流域水資源配置合理性評價指標體系探析

蘇 琴，吳利華，談永鋒

（南京市水利規劃設計院有限責任公司，江蘇南京 210022）

0 引言

區域水資源配置中要考慮水資源本身的自然屬性與量、水資源開發利用程度、現有社會經濟規模及其能承擔的水資源承載力等因素。對于水資源評價指標體系的研究，是一個由單目標向多層次、多準則、多指標演變的過程。由于現階段區域水資源配置合理性評價的相關研究較少，目前對于評價指標的研究主要集中在水資源綜合評價指標體系[1，2]、水資源可持續利用評價指標體系[3-5]、水資源承載力評價指標體系[6，7]以及水資源開發利用評價指標體系[8]等方面。本文擬在上述評價指標體系研究的基礎上，根據漢江流域水資源配置開放性特點，打破以往對封閉流域研究評價的狀況，引入水資源調入、調出評價指標，探索建立較全面的流域水資源配置評價體系。

漢江是長江中游的最大支流，流域地處我國中心腹地，在全國水資源配置戰略中具有極為優越的資源優勢和地理位置優勢。特別是南水北調中線一期工程已開工建設，漢江中下游引江濟漢工程、陜西省引漢濟渭工程正加緊進行前期工作，遠景還可能有從長江三峽補水給漢江、引嘉陵江入漢江方案。漢江的治理開發進入了以水資源優化配置為重點，整體推進、全面發展的新階段，大規模調水工程的建設勢必會對漢江流域社會經濟、生態環境、資源開發有效利用等方面產生很大的影響，對流域水資源合理配置研究在現階段顯得尤為重要。

1 水資源配置評價指標體系建立原則

水資源配置方案評價指標體系應立足于水資源的階段性、層次性和區域性，全面反映、表征、度量水資源合理配置的內涵和目標，其原則如下：

（1）科學性原則

指標體系要建立在科學基礎上，指標概念明確，有一定內涵，能夠度量和反映水資源系統結構和功能的現狀及發展趨勢。

（2）可操作性原則

指標的設置要盡可能利用現有的統計資料和能夠獲取的資料。

（3）相對完整性原則

指標體系作為一個有機整體，應該能比較全面地反映和測度被評價區域的主要水資源特性和狀況，尤其不能遺漏那些反映水資源系統重要特征或包含大量信息的指標。

（4）相對獨立性原則

選擇指標時，應盡可能選擇具有相對獨立性的指標，避免多重共線性的產生，排除引起多重共線性的變量，增加評價的準確性和科學性。

（5）簡明性原則

在完整性的基礎上，指標體系應盡可能簡潔，用盡量少的指標精確描述評價系統，盡量選擇有代表性的綜合指標和主要指標。

2 指標體系的結構

因為水資源配置評價系統是一個由社會、經濟、生態環境眾多子系統構成復雜的系統，具有層次性。指標體系結構設置選用三層結構，即目標層、準則層和指標層（見圖1）。

圖1 流域水資源配置合理性評價指標體系結構

（1）目標層。水資源配置評價的目的在于綜合評價區域水資源配置方案的優劣，為區域的水資源可持續利用提供決策依據。

（2）準則層。從水資源配置的特點出發選擇社會、經濟、生態環境、資源開發、效率合理性五個功能子系統構成。

（3）指標層。指標層選用可測、可比、可獲得的具體指標和綜合指標，對系統層狀態的行為、關系、變化給予度量。

3 水資源配置評價指標體系建立

本文以漢江流域為背景，研究水資源配置評價指標體系的建立。該流域農業用水比重較大，同時還肩負跨流域調水的重大任務，因此本文在建立評價指標體系時，著重考慮這兩方面對漢江流域水資源配置的影響。例如，農業用水節水程度的不同，勢必會影響水資源用水結構、用水效率以及產業結構等方面的不同；跨流域調水規模的不同也勢必會對供水區和受水區生態環境、水資源量等方面產生影響。本文參照以往學者對指標體系的建立情況，在諸位學者對流域評價指標體系[3，4，8]的基礎上，根據本流域水資源特點和流域基本情況建立評價指標體系，見表1。

表1 漢江流域水資源配置合理性評價指標體系

（1）社會子系統評價指標：影響社會合理性的因素主要有人口、物質生活、科教文衛以及綠化等，人是社會的中心，社會發展也以人為中心，物質生活、科教文衛和綠化是人們生活的物質和精神兩個方面，這些因素也都與人民的經濟生活水平相關。基于水資源配置對社會合理性的影響主要在于對人的生存環境，人均擁有的資源量等方面考慮。因此選擇人口自然增長率、人口密度、城鎮化率、人均水資源量、人均供水量和生活缺水量等6個評價指標。

（2）經濟子系統評價指標：GDP與糧食產量是衡量一個地區經濟實力的基本尺度，產業結構則反映經濟發展水平，水資源則又是經濟發展的一個制約因素，而水利投入則反映了水利投入和水利建設受重視的程度。基于上述因素選擇人均GDP、GDP年增長率、單方水GDP產出、單方水糧食產量、工業缺水率、農業缺水率和水利工程投資占GDP比例等7個評價指標。

（3）生態環境子系統評價指標：影響生態環境合理性的因素有地下水開采情況、水質、灌溉率、植被、土壤鹽堿化以及土地沙漠化等，而對于水量豐沛型流域，水質與灌溉率是影響生態環境的主要因素，水質的好壞則與污染物的排放以及污水的處理相關。因此選擇人均生活污水排放量、污水處理率、耕地灌溉率、產水模數和畝均水資源量等5個評價指標。

（4）資源子系統評價指標：資源的合理開發利用保證流域的生態環保效益，合理的用水結構能盡量滿足經濟增長的需求。為滿足這兩方面的要求，選擇包括水資源開發利用率、地表水開發利用率、農業用水比例、生活用水比例、工業用水比例、生態用水比例、流域內供水量比例、調出水量比例和調入水量比例等9個評價指標。

（5）效率子系統評價指標：水資源效率反映在水資源的利用效率上，包括農業綜合灌溉定額、缺水率、灌溉用水有效利用系數等3個評價指標。

同時，為綜合考慮漢江流域配置的整體效果，增加流域全局性指標，以漢江流域為背景，主要考慮跨流域調水對整個流域的影響，如上游調水規模勢必會影響下游水環境容量、引起中下游水華發生等，因此，選擇能反映局部流域水量結構變化對整體影響的指標，包括流域內缺水率、調出水量貢獻率、調入水量貢獻率、水環境容量損失率和中下游水華發生概率等5個評價指標。

4 水資源配置評價準則

流域水資源配置涉及到水資源-生態環境-社會經濟這一復合巨系統的不同子系統和不同層面的多維協調關系，是一個典型的半結構化、多層次、多目標的群決策問題。由于評價對象的復雜性，導致流域水資源配置的評價相應成為一個多層次、多目標的群決策過程。目前國際上所進行的流域水資源配置，所依賴的內在機制可以劃分為以邊際成本價格進行水資源配置、以行政管理手段的公共（行政）水資源配置、以水市場運行機制進行水資源配置和以用戶進行水資源配置四個方面，因此對于配置的合理性評價也大多從經濟、效率、公平等方面展開。一般情況下，可持續發展這一綜合性目標是一種定性的概念，為建立定性與定量指標的聯系，必須將綜合目標分解為較為具體的分目標，稱為準則。這些準則從某一側面反映了被描述對象的相關關系較綜合性目標更為直接和簡單，因而便于研究和設置。同樣道理，在評價體系中，準則層下又逐級設置了分準則層和分指標層。在對實際水資源配置方案進行合理性分析時，首要問題就是合理性判別準則的確定。從資源配置的目標出發，流域水資源配置合理性的系統判別準則包括社會合理性、經濟合理性、生態環境合理性、資源合理性、效率合理性五條準則，同時引入發展協調系數，以反映各分區在前面五個準則上的發展協調度。

（1）社會合理性：由于水是社會生活和生產的基本需求，水資源配置合理性首先是配置區社會的公平性判斷和評價。社會合理性評價可以根據人均用水量大致相等、尊重現狀、缺水率大致均衡和產水優選標準，進行評估。

（2）經濟合理性：經濟合理性以經濟學理論為基礎，國際上大多采用這一標準對水資源配置效應進行評價。水資源配置經濟合理性最主要的評價指標是市場經濟條件下的邊際成本和邊際效益。具體操作上體現在水資源開發措施上必須符合邊際投入最小化，如在保證生活用水的基礎上綜合供水效益最大化，如單方水 GDP產出、單方水糧食產量等指標。

（3）生態環境合理性：流域水資源系統同時承載著流域生態環境系統和流域社會經濟系統，配置系統的二元結構決定了流域水資源最宏觀層次上的配置行為就是流域水資源在生態環境系統和社會經濟系統之間的分配。因此水資源配置生態合理性的評價標準就是必須滿足區域生態保護準則中關于天然生態保護的最低要求，以維護生態系統結構的穩定。在具體評價過程中，應從生態環境系統的功能和效用出發，以區域生態環境保護目標下生態環境用水量作為其最小需水量，剩余的那部分水量作為社會經濟可利用量進行內部配置。

（4）資源合理性：在生態經濟系統平衡的前提下，在時間和空間上最優地利用和分配自然資源，合理布局生產力，以達到經濟的持續發展和資源的永續利用，取得最佳生態經濟效益和社會效益的目的。資源合理性就是要權衡經濟系統增長的無限性與資源生態系統供給的有限性矛盾，使其矛盾最小化，經濟和生態效益最大化。

（5）效率合理性：水資源配置的目的是為了水資源利用總體效益最大化和最優化。而實現這一目標的唯一途徑則是提高水資源的整體利用效率，因此配置前后水資源利用效率的對比成為評價區域水資源配置合理性的核心標準，如工農業配水指標是否高于流域平均用水標準，配置工程是否使區域水資源無效蒸發向減少方向發展等。

（6）發展協調性：流域是包括社會、經濟、資源、環境、生態等子系統的復合系統，子系統之間關系的和諧程度是判斷社會經濟與資源環境是否協調發展的準則。從系統的觀點，水資源配置應統籌考慮生活、生產、生態用水，既要考慮眼前利益又要兼顧長遠利益。

5 評價指標體系的應用

在建立了區域水資源合理配置評價指標后，進行水資源配置方案評價時還需要對已建立的評價指標集進行篩選。因為真正用于配置方案的指標體系不僅要求選取的指標對評價目的而言是完整、準確、可信的，而且還要求指標體系中的元素是必要的，在不失全面性的前提下，盡量減少體系中的指標個數，注重指標體系的可操作性。流域評價是在各分區評價的基礎上進行的，而各分區評價又是在各準則評價的基礎上進行的，同時，流域評價的目的在于選擇最優的配置方案，因此，運用此套評價指標體系進行合理性評價時，首先要對流域進行合理的分區，分區評價時，從社會、經濟、生態環境、資源和效率5個準則進行評價，而后引入協調系數，即發展協調性，可綜合反映可持續發展系統中前5類準則的系統離差系數，最后再結合全局性評價指標對全流域進行合理性評價，選擇出最佳方案。

6 總結

水資源配置合理性評價指標體系建立重點在于評價指標的篩選。

（1）水資源多屬性決策評價指標眾多，必須有選擇性地選取最有代表性、關鍵性的指標。定量篩選指標是重要的，但也不能忽視經驗的作用。實際工作中，只有定性與定量方法結合使用，才能確定出高質量的評價指標來。

（2）指標選擇還要根據流域的特點選擇相適應的有特色的指標。本文對于流域水資源配置合理性評價指標的篩選，結合了漢江流域的特點，如農業用水比重大（占河道外用水量的60%左右），同時，跨流域調水包括調入和調出，呈現水資源配置開放性特點，本文在篩選評價指標時重點考慮了這兩方面，特別是引進了跨流域調水的評價指標，將封閉型流域評價指標體系擴展成開放性的流域評價指標體系，這對以后流域水資源配置成果的評價具有重要參考意義。

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