山東省淮河流域水資源適應性管理探討

劉 芳

（山東省淮河流域水利管理局，山東 濟南 250100）

山東省淮河流域水資源適應性管理探討

劉 芳

（山東省淮河流域水利管理局，山東 濟南 250100）

探討了山東省淮河流域水資源適應性管理的內涵，采用探索性因子分析方法構建數理模型，發現影響山東省淮河流域水資源適應性管理的關鍵因子，并提出了基于關鍵因子的山東省淮河流域水資源適應性管理基本思路與對策設想，為水資源管理模式的改革發展提供新的思路。

淮河流域；適應性管理；影響因子；建模

山東省淮河流域涉及魯南及魯西南，面積和人口都占全省的1/3，是重要的能源與煤化工基地和糧、棉、油、蔬菜主產區，自然資源豐富，水陸交通發達，地理位置十分重要。流域內湖泊、水庫、塘壩眾多，河道源短流急，由于降水時空分布不均，歷來是洪澇災害多發地，新中國成立以來山東省發生的7次流域性大洪水有6次在淮河流域。自開展山東省淮河流域水資源管理以來，全省各級水資源管理部門在政策法規建設、取水許可管理、水資源費征收、節約用水以及水資源保護等方面，不斷地探索和實踐，管理體制和管理能力不斷提高，管理效益顯著增強。但隨著經濟社會的發展，流域水資源管理面臨著經濟社會快速發展與水資源短缺的矛盾、水環境與經濟社會發展的矛盾、水資源過度開發造成生態環境嚴重破壞和水資源利用方式粗放、不合理等方面的嚴峻挑戰。為保障經濟社會可持續發展的需要，山東省淮河流域水資源管理必須加強體制和機制創新，進一步提高管理水平和管理能力，建設滿足流域水資源狀況要求、實現水資源合理開發利用、保障經濟社會可持續發展的適應性水資源管理體系。

1 水資源適應性管理的內涵分析

適應性管理最初的名稱是“適應性環境評估與管理”，由生態學家C.S.Holling和CarlJ.Walters提出。適應性管理適用于解決具有以下一項或多項特征的問題：存在多種可用的管理方式；知識在管理中能夠得到廣泛應用；管理目標能被識別；信息價值高；不確定性可以用模型加以表達；可以建立監控系統以降低不確定性。

山東省淮河流域的水資源適應性管理是指在山東省地理范疇內，一個面對不確定性因素的、結構性的、重復性的淮河流域水資源管理優化決策制定過程，用以達到通過系統控制降低不確定性的目標。

2 關鍵影響因子分析

2.1 數據收集與指標選取

本研究致力于探討山東省淮河流域水資源適應性管理的關鍵影響因子，為此收集、統計了2005年以來山東省淮河流域地區水資源管理的各項數據。由于涉及的變量較多，本研究采用探索性因子分析方法減少變量個數，力求發現影響山東省淮河流域水資源適應性管理水平的關鍵因子，以便確定開展流域水資源適應性管理的途徑與要點。

2.2 關鍵因子分析過程

首先對樣本數據進行因子分析的適用性做出檢驗。結果顯示，大部分的相關系數都較高，各變量呈現較強的線性關系，能夠從中提取公共因子。巴特利特球檢驗統計量的觀測值為839.640，相應的概率值接近0，如果顯著性水平為0.05，由于概率值小于顯著性水平，應拒絕零假設，認為相關系數矩陣與單位陣有顯著差異。KMO值為0.681，根據Kaiser給出的KMO度量標準可得出結論：原有變量適合進行因子分析。

在通過上述檢驗之后，使用SPSS軟件對統計數據進行探索性因子分析。按照特征根大于1的原則，選入3個公共因子（分別命名為F1、F2、F3），其累積方差貢獻率為85.113%，如表1所示。分別對特征根及累計貢獻率、碎石圖、因子載荷矩陣、方差最大化正交旋轉后的因子載荷矩陣、因子旋轉中的正交矩陣、因子協方差矩陣等進行分析，得到旋轉后的因子載荷矩陣，如表2所示。

表1 因子解釋原有變量總方差的情況

表2 旋轉后的因子載荷矩陣

經過因子協方差矩陣分析，3個公共因子沒有線性相關性，實現了因子分析的設計目標。由旋轉后的因子載荷矩陣可知，總供水量（X4）、總耗水量（X5）、灌溉面積（X7）、易澇耕地面積（X8）、總人口（X9）在第1個因子上有較高的載荷，因子F1主要解釋了這些變量；年降水量（X1）、地表水資源量（X2）、地下水資源量（X3）、人均用水量（X11）在第2個因子上有較高的載荷，因子F2主要解釋了這些變量；本年水利資金總投入（X6）、人均地區生產總值（X10）、綠化覆蓋面積（X12）在第3個因子上有較高的載荷，因子F3主要解釋了這些變量。

根據上述因子分析的結果，對山東省淮河流域水資源適應性管理具有最為顯著影響作用的3個關鍵因子分別是：流域水資源整體使用情況（F1）、流域水資源量及人均用水量（F2）、流域水利資金投入與地區經濟、環境狀況（F3）。因此，對這3項關鍵因子進行管理和控制，是進行山東省淮河流域水資源適應性管理的核心內容，也是適應性管理水平的主要評價指標。

3 基本思路和對策設想

從模型分析的結果出發，對流域水資源整體使用情況、水資源量及人均用水量、水利資金投入與地區經濟、環境狀況這3項關鍵因子進行管理和控制，是山東省淮河流域水資源適應性管理的核心內容。因此，論文基于各個關鍵因子分析相應的對策，提出山東省水資源適應性管理的基本思路和對策設想。

3.1 基于省淮河流域水資源整體使用管理對策

許多流域管理中的水問題包括河流斷流、水文動態的人為阻隔、污染源及其排放數據信息不完善、涉水災害應急處置不當等，都與缺少水資源使用管理制度和管理不善有著密切的聯系。

因此，山東省需要建立健全衡量淮河流域總供水量、總耗水量、灌溉耕地用水量及人民生產生活用水等各關鍵因子的評價指標體系，將各類水資源使用因子對相關體系的影響評價過程標準化、制度化。以法律、法規的形式明確山東省淮河流域水資源適應性管理多個供水目標之間的關系及具體實施的基本原則。要同時考慮社會經濟效益和生態環境效益的多種需求，開發實施合理可行的生態環境補償機制，協調涉及各個影響因子的部門和地區。

3.2 關注與控制水資源量及人均用水量因子變化

關注與控制流域水資源量就是采用多種工程措施（水庫、閘壩、溝渠、管網、節水等）與非工程措施（信息化管理、實時調度等），對多種水源（當地地表水、當地地下水、黃河水、其他客水、微咸水、海水、污水再生水等）進行監測與控制，明確區域內可利用水資源量，并進一步將水資源量數據與社會經濟指標相結合，考查人均用水指標。

關注與控制流域水資源量，還要關注氣候變化、水資源環境和政府政策對水資源量的影響，氣候變化所導致的水資源狀況變化是必然的，水資源環境的保護和維持對保持和增加水資源量具有重要意義，相關部門在做出決策時，要考慮到該決策對河流生態和人類生產生活的影響程度。

3.3 加強資金投入與地區經濟、環境狀況關系研究

做出合理高效的流域水利資金投入決策，關鍵在于建設一個由不同機構、組織和人員共同參與的交流決策平臺，對各利益相關方的需求進行分析和識別，明確環境修復的目標。

依據山東省淮河流域水資源地理條件及政策體制現狀，全省分為3類水資源環境修復區域，可采用不同的修復戰略指導水利資金投入決策的制定。

一是沂沭河區域。針對這一區域，可以直接引入適應性管理的管理思想和運作管理模式，對整個地區統一規劃，對各類可利用水資源在綜合考慮關鍵因子影響程度及變化趨勢的基礎上進行水資源的優化配置，特別注意要預留生態庫容，維持良好的生態環境。

二是南四湖湖東區域。這一區域的流域水資源適應性管理應更加注重各類環境因子的整體效果影響，并且這個關鍵因子不是一成不變的，需要依據最新的監測數據及時做出調整。在這種思想的指導下，該區域應首先加大對影響因子監測設施、面向對象的數據庫及綜合決策分析平臺等基礎設施的建設。

三是南四湖湖西區域。面對這類區域，實施水資源適應性管理需要充分考慮當地實際，在保證人民生產生活用水的基礎上，分析探索當地流域水利資金投入與地區經濟、環境狀況不同時期的具體關系，從對因子的分析和控制入手，逐步加強基礎設施建設和采用適應性管理模式。

4 結 語

山東省淮河流域水資源適應性管理力求實現區域水資源系統與經濟、社會和生態系統的相互協調發展，是一種應對新形勢下水資源管理瓶頸的有效途徑。

采用探索性因子分析方法構建數理模型，能夠發現影響山東省淮河流域水資源適應性管理的關鍵因子，基于關鍵因子提出了山東省淮河流域水資源適應性管理的基本思路與對策設想，為水資源管理模式的改革發展提供新的思路。

（責任編輯張玉燕）

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1009-6159（2013）-12-0072-02

劉芳（1984—），女，工程師