安徽区域水资源可持续利用评价，本文主要内容关键词为：安徽论文,水资源论文,区域论文,评价论文,可持续利用论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
水资源是构成生态环境的基本要素，也是人类生存与发展不可取代的重要资源。随着人口的剧增，水资源可得性已经成为工农业发展、居民生活水平提高和灌溉的限制条件。水资源可持续利用是1991年东柏林会议的焦点，会议认为既然水支撑所有的生命，那么有效的水资源管理应该是联系社会经济发展和生态系统保护的一个整体目标。为适应我国总体可持续发展战略的需要，《中国21世纪议程》已决定全面实施可持续发展战略，水资源管理领域也应按总体战略的要求建立自己的发展战略和指标体系。所谓水资源可持续利用就是在维持水的持续性和生态系统整体性的条件下，支持人口、资源、环境与经济协调发展，满足代内和代际人用水需要的全部过程。对位于我国中部地区的安徽省来说，实现经济崛起，进行水资源可持续利用能力的评价十分重要，尤其是分区评价。
1 水资源可持续利用影响因素及评价指标体系的构建
1.1 水资源可持续利用的影响机制——水桶模型
资源可持续利用系统是一个集自然要素与人文因素为一体的复合系统，即水资源自身和自然环境构成了水资源可持续利用系统的自然系统，人类在生活、生产过程中实施对水资源的开发利用和管理构成了人文系统，2个系统间相互影响、相互制约。为形象体现区域水资源可持续开发利用中水资源、生态环境和社会经济系统对其影响，笔者试图应用“水桶模型”机制加以解释。
由于水资源禀赋条件为水资源可持续开发利用的基础，对其有直接的支撑作用，故将其视为水桶的桶底，其支撑能力的大小可视为桶底的大小。生态环境和社会经济系统对水资源可持续开发利用具有约束作用，将其视作桶壁，而水资源可持续开发利用则可视为桶中之水。水资源要想持续稳定地发展，必须有水资源系统持续、稳定的供给，还必须依赖于生态环境和社会经济系统的可持续开发利用(见图1)。在水资源可持续利用评价指标的构建中，要充分考虑影响水资源利用的各种指标。
1.2 水资源可持续利用评价指标体系的构建
1.2.1 构建原则
水资源可持续利用评价指标是一个复杂的系统，需要建立一个各有侧重又相互关联的综合反映水资源利用的指标体系。选定指标的指导思想和原则是：
a.客观科学性。指标概念必须明确，具有一定的科学内涵，能够较客观地反映复合系统内部结构关系，并能较好地度量水资源可持续开发利用目标实现的程度。
b.系统整体性。要求指标体系覆盖面较广，能够反映水资源可持续开发利用的各种因素，具有层次性，从宏观到微观层层深入，形成一个完整的评价系统。
c.可操作性。在建立区域水资源可持续开发利用评价指标体系的过程中，力图选择影响可持续开发利用的主要因素，忽略次要因素，以便于进行有效评价。
d.动态性。可持续开发利用既是一个目标，也是一个过程，要求指标具有动态性，能综合反映水资源开发利用现状特点及其发展趋势。
1.2.2 指标体系框架
在分析卞建民等[1—4] 研究成果的基础上，依据影响区域水资源可持续利用的因素与构建评价指标体系原则，建立区域指标体系。该指标体系是一个由目标层、准则层和指标层组成，包括22个指标的层次体系(见表1)。其中目标层由准则层加以反映，准则层由具体的指标层加以反映。用“水桶模型”解释就是目标层为桶中之水，准则层的水资源禀赋为桶底，其余指标为桶壁，而指标层的各相应指标分别具体构成桶底和桶壁的板。
目标层：以水资源可持续开发利用度作为目标层的综合指标。
准则层：水资源禀赋(A)、水资源利用率(B)、水资源可持续利用压力(C)、水资源可持续利用管理水平(D)。
指标层：由22个指标组成。
2 水资源可持续利用评价方法
目前，进行水资源可持续利用定量评价的方法很多，常见的有综合评判法、时间序列法、模糊综合评判法、层次分析法和多级灰色关联分析法等，每种方法各有优缺点。笔者选择多级灰色关联分析法进行评价。该法简单易操作，评价对象可以是一个广义谱结构的动态系统，依据实测信息，按规范化的主成分分析法确定多因子综合评价应赋的权重，可避免人为确定的主观性。
2.1 指标权重的确定
指标体系中的各个指标对系统的贡献不同，可利用赋权重的方法体现。采用主成分分析法，以避免诸如层次分析法中人为因素的影响。
a.计算相关系数矩阵。
2.2 多级灰色关联分析法评价
2.2.1 评价思路[5]
在多层次分析结构模型的基础上，依据空间理论数学基础，确定最底层各个定量指标序列的参考序列和若干比较序列之间的关联系数；然后乘以相应权重，逐层计算各序列与母序列的关联度；最后比较序列之间的相对优劣排序。
2.2.2 分析模型
ρ为分辨系数，一般取0.5。
d.关联度：
关联度
即为各子序列的得分，通过比较关联度，可以判断子序列与母序列的相关程度大小，从而找出不同结果的原因，为科学决策提供依据。
3 安徽区域水资源可持续利用评价
3.1 研究区概况
安徽省总面积为
，地处华东腹地，位于暖温带与亚热带过渡带，气候多变。就人均、亩均水资源而言，安徽是贫水省，人均水资源量为
，接近于世界公认缺水警戒线的下限(下限为人均
)。水资源的合理开发利用和保护是实现安徽经济可持续发展的重要课题。淮河、长江横贯省境，天然地把全省分为淮北、江淮、江南三大自然区域。淮北是一望无际的平原，江淮是岗峦起伏的丘陵，江南是重山叠嶂的山区。以三大自然区为案例，依据上述建立的指标体系和方法，进行安徽区域水资源可持续利用评价的研究。
3.2 计算结果与分析
依据安徽省三大区2004年统计数据[6—7]，进行水资源可持续利用评价的研究。对照表1，将全省各指标均值依据2.1节方法，利用SPSS统计软件计算指标权重l[，ij]。在此仅列出准则层各指标的权重计算结果(见表2)。
表2 准则层各指标权重
Table 2 Weight of each factor of standard level
准则 水资源禀赋 水资源利用率 水资源可持续 水资源可持续利
层 (A) (B)
利用压力(C)
用管理水平(D)
权重
0.2874 0.1728 0.1452 0.3946
在多级灰色关联分析过程中，母序列X[，0]的选择尤为重要。将指标分为风险指标和机会指标2类。风险指标是指标值越大，越不利于水资源的可持续利用；机会指标是指标值越大，越利于水资源的可持续利用。若指标为风险指标，则在3个评价区对应的指标中选取值最小者；反之若为机会指标，则选取值最大者。在准则层，水资源禀赋、水资源利用率和水资源可持续利用管理水平为机会指标，而水资源可持续利用压力为风险指标。依据表1所列指标，搜集3个自然区所对应的各指标值，对于风险指标选取最小值，而对于机会指标选取最大值，构建水资源可持续利用评价的母序列，再将各指标进行无因次化处理。依据2.2节，推算各区域指标序列与母序列的关联系数，各系数乘以相应权重得加权关联度r[，ij]，即得各区的水资源禀赋(A)，水资源利用率(B)，水资源可持续利用压力(C)和水资源可持续利用管理水平(D)得分，然后对这4项分指标重复前述过程，即进行二次灰色关联分析，得各区域水资源可持续开发利用状态综合评价得分(见表3)。
表3 安徽省各区域水资源可持续开发利用状况
Table 3 The condition of Anhui' s regional sustainable utilization of water resources
指标江南江淮淮北
水资源禀赋(A) 0.8158 0.7758 0.3333
水资源利用率(B) 0.6245 0.7011 0.4811
水资源可持续利用压力(C) 0.3333 0.6478 1.0000
水资源可持续利用管理水平(D)
0.6992 0.6446 0.4693
水资源可持续开发利用度 0.6667 0.6926 0.5093
3.2.1 水资源禀赋比较
安徽省江南地区水资源禀赋条件最好，江淮地区居中，而淮北地区最差。“水桶模型”中，桶底面积大小依次为：江南地区＞江淮地区＞淮北地区，水资源分布南多北少，山区多平原少。国际上规定人均水资源量低于1700m[3]就属于水资源紧张地区。3个自然区中，除江南地区为2037m[3]外，江淮和淮北地区人均水资源量均低于国际标准线。从降水量来看，我国规定800mm等降水量线约与秦岭、淮河线一致，该线以南降水丰沛，属于湿润地区。安徽江南、江淮地区位于淮河以南的地区，为湿润地区，降水量丰沛，河流湖泊分布较多，水资源禀赋条件较好；而淮北地区为半湿润地区，降水量少，全区水资源量仅占全省的20％，而人口却占40％，耕地占50％，该地区是安徽省水资源最为紧张的地区。
3.2.2 水资源利用率比较
水资源利用率反映了区域政策和居民环境保护意识，是衡量水资源可持续利用的重要指标之一。尤其对于缺水地区来说，水资源利用率是提高水资源可持续开发利用的重要举措之一。在三大自然区域中，江淮地区水资源利用率较高，而淮北地区最低。从计算结果来看，单位GDP水耗以其0.2217的权重值对水资源利用率影响最大，而江南地区的10[4]元GDP用水量为662.99m[3]，江淮地区为516.45m[3]，而淮北地区仅为466.66m[3]。水资源条件较好的江南与江淮地区，单位GDP的用水量高于水资源禀赋条件差的淮北地区，利用率与资源条件呈反向关系。即水资源禀赋越好，水资源利用效率越低。水资源利用中未能充分注意到提高开发利用率的重要性，区域发展过程中存在水资源浪费问题较严重。
3.2.3 水资源可持续利用压力比较
因为水资源可持续利用压力是风险指标，其数值越大，压力越小；反之数值越小，压力越大。由表3可知，在“水桶模型”中，淮北地区水资源开发利用压力这块板最长，江淮次之，江南最短。又人均工业废水排放量的权重为0.1872，对水资源可持续利用压力影响最大。就江淮地区来说，合肥、淮南和安庆是安徽省工业强市，污水排放量大；沿江一带的芜湖、马鞍山和铜陵市为安徽发展的亮点，经济蓬勃发展，人口急剧增加，工业废水和生活污水的排放量与日俱增，水资源污染态势严重；相对的，淮北地区工业、生活污水排放量较其他两地区小，所以压力板较长。
3.2.4 水资源可持续利用管理水平比较
水资源可持续利用管理水平的高低不仅反映了当前水资源可持续发展现状，也决定了未来水资源开发利用的潜力。在水资源可持续利用管理水平5个指标中，工业废水排放达标率的权重为0.3157，最能制约管理水平，其后依次是城镇生活废水处理率、污水处理投资比重和节水灌溉比重，工业用水重复利用率影响最小。从工业废水排放达标率上来看，江南地区为97.5％，而江淮、淮北地区分别为73.3％和55.3％。江南地区在发展经济、提高人们的生活水平的同时，也注意到资源利用中出现一系列水资源非可持续发展的问题，如工业废水排放量多，污染环境等，因此加大环境治理投资，积极改善环境，加强环境管理，使其水资源管理水平较其他两地区高。
3.2.5 水资源可持续开发利用度的类别划分和评价
从水资源可持续开发利用度来看，参照王伟中的中国可持续发展态势可持续发展评价模式[8]，安徽省各自然区域可分为2类(见图2)。
江淮和江南地区水资源可持续开发利用度分别为0.6926和0.6667，为可持续发展地区。其特征是除水资源利用压力外，在其他3个方面都具有优势。依“水桶模型”原理，尽管江淮地区水资源禀赋条件不如江南地区，但其水资源利用率超过江南地区，可持续利用压力也比江南要低，其水资源可持续开发利用水平高于江南地区。
淮北地区为水资源可持续开发利用的基本可持续发展地区，可持续发展度为0.5093。其特征是虽然在水资源可持续利用压力和利用率板有一定高度，但水资源禀赋条件差，即水桶模型中的桶底面积小，且水资源可持续利用管理水平较低，故水资源总体呈紧张状态。
4 结论
通过“水桶模型”原理分析，建立影响水资源可持续开发利用的各种社会、经济和自然生态指标体系，并把指标分为风险指标和机会指标，利用主成分分析法和多级灰色关联评价法，对安徽省三大自然地理区进行了水资源可持续开发利用的评价。结果表明：江淮和江南地区为水资源可持续发展地区，而淮北为基本可持续发展地区，这与现状基本吻合。因此，对于安徽省今后水资源开发利用来说，要分区分重点。淮北地区水资源禀赋条件差，所以提高全区的水资源可持续发展水平必须依赖与改善水桶壁高度，提高水资源的综合利用效率，加大管理力度。同时江南和江淮地区目前水资源虽然处于可持续发展状态，但是也不能忽略水资源开发利用中的压力，并且要不懈地提高水资源利用率和管理水平。
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