基于多因素綜合評價模型的遼中地區水資源承載力分析

孫 玥

（遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

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基于多因素綜合評價模型的遼中地區水資源承載力分析

孫 玥

（遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

摘要：本文采用多因素綜合評價模型定量評價了遼中地區水資源承載力，研究結果表明：2020年遼中地區水資源承載力接近滿載，到2030年后將處于超載狀態，需要考慮區域外調水以及利用非常規水資源來滿足區域水資源的可持續發展和需求。研究成果對于遼中地區水資源承載力分析和水資源持續發展提供參考價值。

關鍵詞：多要素綜合評價模型；水資源承載力；水資源需求分析；遼中地區

隨著經濟社會的發展和人口的快速發展，水資源供需之間的矛盾逐漸顯現出來，水資源短缺成為當前許多區域面臨的重大問題。水資源承載力分析是區域水資源保障和配置的關鍵，為此，許多學者開展區域水資源承載力的研究，并取得一定的研究成果［1-5］。在這些研究成果中，模糊綜合評價法由于可綜合多種因素對區域水資源承載力進行評價分析的特點，被廣泛用于區域水資源承載力的研究中。袁偉結合模糊綜合評價模型對富陽市水資源承載力進行了評價分析［6］，評價結果表明富陽市水資源承載力越來越弱。趙建世運用模糊綜合評價模型對海河流域的水資源承載能力進行分析，研究結果表明海河流域水資源承載力呈現超載狀態，且這個趨勢一直在增長［7］。賈紹鳳結合模糊綜合評價模型對西北地區的水資源承載能力進行評價分析，分析結果顯示需要提高西北地區水資源利用效率，才能保障西北地區的水資源承載能力［8］。陳守煜采用模糊綜合評價模型評價了淮河流域的水資源承載力，研究表明模糊綜合評價模型計算原理簡單，評價結果可靠，適合于區域水資源承載能力評價［9］。綜上研究成果可以看出，模糊綜合評價模型在不同區域的水資源承載力都運用過，但是在遼中地區還未進行相關研究，因此本文結合模糊綜合評價模型，以遼中地區遼陽市為實例，分析遼陽市水資源承載力，研究成果對于遼中地區水資源承載力評價和水資源保障提供參考價值。

1　多因素綜合評價模型的構建

多要素綜合評價模型從每一個因素出發進行單獨評價后，確定每一個單獨要素的隸屬度，即為建立一個多要素的模糊映射要素集，每一個單獨要素隸屬度的計算公式為：

式（1）中rij表示的物理意義為單獨要素ui屬于所評價對象vi的隸屬度，在模型中vj表示的即為區域水資源承載能力。

由式（1）可以得到每一個單獨要素的可得到單因素模糊映射要素集，計算方程為式（2）：

R～i=（ri1，ri2，…，rim），i=1，2，…，n式（2）而每個單獨要素模糊映射要素集可以形成一個評價矩陣，該評價矩陣的表現形式為：

在每個單獨要素的評價矩陣的基礎上，可以綜合得到多要素的綜合評價模型矩陣，該模型矩陣的表現形式為：

在方程式（4）中bj的物理意義為多要素綜合評價模型的評級指數。其中rij表示為多個要素對于評價對象的隸屬度。最終將權重矩陣即方程式（3）計算矩陣和多要素綜合評價矩陣即為方程式（4）評價矩陣進行綜合，得到最終的基于多要素的綜合評價模型的水資源承載能力評價指標，該評價指標的具體表現形式為：

2　實例運用

2.1 單一要素評價指標矩陣的計算

結合遼中地區的經濟和人口發展，確定區域對水資源承載能力影響的要素為8個，各要素詳見表1，結合遼中地區各要素的統計預測結果，首先確定了各單獨要素的評價矩陣R，結果見表1。

表1　基于多目標的遼中地區水資源承載能力各要素隸屬度分析

2.2 多要素綜合評級矩陣的計算

將對遼中地區水資源承載力影響的各因素進行加權綜合，得到多要素的綜合評價模型矩陣，結果見表2。

表2　基于多目標的遼中地區各要素評價指標分析

2.3 綜合評分值計算

結合前面計算所得單因素的隸屬度和多要素的綜合評價指標矩陣，綜合得到各要素對水資源承載能力影響具體指標，得到遼中地區基于多要素綜合評價模型的水資源承載能力分析矩陣，具體結果見表3。

表1為基于多要素的遼中地區水資源承載能力評價結果。從表1中可以看出，考慮區域的水資源保障率和區域經濟社會、人口的快速發展的水平等各種要素，如果區域不采用外調水資源或者對非常規的水資源進行開發利用的前提下，區域的水資源承載能力到2021年和2031年將出現超載的情況，不能有效滿足遼中地區的水資源承載能力的上限和區域水資源的可持續發展。從評價模型的結果可以看出，到了遠景年2021年和2031年，區域在2021年水資源將達到滿載的狀態，不能完全滿足區域的水資源需水要求，而到了2031年區域的水資源將出現超負荷狀態。從表1基于多要素綜合評價模型對遼中地區的水資源承載能力評價結果也可以看出，在水平年2012年區域水資源承載能力評價指標為0.513，到2013年該指標上升到0.519，可見，隨著人口和經濟的快速發展，區域的水資源承載能力在一定程度上得到提高，但是應該為區域水資源承載能力留有一定的存儲空間，才能保障遼中地區的水資源可持續健康的發展。

3　結語

本文構建了基于多要素綜合評價模型，對遼中地區水資源承載能力進行了分析，研究結論為：

表3　基于多要素的遼中地區水資源承載能力評價

（1）多要素綜合評價模型改變單一要素水資源承載能力評價的片面性，適合于區域多要素影響下的水資源承載能力評價；

（2）隨著經濟社會快速發展，遼中地區在遠景年水資源承載能力將達到滿載狀態，需要結合區域外水資源和非常規水資源的開發利用以及水資源高效利用方式，改善區域水資源承載能力。

參考文獻

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［8］賈紹鳳，周長青，燕華云，周宏飛，湯奇成，張捷斌.西北地區水資源可利用量與承載能力估算［J］.水科學進展，2004（06）：801-807.

［9］陳守煜，胡吉敏.可變模糊評價法及在水資源承載能力評價中的應用［J］.水利學報，2006（03）：264-271.

作者簡介：孫 玥（1980年—），女，工程師。

收稿日期：2015-08-15

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.02.006

中圖分類號：TV213

文獻標識碼：B

文章編號：1672-2469（2016）02-0015-02