阜陽市水資源承載能力綜合評價

王兵

阜陽市水資源承載能力綜合評價

王兵

阜陽市地處安徽省西北部、黃淮海平原南端，總面積97752km2，屬亞熱帶與暖溫帶過渡帶，年均降水900.8mm，降雨總量為88.05億m3，地表徑流深203.3mm，地表水資源量19.87億m3；多年平均地下水資源量為16.95億m3，資源模數為17.3萬m3/km2；多年平均當地水資源總量32.22億m3，資源模數為33.0萬m3/km2。

近年來，隨著經濟社會和城市化的快速發展，阜陽市用水對水資源的需求量大幅度增加，水資源供求矛盾日益突出。同時由于水環境污染、因超采中深層地下水引發地面沉降等問題，導致水資源短缺已成為阜陽市國民經濟發展制約重要因素之一，因此對阜陽市水資源承載能力進行綜合評價非常必要。

一、水資源承載力綜合評價模型

水資源承載能力系統是一個復雜的多目標系統，其評價方法宜采用模糊綜合評價。本次評價采用基于AHP構權的多層次模糊綜合評價模型，在多層次模糊綜合評價模型的基礎上，運用AHP對影響水資源承載力的各個因素按層次賦權。

1.因素集的劃分及評語集的建立

在綜合分析水資源承載力系統及其影響因素后，將影響承載能力因素集劃分為：

將上述因素對水資源承載能力影響程度劃分為3個等級，分別表示為V1、V2、V3。其中，V3級表示狀況較差，水資源承載能力已接近飽和值，進一步開發潛力較小；V1級屬情況較好級別，表示本區水資源仍有較大的承載能力，水資源能夠滿足研究區社會經濟發展對水資源的需求；V2級介于V3級和V1級之間，這一級別表明研究區水資源供給、開發、利用已有相當規模，但仍有一定的開發利用潛力。

為了定量地反映各級因素對水資源承載能力的影響程度，對Vl、V2、V3進行 0～1評分，取 αl=0.95，α2=0.50，α3=0.05，數值越高，表明水資源的開發潛力越大。綜合評定時，按αi的值以及B矩陣中各等級隸屬度bi的值，按加權平均法計算水資源承載能力的綜合評分值，即為基于綜合評價結果矩陣B的水資源承載能力的綜合評分值。可見，α值越高，水資源承載能力的潛力就越大。

2.用AHP法確定水資源承載力評價指標權重

根據選取的指標體系，采用AHP方法，建立各指標相應的判斷矩陣，同時建立各級指標的判斷矩陣，求得相應單排序向量，并對各判斷矩陣進行一致性檢驗，如果不滿足一致性要求，則重新建立判斷矩陣直到滿足檢驗，最后得到承載力評價指標的最終權重，即總排序。

3.隸屬函數的建立

二組菌體生物量均呈現增加的趨勢，添加茶堿與未添加茶堿對照比相比，其菌體生物量前者要稍高于后者，說明茶堿能刺激菌體生長。發酵進入第8 d，菌體量開始下降，對照pH值曲線，這可能是由于菌體自溶所引起的。

隸屬函數的建立必須考慮各單項指標的變化規律。由于指標數量多，因此對指標進行分類。在分類中，定義單項指標與上一層指標變化趨勢一致的指標為“正指標”，不一致的為“負指標”。為了消除各等級之間數值相差不大，而評價等級相差一級的跳躍現象，必須對其進行模糊化處理，使隸屬函數在各級之間平滑過渡。對于V2級，令其落在區間中點的隸屬度為1，兩側邊緣點的隸屬度為0.5，中間向兩側按線性遞減。對于V1和V3兩側區間，則令距臨界值越遠兩側區間的隸屬度越大，在臨界值上則屬于兩側等級的隸屬度各為0.5，按照上述設想，根據相對隸屬度的定義，構造了各評價等級相對隸屬度的計算式。V1和V2級的臨界值為k1，V2和V3級的臨界值為k3，V2等級區間中點值為k2，且有：k2=（k1+k3）/2。

根據各評語級相對隸屬度函數計算公式確定“負指標”，C21，C23，C25，C33，C41，C42，C52和“正指標”C11、C12、C22、C24、C31、C32、C43、C51、C53。

二、評價指標值的確定

根據阜陽市的社會經濟和水資源調查評價成果，確定阜陽市水資源承載力評價指標體系中各指標實際值見表1。

表1 阜陽市水資源承載力評價指標值

1.各指標權重的確定

采用AHP法，建立各層次判斷矩陣，然后進行單排序，一致性檢驗及總排序。總排序見表2。

表2 層次總排序

由以上得權重矩陣 A=（0.4632 0.2023 0.2023 0.0378 0.0945）。

根據隸屬度計算式，求得各指標因素關于V1，V2，V3的隸屬度，見表3。

表3 各指標對應于各等級的隸屬度

三、阜陽市水資源承載力綜合評價

1.評價計算

阜陽市水資源承載力綜合評價計算結果見表4。

2.評價結果分析

綜合評價阜陽市水資源開發利用已經達到一定規模，水資源承載力總體偏弱。水資源承載能力綜合評價結果bj對V3的隸屬度最大，隸屬度值為0.5408，對V1和 V2的隸屬度分別是 0.0274和0.4318，而綜合評分值為0.2689，說明在現有經濟技術條件下，阜陽市水資源承載能力已接近飽和，應采取相應的對策和措施，否則將會發生水資源短缺現象；水環境狀況、社會發展狀況和對V3隸屬度較大，分別為0.6835和0.7648，說明水環境質量狀況較差，社會發展水平亟待提高，水資源條件、經濟發展狀況和水資源開發利用程度對V2隸屬度較大，分別為0.4608、0.3759和0.6166，說明水資源條件較好，經濟發展狀況良好，水資源開發利用還有一定潛力。

表4 阜陽市水資源承載力綜合評價表

四、結論

根據阜陽市水資源承載能力狀況，提出幾點水資源開發利用策略。

1.轉變用水觀念，節約用水

要廣泛宣傳阜陽市水資源短缺的現狀，增強公眾水資源短缺的危機感，使全社會充分認識到節水的重要性。

2.開發新水源，提高水資源利用率

為緩解水資源的供需矛盾，要積極尋求開辟新水源。如充分利用淮河過境水資源、增加區內洼地、河道蓄水量，建立分質供水體系、實施再生水回用等。

3.加強水環境保護，注重生態經濟建設

阜陽市內河流的污染物主要來自上游河南省及當地的工業和生活污水，基本上是“有河皆污”。實施水域納污總量控制，加強水資源保護，實現水資源的良性循環。

4.逐步建立合理的水價體系

建議在逐步采用引淮河和外調水等地表水取代目前工業企業所取用的地下水的過程中，大幅度提高地下水價格，進一步劃定地下水限采區和禁采區范圍，緩解和恢復地下水超采局面，逐步恢復中深層地下水水位。

5.改革水資源管理體制

建立阜陽市防洪、水資源供需平衡和水生態環境保護的城鄉統一管理的體制，對阜陽市實行水務一體化管理■

（作者單位：安徽省·水利部淮委水利科學研究院 水利水資源安徽省重點實驗室 233000）