福州市水資源承載力分析評價及對策

許 彥

（福建省水利水電勘測設計研究院，福建 福州 350013）

1 福州市水資源及開發利用現狀分析

1.1 福州市水資源開發利用現狀

1.1.1 現狀供水情況

從福州市2016年來看，年供水量為28.92億m3。其中，地表水源（蓄、引、提）供水量28.56億 m3；地下水源供水量0.36億m3。行政分區中，福州市供水量最大，為6.72億 m3；羅源縣供水量最小，為1.71億 m3。（詳見：表1）

表1 2016年行政分區供水量 （單位：億m3）

1.1.2 現狀用水情況

從福州市2016年來看，全市年用水總量為28.92億m3。農業用水量10.02億m3，其中農田灌溉8.51億m3，林牧漁畜用水量1.51億m3；工業用水量11.12億m3；城鎮公共用水量2.52億 m3；居民生活用水量3.94億m3；河道外生態環境用水量1.32億m3。行政分區中，福州市用水量最多，為6.72億m3，占全市總用水量的23.2%；羅源縣用水量最少，為1.71億m3。（詳見：表2）

表2 2016年行政分區用水量 單位：億m3

1.1.3 水資源開發利用率、用水效率

福州市2016年平均降水量為2316.5 mm，折合水量272.93億 m3，比上年偏多30.5%，比多年平均偏多51.0%，屬豐水年。全市最大點降水量為羅源縣中房3122.0 mm，最小點降水量為長樂市梅花1554.0 mm。全市地表水資源量173.10億m3，地下水資源量39.37億m3，地下水與地表水不重復計算量0.52億 m3,水資源總量173.62億m3，人均水資源擁有量24 35 m3。全市年供水總量為28.92億 m3；年用水總量28.92億m3，比上年減少2.5%。其中：農業用水量10.02億m3，占總用水量的34.6%；工業用水量11.12億 m3，占總用水量的38.5%；城鎮公共用水量2.52億m3，占總用水量的8.7%；居民生活用水量3.94億m3，占總用水量的13.6%；河道外生態環境用水量1.32億m3，占總用水量的4.6%。

1.2 福州市水功能區劃及水資源質量

1.2.1 水功能區劃

2016年評價的10個國家級水功能區，其中飲用水源區4個，保留區2個，過渡區1個，緩沖區1個，景觀娛樂用水區2個，按頻次達標評價法分別對水功能區進行全因子評價和水功能區納污紅線主要控制指標項目評價。全因子達標評價結果：全年期水質達到水功能區目標的有3個，達標率30%。評價重要水功能區一級區（不包含開發利用區）2個，達標率20%；評價重要水功能區二級區7個，達標率70%。限制納污紅線主要控制項目評價結果：全年期水質達到水功能區目標的有10個，達標率100%。評價重要水功能區一級區（不包含開發利用區）3個，達標率100%；評價重要水功能區二級區7個，達標率100%。（詳見：表 3）

表3 2016年福州市國家水功能區水質狀況

1.2.2 水質評價

2016年水質評價河長1034.1 km，與上年評價河長相等，總體狀況同上年相比有所好轉。水質符合和優于《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水的河長為880.6 km，占評價河長的85.16%。超標（Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類）河長為153.5 km，占14.84%，主要超標項目為總磷和五日生化需氧量。閩江干流（全年期）：評價河長197.6 km（水口水庫～閩江口）。其中水質符合Ⅱ類水的河長為128.2 km，占評價河長的64.88%；符合Ⅲ類水的河長為69.4 km，占評價河長的35.12%；無超標河長。梅溪（全年期）：評價河長75.9 km（梅溪干流及部分支流），水質均超Ⅲ類水標準，主要超標項目為總磷、揮發性酚。大樟溪（全年期）：評價河長399 km（洑口鄉～大樟溪口），其中水質符合和優于Ⅱ類水的河長為320.7 km，占評價河長的80.38%；符合Ⅲ類水的河長為78.3 km，占評價河長的19.62%；無超標河長。閩江小支流（全年期）：評價河長94.6 km（安仁溪、溪源溪、白眉溪、大目溪）。水質符合和優于Ⅱ類水的河長為12.5 km，占評價河長的13.21%；符合Ⅲ類水的河長為54.3 km，占評價河長的57.4%；超標河長27.8 km，占評價河長的29.39%。污染主要分布在大目溪梧桐下橋河段，主要超標項目為總磷、氨氮和五日生化需氧量。敖江：評價河長234.2 km（羅源與連江境內的敖江干流以及黃浦溪、斌溪等支流）。水質符合和優于Ⅱ類水的河長為77.6 km，占評價河長的33.13%；符合Ⅲ類水的河長為106.8 km，占評價河長的45.60%；超標河長49.8 km，占評價河長的21.26%。污染主要分布在敖江山仔水庫，主要超標項目為總磷。

2 福州市水資源承載狀況評價

2.1 數據來源與方法

本文參照全國水資源評價指標體系，同時根據《2016年福州水資源公報》、等數據資料，選取了如下10個指標：總人口（X1）、國內生產總值（X2）、固定資產值（X3）、居民消費水平（X4）、城市化率（X5）、降水量（X6）、供水量（X7）、水資源利用率（X8）、萬元 GDP 用水量（X9）、污水年排放量（X10），其中正向指標有降水量（X6）、供水量（X7）；負向指標有總人口（X1）、國內生產總值（X2）、固定資產值（X3）、居民消費水平（X4）、城市化率（X5）、萬元 GDP用水量（X9）、污水年排放量（X10）。

2.2 水資源承載狀況評價結果

本文采用主成分分析方法進行水資源承載力綜合評價，步驟如下。

（1）對p個指標的p×n個原始數據，采用Z-score法進行無量綱化處理。

（2）計算指標的相關系數矩陣Rjk。

（3）求 Rjk 的特征值 l k（k=1，2，…，p）和特征向量 Lk（k=1，2，…，p），根據特征方程|R-λI|=0 計算特征值 λk，并列出 λk的特征向量Lk。

（4）計算貢獻率Tk=λk/∑pj=1λj和累積貢獻率Dk=∑kj=1Tk，選取 Dk>85%的特征值 λ1，λ2，…，λm（m）。

（5）計算主成分指標的權重Wj。把第m個主成分特征值的累積貢獻率Dk定為1，計算出T1，T2，…，Tm所對應的新的T′1，T′2，…，T′m，即為主成分指標的權重值。

（6）計算主成分得分矩陣Yij（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m）。

（7）根據多指標加權綜合評價模型式（2）計算綜合評價值。

式中：Wj為第j個主成分指標的權重；Yij表示第i個區域單元的第j個指標的單項評價值。此時W′j=T′j（j=1，2，…，m），Yij即是主成分得分矩陣（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m）。

（8）計算主成分與綜合主成分得分。因子變量確定以后，對每一樣本數據在不同因子上的具體數據值，就是綜合評價值，它和原變量的得分相對應。

區域水資源承載經濟壓力指數FeI表征區域內水資源所承載的經濟發展壓力,數字越大則表明該地區水資源承載的經濟發展壓力越大。詳見表4，從該表的數據可以看出，從水資源的數量上看，按多年平均和保證率水資源量沒有數量壓力，但按照高保證率，則水資源存在數量上的壓力。特別是福州市區，水資源的數量壓力非常大，需要周邊地區供水。

表4 水資源承載力綜合評價

3 提高水資源承載能力的建議

3.1 做好福州市規劃，合理配置水資源

做好水資源在生活用水安全、防洪安全等6個領域的合理配置，考慮用水的現狀以及聯想到未來用水的需求。要考慮到不同的區域間水資源的基本狀況，協調各地區的水資源差異狀況。

3.2 發展節水灌溉農業，提供利用率

節水灌溉可提高農業用水的利用率以及單位農作物收益，而高效噴灌以及滴灌等有關設施尚未完善，農業用水的利用率有待提高。微灌可提高輸水部分的利用率，又可提高田間水利用率，加大節水灌溉力度提高水資源利用率。

[1]馬文敏，李淑霞，康金虎.西北干旱區域城市水環境承載力分析方法研究進展[J].寧夏農學院學報，2002，23（4）：68-86.