水滿意度指數(shù)評(píng)分值為0.583,屬于 “中等”;2010 年為 0.608,屬于“較強(qiáng)”;2014 年為 0.596,屬于“中等”,說(shuō)明金華市生活用水滿意度仍處于較低水平,飲水安全人口比例仍有待提高。
(5)水環(huán)境保護(hù)狀況指數(shù)
2005年金華市水環(huán)境保護(hù)狀況指數(shù)評(píng)分值為0.751,屬于 “較強(qiáng)”;2010 年為 0.78,屬于“較強(qiáng)”;2014 年為 0.78,屬于“較強(qiáng)”,說(shuō)明“十一五”“十二五”期間,金華市水環(huán)境保護(hù)狀況總體良好。近兩年金華市加強(qiáng)對(duì)各個(gè)企業(yè)污水處理的管理,強(qiáng)制關(guān)閉部分不達(dá)標(biāo)的企業(yè),減少污水的排放量,同時(shí)加大工業(yè)廢水的處理力度,嚴(yán)格執(zhí)行排污許可制度,嚴(yán)禁廢污水未經(jīng)處理或不達(dá)標(biāo)直接排放或達(dá)標(biāo)超量排放。這使得工業(yè)廢水排放量有所減少,達(dá)標(biāo)率在近幾年不斷提高。
(6)水資源可持續(xù)利用指數(shù)
2005年金華市水資源可持續(xù)利用指數(shù)評(píng)分值為0.589,屬于“中等”;2010 年為 0.725,屬于“較強(qiáng)”;2014 年為 0.764,屬于“較強(qiáng)”,說(shuō)明“十一五”“十二五”期間,金華市水資源可持續(xù)利用情況有了一定的改善。
“十一五”“十二五”期間,金華市用水效率有了改進(jìn),節(jié)水水平有了一定程度提高;但從總體看評(píng)價(jià)等級(jí)沒(méi)有達(dá)到“很強(qiáng)”水平。因此有必要進(jìn)一步提高節(jié)水技術(shù)水平,加大限采力度,以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需要。金華市在提高用水效率和節(jié)水水平方面還有很大潛力可挖,也是今后解決水資源問(wèn)題的一個(gè)重要方向。
表4 2005年各指標(biāo)對(duì)應(yīng)于各等級(jí)的隸屬度的值
表5 2005年、2010年、2014年金華市水資源保障能力各指標(biāo)評(píng)分值及評(píng)分等級(jí)
(1)本文基于多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法建立了適于金華市的水資源保障能力評(píng)價(jià)模型,并對(duì)金華市2005年、2010年、2014年水資源保障能力進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià);(2)目前金華市水資源保障能力綜合水平屬于“較強(qiáng)”,但供水工程建設(shè)水平以及生活用水滿意度仍處于中等水平,需不斷完善。 ■
[1]中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究綜合報(bào)告[J].中國(guó)水利,2000(8).
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