鐵嶺縣水資源開發現狀及優化配置評估模型探究

尹成紅

（鐵嶺縣水政水資源辦公室，遼寧鐵嶺112000）

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鐵嶺縣水資源開發現狀及優化配置評估模型探究

尹成紅

（鐵嶺縣水政水資源辦公室，遼寧鐵嶺112000）

摘要：通過分析鐵嶺縣水資源面臨的水資源短缺、水質污染、局域地下水超采、水源涵養及生態環境功能退化等問題，探索構建了區域水資源優化配置評估模型，并評估了全縣各片區的水資源配置和諧度，相關研究可為鐵嶺縣水資源的高效可持續開發利用提供技術支撐。

關鍵詞：水資源開發現狀；水資源配置評估；指標體系法；鐵嶺縣

遼寧地區屬于資源型缺水區域，而作為該區域重要糧食與工業生產基地的鐵嶺縣，受長期輕環保、重經濟的發展思維影響，全縣境內大多數水庫湖泊以及地下水資源遭受著不同程度的污染，從而導致該區域資源型缺水與水質型缺水的雙重疊加。水資源的短缺與不合理開發已成為制約鐵嶺縣經濟社會可持續發展的重要因素［1］。鑒于此，筆者分析了該縣水資源開發利用過程中所面臨的問題，探索了基于指標體系法的鐵嶺縣水資源優化配置評估模型，以期為鐵嶺縣水資源的保護與合理開發提供有益借鑒。

1　水資源概況

鐵嶺縣位于遼寧省北部鐵嶺市地域南端，屬于遼河沖積平原，地勢較為平坦，是東北地區重要的能源基地與商品糧生產基地。全縣耕地總面積1.05×105hm2，林地7.76×104hm2，水域面積1.15×104hm2。遼河斜貫鐵嶺縣境西北，柴河、凡河、王河、沙河、長溝河、萬泉河、拉馬河、亮溝河等8條一級支流縱橫交錯向西注入遼河［2］。全縣建有中小型水庫12座，總蓄水量2.1億m3。依據遼寧省第二次水資源調查評價結果，全縣水資源總量約4.98億m3，其中地表水4.15億m3，地下水2.64億m3，重復利用水1.81億m3，全縣人均占有水量約1284m3，略高于遼寧省人均820m3的平均水平，但仍約為全國平均水平的1 /3。

受地貌、地形以及降水的影響，鐵嶺縣水資源時空分布相對不均。全縣降水呈東多西少的分布趨勢，年降水量799.8mm，且多集中于7～9月份，占全年降水量的70%以上。鐵嶺縣多年天然平均年徑流量為19.9m3，保證率達75%的年徑流量為12.4m3，地表徑流與降水量的區域分布趨勢基本吻合，即呈現由東向西逐漸遞減的趨勢。受降水豐枯變化交替的影響，全縣徑流豐枯交替的年內變化與年際變化態勢明顯［3］。鐵嶺縣地下水資源主要蘊藏于遼河西部平原區的柴河、沙河以及凡河沖積洪扇的第四紀砂礫石含水層中，局部山區貯存有裂隙水、半承壓水以及承壓水。

2　水資源開發現狀及面臨的問題

2.1 水資源短缺且開發難度較大

鐵嶺縣人均水資源量為1284m3，農業畝均水資源量為476m3，依據聯合國人均水資源占有量標準，鐵嶺縣仍屬于重度缺水地區。近年來，鐵嶺縣經濟社會快速發展，城鎮周邊興建了眾多經濟開發區以及工業園區，區域集中耗水量大幅增加［4］。另外，部分農村地區開采深層地下水灌溉，導致局域地下水位的下降與水資源的浪費。由此可知，鐵嶺縣現有水資源供給能力已無法滿足全縣日益增長的用水需求，同時區域水資源開發難度的增加更是加劇了用水矛盾。

2.2 水資源污染問題突出

2011年，鐵嶺縣針對全縣12座中小型水庫實施了豐水期及枯水期的水質監測，結果顯示部分水庫水質較差，且各水庫普遍存在生化需氧量、化學需氧量、氨氮總量以及氟化物超標的問題。同時，城鎮污水大多未經過有效處理，直接排泄至干支流河道，造成區域地表水以及地下水的嚴重污染。據2012年水質調查結果顯示，鐵嶺縣遼河干流段年均屬V類水質，成為嚴重污染河段［5］。針對全縣地下水質的監測表明，地下水質基本符合灌溉用水標準，約30%的地下水達到飲用水標準，但仍有局部區域地下中硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、氨氮以及總硬度超標。水質的污染減少了全縣水資源可利用量，從而對周邊居民以及工農業用水產生嚴重影響。

2.3 局域地下水超采嚴重

鐵嶺縣地下水資源量為2.64億m3，其中平原區域地下水資源量約1.79億m3，丘陵地區地下水資源量約1.01億m3，山前側向補給量約0.01億m3。隨著經濟的快速發展，鐵嶺縣地下水資源開采量逐年增大，據統計，2014年全縣總用水量為2.39億m3，其中開采地下水約1.29億m3，占總用水量的53.9%［6］。鐵嶺縣礦區因持續抽排地下水，已疏干區域含水層，造成大面積的地下漏斗區。

2.4 水源涵養功能及生態環境退化

由于盲目地濫墾草原、開荒毀林，已導致鐵嶺縣部分林區面積縮減、水土流失，土地呈現沙漠化傾向，區域生態環境退化。據統計，2014年全縣土地水土流失以及沙化面積約4.17×104hm2，占土地總面積的18.1%，且主要分布于北部風沙區域［7］。同時，不合理的水資源開發方式已造成約2.35×103hm2鹽漬化土壤，從而導致局域水源涵養功能的退化。

3　水資源優化配置評估模型探析與應用

3.1 區域水資源優化配置評估模型構建

基于上述水資源開發利用過程中產生的問題，可構建綜合考慮經濟、社會以及生態環境的鐵嶺縣區域水資源優化配置評估模型，以指導該區域水資源的合理配置。水資源優化配置的最終目的是尋求經濟、社會以及生態用水綜合效益的最大化［8］。因此，有必要依據鐵嶺縣各區域經濟、社會、生態環境同水資源之間的關系，構建適用于該區域的水資源優化配置評估模型。

模型基于指標體系法構建，并采用“和諧度”的模糊數學評價方法評估水資源優化配置的價值。由區域水資源開發狀況、河道水文與水質狀況、地區經濟發展水平、生態環境狀況等方面篩選出n個評估指標，將各評估指標分為優秀、良好、中等、差與極差5個標準，并分別賦值分數為5、4、3、2、1，通過指標賦值與加權平均的方式定量化評估區域水資源優化配置的和諧度。其中，為確保各指標權重的準確性與客觀性，可采用專家咨詢法來賦值權重。構建基于指標體系法的水資源優化配置評估模型可由式（1）表示：

式中：S為鐵嶺縣區域生態環境與經濟、社會用水的和諧度，0＜S≤1，其值越接近于1，表明水資源配置的和諧度越高；n表示指標數；k表示各指標占整體指標體系的權重；Mi表示第i個指標分數。因此，鐵嶺縣水資源優化配置評估模型指標體系設置可如表1所示。

表1　水資源優化配置評估指標體系表

依據式（1）與表1中的評估指標體系計算可知，鐵嶺縣區域水資源優化配置評估結果可劃為四等，當S≥0.85時，表明配置較為和諧；當0.60≤S＜0.85時，表明配置一般和諧；當0.40≤S＜0.60時，表明配置不和諧；當S＜0.40時，表明配置極不和諧。鐵嶺縣各區域可依據水資源優化配置評估指標體系與評估模型，計算評估該區域的用水和諧度現狀，從而針對性的合理調節水資源的配置形式。

3.2 水資源優化配置和諧度評估分析

根據上述水資源優化配置和諧度評估模型，計算鐵嶺縣各片區2008～2013年度水資源配置和諧度，如表2所示。

表2　鐵嶺縣各片區2008 ~2013年度水資源配置和諧度表

由表2可知，2008～2010年度，凡河鎮區域水資源配置水平處于極度不和諧狀態，且呈現逐年下降的趨勢，2011～2013年度，該區域的水資源配置狀況逐年好轉，最終達到0.63的一般和諧配置水平。北部片區2008～2013年度的水資源配置初始水平很低，但之后呈現逐年好轉的態勢，最終達到0.72的一般和諧配置水平。西南片區2008～2012年度水資源配置水平呈逐年好轉態勢，曾于2012年度達到0.75的一般和諧配置水平，但于2013年度出現和諧度下滑，水資源配置水平降低。東南片區2008～2011年度水資源配置和諧度逐年增加且起始和諧度較高，并于2011年度達到0.86的較為和諧配置水平，卻于2012～2013年度呈逐年下降態勢。

究其原因，凡河鎮是鐵嶺縣的縣城所在地，居民、工礦企業集中，用水觀念相對落后，因此該區域的水資源配置和諧度不高，并于2010年度出現了和諧度最低點。此后，隨著最嚴格水資源制度以及城鎮環境保護工作的實施，縣城各用水部門優化配置水資源，2011年之后，該區域的水資源配置和諧度逐年上升。北部片區是鐵嶺縣傳統的農業耕作區，舊式的大水漫灌、化肥農藥濫用等不合理的耕作方式，致使該區域水資源浪費、水質污染問題嚴重，導致水資源配置和諧度較低。2011年，隨著高標準農田建設以及灌區改造項目的實施，該區域的水資源配置和諧度逐年上升。西南片區屬于鐵嶺縣的工業集聚區，耗水量大且排污問題突出，水資源配置和諧度一直較低，并于2013年出現下降趨勢，區域水資源問題不容樂觀。東南片區多為山區丘陵，地廣人稀且水資源相對豐富，水資源配置和諧度相對較高，但隨著工礦業、旅游業的發展，該地區自2012年起，水資源配置和諧度出現下滑現象，區域水資源狀況發生惡化，應引起足夠重視。

4　結語

基于鐵嶺縣水資源開發現狀與面臨的問題，提出了評估全縣區域水資源優化配置水平的指標體系模型，并評估了全縣各片區近年來的水資源配置和諧度變化態勢。評估結果為科學指導該區域水資源的優化配置，促進地區經濟、社會以及生態環境的可持續協調發展具有重要意義。值得注意的是，鐵嶺縣生態環境以及經濟社會建設對水資源提出了日益增長的需求，在充分合理開發全縣現有水資源承載能力，實現水資源優化配置的同時，宜通過推行全面節水、實施雨水與污水的資源化處理以及實施跨流域調水等方式來保障該地區水資源的可持續開發利用。

參考文獻

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作者簡介：尹成紅（1975年—），女，工程師。

收稿日期：2015-08-26

中圖分類號：TV213.4

文獻標識碼：B

文章編號：1672-2469（2016）02-0012-03

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.02.005