王麗萍
(貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣水務局 554000)
淺析水資源現狀調查分析方法及其重要性
王麗萍
(貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣水務局 554000)
水是生命的源泉,是人類和一切生物生存和發展不可缺少的物質,是工農業生產、經濟發展和環境改善不可替代的極為寶貴的自然資源,也是人類社會可持續發展的基礎條件,隨著人口和經濟的快速增長,對水資源的需求量也越來越大,同時,社會發展所帶來的水環境惡化、水污染嚴重等問題加重了水資源危機。對于我國來說,還存在著洪澇災害和干旱缺水等問題。隨著時間的推移,水資源將會成為制約一個地區經濟發展的主要因素,所以水資源現狀是一個越來越值得人類關注的問題。水資源的現狀調查分析,為水資源的綜合利用和水環境的保護工作提供一定依據,為區域內生活、生產及生態等用水提供參考,為實現水資源的可持續利用提供基礎材料。
水資源;現狀調查;可持續
1.1 水資源內涵
在《英國大百科全書》中,水資源被定義為“全部自然界任何形態的水,包括汽態水、液態水和固態水”;1977年聯合國教科文組織(UNESCO)建議“水資源是指可資利用或有可能被利用的水源,這個水源應具有足夠的數量和可用的質量,并能在某一地點為滿足某種用途而可被利用”。水是自然界的一個重要組成部分,也是人類生活和生命的依靠,水作為資源來看,有經濟價值和使用價值,所以水資源也可定義為:“地球上目前和近期人類可直接或間接利用的水量,是自然資源一個重要組成部分,為人類生產和生活中不可缺少的資源。”國內對水資源的解釋也不盡相同:在《中國資源科學百科全書》中,把水資源定義為“可供人類直接利用、能不斷更新的天然淡水,主要指陸地上的地表水和地下水”;而在《中國大百科全書·水利卷》中將水資源定義為“自然界各種形態(汽態、液態或固態)的天然水”,并且把可供人類利用的水資源作為“供評價的水資源”。在水資源分析與評價中,常利用河川徑流量和積極參與水循環的部分地下水作為水資源量。
1.2 水資源屬性
水資源的屬性包括自然屬性和社會屬性,水資源的自然屬性是指本身所具有的、沒施加人類活動痕跡的特征,主要表現為水資源的有限性與無限性、時空分布的不均勻性、利用的廣泛性和不可替代性、厲害兩重性,可恢復性與循環性;水資源的社會屬性主要表現為經濟性、倫理性、壟斷性等。水資源的這些自然屬性與地球上其他任何自然資源相比,無論是就其存在形式、運動形式還是對于自然和人類的重要性,都是十分獨特,而且為其他自然資源所無法比擬和替代的。水資源既以其自身形式構成地球的水圈,同時又以氣態或液態的方式滲透和存在于大氣圈、生物圈和巖石圈,是自然界中唯一一種同時存在于地球四大圈層得物質。對于地球生命系統和人類社會來說,水是賴以存在和發展的重要的物質因素和環境因素。
2.1 水量調查
通過一系列水文分析計算,調查區域內來水量及需水量,達到水資源的平衡利用。計算方法主要是根據水文現象的隨機性質,應用概率論、數理統計的原理和方法,通過實測水文資料的統計分析,估算指定設計頻率的水文特征值。
2.2 水質評價方法
水質評價是按照評價目標,選擇相應的水質參數、水質標準和評價方法,對水體質量的利用價值及水的處理要求作出評定。根據不同評價類型,采用相應的水質標準。其中水質參數指水中物理、化學和生物的成分及其數量。在水污染評價時,可采用當地主要污染物和有關的物理化學項目作為評價參數,在水資源質量評價時,選擇能反映水質基本特性的參數和主要污染參數;評價方法有兩大類,一類是以水質的物理化學參數的實測值為依據的評價方法;另一類是以水生物種群與水質的關系為依據的生物學評價方法,采用較多的是物理化學參數評價方法。常見的水質評價方法有如下幾類:
2.2.1 單因子評價法
單因子評價法是基于單項水質指標評價的方法,在所有參與綜合水質評價的水質指標中,選擇水質最差的單項指標所屬的類別來確定所評價水域的綜合水質類別。
2.2.2 污染指數法
污染指數法是一種基于水環境功能區的評價方法,該方法是先將單項水質指標的實測值與該指標對應的水環境功能區類別的水質標準相比,得出單項污染指數;然后再將所有參與評價的單項污染指數通過一系列計算得到一個綜合指數,綜合污染指數可以用于判斷綜合水質相對應于水環境功能區的達標程度,但是不能判斷水質類別。
2.2.3 模糊評價法
模糊評價法是基于矩陣運算的一種方法,其基本思想是構造隸屬函數和模糊關系矩陣,分別計算出綜合水質對應于其水質類別的隸屬程度,其中最大的隸屬度對應的水質類別既是綜合水質類別。
2.2.4 灰色系統評價法
灰色系統評價法是基于矩陣運算的一種方法,其基本思想是構造白化函數和灰色聚類矩陣,評價結果同模糊評價法相同。
2.2.5 層次分析法
層次分析法也是一種基于矩陣運算的方法,其基本思想是構造基于遞階層次結構模型的判斷矩陣,評價結果與模糊評價法相同。
2.2.6 人工神經網絡法
是基于樣本訓練的評價方法,通常是利用BP神經網絡進行水質評價,先選定樣本,通過BP神經網絡的訓練,得出與樣本預期中輸出相符的計算結果,再用訓練好的BP神經網絡對需要評價的樣本進行綜合評價。評價結果通常為一個連續性的水質類別,當它大于或等于一個值時,該值即為綜合水質的類別。
2.2.7 水質標識指數法
水質標識指數法是一種基于代數運算的關于水質連續性刻畫的評價方法。可以對各類水進行連續性刻畫和定性分析,也可以分析比較同一類水質指標在同一級別的差異,同時還可以在不同類別的水質指標中分析比較水質的污染程度。
日趨嚴重的水資源問題已成為制約社會經濟持續發展的重要因素,因此開展水資源現狀調查,明確區域內水量及水質情況,為水資源綜合利用及水環境保護治理提供基礎資料,系統分析區域內水資源承載能力,實現人與自然和諧發展具有重要指導意義。
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2016-3-1