基于DPSIRM模型的高原城市水源地水資源脆弱性評價及障礙診斷

管文闖，饒碧玉，路 遠(yuǎn)，李婧瑜，樊 星，王 靜

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，昆明 650051；2.云南省高校城鄉(xiāng)水安全與節(jié)水減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650051；3.云南騰旭市政工程設(shè)計(jì)有限公司，昆明 650100）

0 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展與人類活動的加劇，水源地水資源開發(fā)利用程度越來越高，水源地面臨著水環(huán)境惡化與水資源日益短缺的問題。城市水源地水資源系統(tǒng)能否良性運(yùn)行，關(guān)系城市供水情況乃至城市可持續(xù)發(fā)展的順利實(shí)施［1］。高原盆地城市多分布于地形相對封閉的斷陷盆地，城市周圍少有大江大河流經(jīng)，城市的水源常依賴于其上游的水庫，水庫型水源地關(guān)乎高原盆地城市供水安全，是城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的命脈［2］。城市水源地脆弱性評價能全面反映其生態(tài)環(huán)境、水源涵養(yǎng)功能與恢復(fù)能力方面的變化，是確定水源地健康狀況及主控因子的有效方法［3］。因此為緩解城市水源地水資源壓力，科學(xué)合理開發(fā)、利用與保護(hù)水資源，對城市水源地水資源系統(tǒng)的脆弱性進(jìn)行研究顯得尤為重要。

由于水資源系統(tǒng)脆弱性涉及的因素較多、層面較廣，眾多學(xué)者采用不同方法從不同方面對水資源脆弱性進(jìn)行評價，取得豐碩的研究成果。水資源脆弱性評價研究主要體現(xiàn)在評價指標(biāo)體系的構(gòu)建、指標(biāo)權(quán)重的確定與評價模型的選擇。目前水資源脆弱性評價指標(biāo)主要從自然-人為-承載力［4］、PSR（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）［5］、DPSIR（驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)）［6-8］等角度構(gòu)建指標(biāo)體系；權(quán)重確定與評價模型主要有層次分析法［4］、熵權(quán)法［9］、模糊綜合評價法［10］、水足跡法［11］、系統(tǒng)動力學(xué)法［12］、集對分析法［13］等。如王紅梅等［4］采用層次分析法并構(gòu)建自然-人為-承載力評價指標(biāo)體系對揚(yáng)州市深層地下水資源進(jìn)行評價；王靜等［5］采用集對分析法并構(gòu)建PSR模型對水源地脆弱性評價研究；周奉等［14］等采用熵權(quán)-TOPSIS 法并構(gòu)建DPSIR 模型對黔中地區(qū)水資源脆弱性評價研究。這些研究無疑對水資源脆弱性的研究起到巨大推動作用，但也存在不足，在指標(biāo)選取方面，忽視了水資源脆弱性演進(jìn)變化全過程與內(nèi)在機(jī)制，缺少系統(tǒng)的聯(lián)動性，少有描述評價子系統(tǒng)之間的管理［15］；指標(biāo)權(quán)重大多通過專家咨詢確定，囿于專家經(jīng)驗(yàn)和其思維方式，主觀性強(qiáng)而客觀信息的利用極大減弱。近年來有學(xué)者將“管理（M）”引入DPSIR 模型，構(gòu)建DPSIRM 模型，將其應(yīng)用到水資源其他研究領(lǐng)域，郭倩等［16］用DPSIRM 模型對云南省水資源承載力進(jìn)行評價，汪嘉楊等［17］在DPSIRM 模型框架下對太湖流域水環(huán)境承載力進(jìn)行研究。DPSIRM 模型增加了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理，提供了一種系統(tǒng)全面的方法分析水資源系統(tǒng)變化的前因后果和影響?？紤]到水資源脆弱性評價系統(tǒng)是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，各子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，可將DPSIRM 模型應(yīng)用于水資源脆弱性評價中。在權(quán)重確定方面，熵權(quán)法能避免主觀因素的影響，采用熵權(quán)法能客觀的對水資源脆弱性進(jìn)行評價。

鑒于此，本研究以昆明市云龍水庫為研究對象，結(jié)合水源地實(shí)際情況，參考并借鑒相關(guān)研究成果，構(gòu)建基于DPSIRM 框架模型的水資源評價指標(biāo)體系，運(yùn)用熵權(quán)法確定權(quán)重，利用集對分析法和障礙度模型對云龍水庫水資源脆弱性進(jìn)行評價和主要障礙因子識別，以期為改善水源地水資源脆弱性提出針對性建議。

1 研究區(qū)概況

云龍水庫位于昆明市祿勸縣云龍鄉(xiāng)、撒營盤鎮(zhèn)境內(nèi)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)102°22'30″，北緯25°52'16″，庫區(qū)流域面積為760 km2，包括武定縣的水城河，祿勸縣的石板河、老木河。水源保護(hù)區(qū)（見圖1）內(nèi)總體地勢西北高東南低，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)海拔3 155 m，最低海拔2 026 m，相對高差650 m，以中低山地貌、中山峽谷地貌為主，間夾山澗河谷地貌，水源地地表崎嶇破碎，可溶巖造壤能力低，植被生長條件差，生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力弱。

圖1 云龍水庫水源保護(hù)區(qū)概況圖Fig.1 Overview map of Yunlong Reservoir water source protection area

云龍水庫是昆明掌鳩河引水供水工程的水源工程，屬大（Ⅱ）型水庫工程，于2007年3月25日正式建成通水。云龍水庫總庫容4.84 億m3，是昆明市最大的集中式飲用水源地，年均向昆明主城供水1.6至1.8億m3，承擔(dān)昆明市70%的供水。云龍水庫水資源系統(tǒng)是否能夠良性運(yùn)行，關(guān)系昆明市供水情況乃至昆明市可持續(xù)發(fā)展的順利實(shí)施，具有極其重要的戰(zhàn)略地位。近年來由于庫區(qū)上游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人口的增長，帶來了諸多水污染問題，致使庫區(qū)水環(huán)境的壓力越來越大，對水源健康構(gòu)成了潛在威脅，為水資源供需平衡及開發(fā)利用帶來了新挑戰(zhàn)。

2 水源地水資源脆弱性評價

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)主要來自《昆明市水資源公報(bào)》《昆明市統(tǒng)計(jì)年鑒》《昆明市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》《昆明市水資源開發(fā)利用規(guī)劃》《昆明市環(huán)境狀況公報(bào)》及實(shí)地問卷調(diào)查數(shù)據(jù)以及相關(guān)文獻(xiàn)等，部分缺失數(shù)據(jù)采用線性插值法獲得。

2.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

本研究以DPSIRM 模型理論框架為基礎(chǔ)，構(gòu)建驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)和管理6個子系統(tǒng)?？蚣苣Ｐ途唧w含義為：將推動高原盆地城市水源地水資源發(fā)展變化的人口、社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為“驅(qū)動力（D）”子系統(tǒng)；驅(qū)動力導(dǎo)致水資源需求與污染物排放量增大，將水資源供需與水體污染作為“壓力（P）”子系統(tǒng)；水源區(qū)水量、水生態(tài)構(gòu)成“狀態(tài)（S）”子系統(tǒng)；在驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)作用下，水源地水資源系統(tǒng)發(fā)生變化，把水環(huán)境、水質(zhì)因素作為“影響（I）”子系統(tǒng)；水環(huán)境安全受到脅迫，驅(qū)使人類社會對水環(huán)境修復(fù)治理，植被修復(fù)、水環(huán)境修復(fù)構(gòu)成“響應(yīng)（R）”子系統(tǒng)；同時各種管理政策與措施加強(qiáng)水資源調(diào)控，減少人類活動對水源地水資源環(huán)境產(chǎn)生壓力，降低對水資源的影響，政策與資金投入構(gòu)成“管理（M）”子系統(tǒng)。六大子系統(tǒng)之間作用關(guān)系見圖2。

圖2 水源地水資源脆弱性評價DPSIRM 框架模型Fig.2 DPSIRM framework model for vulnerability assessment of water resources in water source areas

評價指標(biāo)的選取是水源地水資源系統(tǒng)脆弱性評價的關(guān)鍵。本研究基于構(gòu)建的DPSIRM 框架模型并結(jié)合以往水資源脆弱性相關(guān)研究［6，18，19］，遵循指標(biāo)數(shù)據(jù)的代表性、易獲性、系統(tǒng)性和可操作性原則［20］，從6 個方面建立高原城市水源地水資源脆弱性指標(biāo)體系（見表1）。

表1 水源地水資源脆弱性評價指標(biāo)體系、含義及趨向Tab.1 Index system，meaning and trend of water resource vulnerability assessment in water source area

2.3 指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于水源地水資源脆弱性評價標(biāo)準(zhǔn)的參照系，國內(nèi)暫無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可循。本研究在參考《云南省統(tǒng)計(jì)年鑒》《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》《云南省水資源規(guī)劃》《云南省云龍水庫保護(hù)條例》相似流域水資源脆弱性評價標(biāo)準(zhǔn)、地方政府頒布的標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)外水資源脆弱性評價的基礎(chǔ)上，通過實(shí)地考察與專家咨詢等方法，將云龍水庫水資源脆弱性確定為微脆弱、輕脆弱、中等脆弱、強(qiáng)脆弱、極脆弱5級，具體分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 水源地水資源脆弱性評價等級Tab.2 Water resources vulnerability assessment grade of water source area

2.4 評價方法

2.4.1 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

水資源脆弱性評價指標(biāo)分為正向指標(biāo)與逆向指標(biāo)，正向指標(biāo)是指數(shù)值越大脆弱性程度越高，逆向指標(biāo)是指數(shù)值越小脆弱性程度越高（見表1），計(jì)算前需要先判斷評價指標(biāo)所屬類型。為避免各評價指標(biāo)量綱不同的影響，本研究已采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式：

逆向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式：

式中：b為標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值；x為各指標(biāo)的原始值；xmax、xmin分別為所選樣本序列中的最大值與最小值。

2.4.2 熵權(quán)法確定權(quán)重

熵權(quán)法是信息論中常用的計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的方法，是在客觀條件下利用各指標(biāo)的熵值所提供的信息量的大小來界定指標(biāo)的權(quán)重［21］。當(dāng)指標(biāo)的信息熵越大時，指標(biāo)數(shù)據(jù)越均衡，表明該指標(biāo)對被評價對象的影響作用越小，所占權(quán)重就越小；反之，熵越小，指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異越大，表明該項(xiàng)指標(biāo)對被評價對象的影響作用越大，所占的權(quán)重就越大［22］。計(jì)算過程中能盡量避免主觀因素的干擾，使得對評價指標(biāo)的權(quán)重確定更加客觀科學(xué)。具體步驟如下：

（1）將指標(biāo)值作正向化處理，計(jì)算如下：

式中：Pij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后值所占比例，研究選取2014-2019年相關(guān)數(shù)據(jù)，1≤m≤6。

式中：Ej表示各項(xiàng)指標(biāo)信息熵，k=；m為指標(biāo)值所處樣本區(qū)域。

（3）計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算如下：

式中：Wj為各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，n為指標(biāo)數(shù)。

2.4.3 集對分析法綜合評價

集對分析法是解決不確定性問題的系統(tǒng)分析方法，通過聯(lián)系度來表達(dá)評價樣本指標(biāo)（Xi）與評價標(biāo)準(zhǔn)等級（Bk）兩個集合的確定、不確定關(guān)系，能準(zhǔn)確的反映水資源脆弱性的演化過程與內(nèi)在機(jī)制［23，24］。本研究用集對分析法對云龍水庫水資源脆弱性進(jìn)行評價，具體步驟為：

構(gòu)建集對H（Xi，Bk）（k=1，2，3，4，5；i=1，2，…n）得到五元聯(lián)系度表達(dá)式如下：

令：

則公式（6）變化為：

式中：I1，I2，I3與J的取值為1。

對于數(shù)據(jù)越小越優(yōu)型指標(biāo)，其聯(lián)系度η(Xi，Bk)為：

對于數(shù)據(jù)越大越優(yōu)型指標(biāo)，其聯(lián)系度η(Xi，Bk)為：

式中：S1、S2、S3、S4分別為云龍水庫水資源脆弱性微脆弱、輕脆弱、中等脆弱、強(qiáng)脆弱、極脆弱的邊界值。

采用置信度準(zhǔn)則來確定水資源脆弱性等級，計(jì)算公式為：

式中：λ為置信度，取值范圍通常為［0.5，0.7］。

2.4.4 障礙度模型

障礙度測度是對水資源脆弱性評價后的進(jìn)一步分析，利用障礙度模型能診斷和測算影響水資源脆弱性的障礙因素及障礙度［25］，為有效降低水資源脆弱性提供策略。計(jì)算公式如下［26］：

式中：Fj為因子貢獻(xiàn)度；Wi為第i個因子層的權(quán)重；Uij為第i個因子層第j個單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；Ej為指標(biāo)偏離度；Kj為第j項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Oj為第j項(xiàng)指標(biāo)對水資源系統(tǒng)改善的障礙度，m為指標(biāo)的個數(shù)；Oij為第i個因子層第j項(xiàng)指標(biāo)對水資源系統(tǒng)改善的障礙度，Ri為第i個因子層對水資源系統(tǒng)改善的障礙度。

3 結(jié)果與分析

3.1 云龍水庫水源地脆弱性評價結(jié)果

把云龍水庫2014-2019年相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)帶入式（1）～（5）中，得到云龍水庫各評價指標(biāo)的權(quán)重值（見表2）。以2019年為例，介紹評價的相關(guān)運(yùn)算過程。先將2019年原始數(shù)據(jù)帶入式（8）、（9）中，求出2019年各指標(biāo)的聯(lián)系度（見表3），再把各指標(biāo)的聯(lián)系度與權(quán)重結(jié)合帶入式（7）中，可計(jì)算出2019年各等級的聯(lián)系度，取λ=0.5，2019年的置信度值分別為：h1=f1=0.059 6＜λ，h2=f1+f2=0.059 6+0.121 1=0.180 7＜λ，h3=f1+f2+f3=0.059 6+0.121 1+0.416 0 = 0.596 7＞λ，由置信度準(zhǔn)則可得出2019年云龍水庫水資源脆弱性等級屬于第三等級，即處于中等脆弱狀態(tài)。同理得到2014-2019年云龍水庫脆弱性等級與各年水庫子系統(tǒng)的等級（見表4與表5）。

表3 2019年各指標(biāo)聯(lián)系度Tab.3 Connection degree of each index in 2019

表4 水源地水資源脆弱性綜合評價聯(lián)系度（fn）及其hk值（2014-2019）Tab.4 Water resources vulnerability comprehensive assessment connection degree（fn）and its hk value（2014-2019）

表5 水源地水資源脆弱性DPSIRM 等級及hk值（2014-2019）Tab.5 DPSIR level and hk value of water resources vulnerability in water source areas（2014-2019）

3.2 云龍水庫水源地脆弱性評價分析

3.2.1 綜合評價分析

由表4 可看出，2014年云龍水庫水源地水資源呈強(qiáng)脆弱狀態(tài)，2015-2019年均呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，其屬于中等脆弱等級的置信度值逐年上升，水庫水資源脆弱性逐漸降低。說明近年來對水源地水環(huán)境保護(hù)與治理是有效的，特別是2013年11月云南省人大常委會批準(zhǔn)并頒布《云南省云龍水庫保護(hù)條例》，在云龍水庫周邊劃定了三級水資源保護(hù)區(qū)進(jìn)行分類管理。2014年云龍水庫主要入庫河道綜合治理工程投入使用，水源地環(huán)境得到了改善，水資源脆弱性降低，但仍處于中等脆弱狀態(tài)，水源地生態(tài)保護(hù)任重而道遠(yuǎn)。

3.2.2 各評價子系統(tǒng)分析

基于DPSIRM 模型將云龍水庫子系統(tǒng)脆弱性等級繪制成子系統(tǒng)脆弱性狀態(tài)圖（見圖3），同時對子系統(tǒng)各指標(biāo)脆弱性狀態(tài)進(jìn)行識別，繪制出單指標(biāo)脆弱性狀態(tài)圖（見圖4）。

（1）驅(qū)動力子系統(tǒng)［圖3（a）］。云龍水庫驅(qū)動力子系統(tǒng)2014-2019年脆弱性均呈現(xiàn)強(qiáng)脆弱狀態(tài)，主要是因?yàn)樗畮炝饔騼?nèi)城鎮(zhèn)化率X3較低，2014-2019年城鎮(zhèn)化率從25.3%逐年提高到29.3%，由圖4 可看出，城鎮(zhèn)化率X3指標(biāo)脆弱性一直處于強(qiáng)脆弱狀態(tài)。但驅(qū)動力子系統(tǒng)脆弱性等級的置信度由2014年的0.840 7 提升到2019年的0.976 3，表明該子系統(tǒng)脆弱性近幾年有降低趨勢。由圖4 也可看出，人均GDPX1指標(biāo)脆弱性由2014-2016年的強(qiáng)脆弱降低到2017-2019年的中等脆弱。

（2）壓力子系統(tǒng)［圖3（b）］。云龍水庫壓力子系統(tǒng)2014年呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，2015-2017年呈現(xiàn)強(qiáng)脆弱狀態(tài)，主要因?yàn)檗r(nóng)業(yè)灌溉單位面積用水量X4、農(nóng)藥施用強(qiáng)度X7與化肥施用強(qiáng)度X8較高，庫區(qū)周邊大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，為提高作物產(chǎn)量大量施用農(nóng)藥、化肥，農(nóng)藥、化肥施用強(qiáng)度分別由2014年3.45、385 kg/hm2提高到2017年的3.76、419 kg/hm2；另外隨著生活水平的提高，人均生活污水排放量X6增加。由圖4 可看出，農(nóng)業(yè)灌溉單位面積用水量X4、人均生活污水排放量X6、農(nóng)藥施用強(qiáng)度X7與化肥施用強(qiáng)度X8由中等脆弱變?yōu)閺?qiáng)脆弱。壓力子系統(tǒng)2018、2019年呈中等脆弱狀態(tài)，是由于2018年飲用水水源地環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)行動開始實(shí)施后，水源區(qū)開展生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè)，有效緩解了水資源壓力。由圖4可看出，農(nóng)業(yè)灌溉單位面積用水量X4、農(nóng)藥施用強(qiáng)度X7與化肥施用強(qiáng)度X8指標(biāo)脆弱性狀態(tài)由2018年的強(qiáng)脆弱變?yōu)?019年的中等脆弱，X4、X7、X8指標(biāo)脆弱性2017 與2018年相同，由于壓力子系統(tǒng)置信度h3值（表5）由2017年的0.4318上升到2018年的0.504 2，2018年壓力子系統(tǒng)脆弱性變?yōu)橹械却嗳鯛顟B(tài)。

（3）狀態(tài)子系統(tǒng)［圖3（c）］。云龍水庫狀態(tài)子系統(tǒng)在2014、2015年呈現(xiàn)輕度脆弱狀態(tài)，2016-2019年呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，主要因?yàn)槔ッ魇心昃丝谠鲩L率由2014年的6.80‰增長到2019年的14.14‰，云龍水庫水源區(qū)承擔(dān)著昆明70%的供水，導(dǎo)致水資源開發(fā)利用率X11提高。由圖4可看出，水資源開發(fā)利用率X11近年來由中等脆弱變?yōu)閺?qiáng)脆弱。

圖3 2014-2019年水資源子系統(tǒng)脆弱性狀態(tài)圖Fig.3 Diagram of the vulnerability status of the water resources subsystem from 2014 to 2019

圖4 2014-2019年水資源單指標(biāo)脆弱性狀態(tài)圖Fig.4 Vulnerability of single index of water resources from 2014 to 2019

（4）影響子系統(tǒng)［圖3（d）］。云龍水庫影響子系統(tǒng)在2014-2018年呈現(xiàn)強(qiáng)脆弱狀態(tài)，2019年呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，主要因?yàn)樵?018年《云南省集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)行動實(shí)施方案》實(shí)施后，總氮X16、總磷X17降低。由圖4可看出，總氮X16單指標(biāo)脆弱性由2018年的強(qiáng)脆弱變?yōu)橹械却嗳?。影響子系統(tǒng)脆弱性向好發(fā)展，但脆弱性狀態(tài)仍呈現(xiàn)中等脆弱，主要因?yàn)槲蹚奖萖13與水土流失面積比X14均為強(qiáng)脆弱狀態(tài)，水源區(qū)河流水系稀釋凈化能力低，污水排放量大；水源區(qū)地表崎嶇破碎、土層淺薄，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，特別是2017年降雨量增加，森林覆蓋率較低，水土流失現(xiàn)象更嚴(yán)重。

（5）響應(yīng)子系統(tǒng)［圖3（e）］。云龍水庫響應(yīng)子系統(tǒng)2014-2019年均呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，其置信度值在0.574 0～0.690 7之間小幅波動，這主要是因?yàn)槲鬯幚砺蔢20指標(biāo)未得到有效改善。根據(jù)云龍水庫面源污染調(diào)查，庫區(qū)內(nèi)及水源保護(hù)區(qū)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)城鄉(xiāng)污水管網(wǎng)收集處理系統(tǒng)不太完善，導(dǎo)致污水處理率偏低，使得污水處理率成為制約云龍水庫響應(yīng)子系統(tǒng)的脅迫因子。

（6）管理子系統(tǒng)［圖3（f）］。云龍水庫管理子系統(tǒng)2014-2019年均呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，其屬于中等脆弱等級的置信度值逐年上升，主要因?yàn)樵谠颇鲜×⒎ūＷo(hù)昆明水源地大背景下，云龍水庫水利工程投資比例從2014年的0.48%增加到2019年的0.73%，同時公眾節(jié)水和水環(huán)境保護(hù)意識也在逐漸增強(qiáng)。由圖4可看出，公眾節(jié)水意識和水環(huán)境保護(hù)普及率X21與水利工程投資占GDP 比例X22指標(biāo)脆弱性狀態(tài)由2014年的強(qiáng)脆弱狀態(tài)逐漸變?yōu)橹械却嗳鯛顟B(tài)。

3.3 障礙度診斷

運(yùn)用公式（11）～（14），計(jì)算出2014-2019年云龍水庫水資源系統(tǒng)各子系統(tǒng)的障礙度（見圖5）與指標(biāo)層主要障礙因子（見表6）。由圖5 可看出，2014-2019年各子系統(tǒng)障礙度變化趨勢存在明顯差異。驅(qū)動力、影響、響應(yīng)、管理子系統(tǒng)障礙度呈現(xiàn)波動上升趨勢，狀態(tài)子系統(tǒng)障礙度呈波動下降趨勢，2016年以前波動幅度較大，2016年以后變化幅度較平緩。壓力子系統(tǒng)障礙度變化較大，呈現(xiàn)明顯的V 型，2016年壓力子系統(tǒng)障礙度達(dá)到最低7.11。從整體上看，2014-2015年壓力、狀態(tài)、影響子系統(tǒng)障礙度占主導(dǎo)作用，2016-2018年影響與響應(yīng)子系統(tǒng)占主導(dǎo)作用，2019年壓力與影響子系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)作用，并且影響子系統(tǒng)障礙度影響更大。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)背景下，政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水源地水資源水質(zhì)管控，加大對水資源的綜合開發(fā)治理，從系統(tǒng)論維度推進(jìn)水資源安全的良性發(fā)展。由表6 可看出，2014-2019年各年的主要障礙因子集中在壓力與影響子系統(tǒng)，主要障礙因素為農(nóng)藥、化肥施用強(qiáng)度、水土流失面積比、入庫匯水區(qū)水質(zhì)綜合達(dá)標(biāo)率、總氮、總磷及污水處理率，降低水資源脆弱性需從以上指標(biāo)重點(diǎn)調(diào)控。

表6 云龍水庫水資源脆弱性主要障礙因子排序Tab.6 The ranking of the main obstacle factors of water resource vulnerability of Yunlong Reservoir

圖5 2014-2019年云龍水庫水資源脆弱性各子系統(tǒng)障礙度Fig.5 Obstacle degree of each subsystem of Yunlong Reservoir's water resource vulnerability from 2014 to 2019

4 結(jié) 語

基于DPSIRM 模型框架，構(gòu)建云龍水庫水源地水資源脆弱性評價指標(biāo)體系，運(yùn)用集對分析法與障礙度模型評價水源地水資源脆弱性，該方法能較好的適用于此研究。結(jié)果表明，云龍水庫水源地脆弱性2014年呈強(qiáng)脆弱狀態(tài)，2015-2019年均呈現(xiàn)中等脆弱狀態(tài)，其屬于中等脆弱等級的置信度值逐年上升，水資源脆弱性逐漸降低，表明已實(shí)施的水資源管理政策取得成效。通過障礙度模型診斷，影響云龍水庫水資源脆弱性的主要障礙因素有農(nóng)藥、化肥施用強(qiáng)度、水土流失面積比、入庫匯水區(qū)水質(zhì)綜合達(dá)標(biāo)率、總氮、總磷、污水處理率，需重點(diǎn)調(diào)控，其他指標(biāo)需做好改善工作。結(jié)合云龍水庫水資源脆弱性評價結(jié)果及發(fā)展趨勢，提出有針對性的降低水資源脆弱性的建議。

（1）針對水土流失問題，建議建設(shè)一定面積的生態(tài)林、經(jīng)濟(jì)果林和人工草場等，提高區(qū)域森林覆蓋率，降低水土流失。

（2）針對污水排放量、污水處理率等存在的問題，建議建立健全生產(chǎn)生活污水、固體廢物處理系統(tǒng)，完善污水收集系統(tǒng)，提高污水處理率。同時，建立生活垃圾處理廠，開展農(nóng)村社區(qū)環(huán)境整治、改善農(nóng)村社區(qū)生活環(huán)境質(zhì)量。針對入庫河道水質(zhì)問題，開展水源區(qū)內(nèi)的河道、溝道生態(tài)修復(fù)及綜合整治。

（3）針對化肥、農(nóng)藥施用強(qiáng)度等農(nóng)業(yè)面源污染問題，建議大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，探尋高效、環(huán)保的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，建立生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)戶，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以農(nóng)家肥為主，肥料施用為輔，降低化肥施用強(qiáng)度。在病蟲害防治方面，以生物防治為主，藥劑防治為輔，降低農(nóng)藥施用強(qiáng)度，建成污染小、效益高的 環(huán)保農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。

此外，建議加大水源地的環(huán)保投入，提高水源區(qū)居民環(huán)保意識，落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，提高管理水平；同時加強(qiáng)宣傳力度，健全飲用水源保護(hù)公眾參與機(jī)制。 □