安徽省水資源壓力變化趨勢評價

徐維葳,吳 凡

(1.深圳市水文水質中心，廣東 深圳 518055;2.安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽 和縣 238251)

水資源是影響區域經濟社會發展最重要的因素，同時也是影響區域生態環境的主要因子，豐富的水資源可以提供更大的發展潛力和良好的生態環境。隨著社會的高速發展，人類大規模的開發利用水資源，造成水資源緊缺的形勢越來越嚴峻，水資源短缺成為限制區域經濟社會發展的瓶頸。為此，我國實行最嚴格的水資源管理制度、建立河長制、建設幸福河等，嚴格管理水資源，改善水生態環境，推動經濟社會健康發展與水資源可持續利用相協調。

許多學者對區域水資源狀況進行了合理分析，并提出各種評價方法。趙自陽[1]等基于生態足跡，對河南省水資源可持續利用狀態和生態壓力進行了評價分析;錢筱暄[2]等研究了安徽省皖中皖北地區的水資源開發潛力;王榮森[3]等評價分析了安徽省水資源生態足跡;夏帆[4]等構建了水資源空間均衡系數的計算方法，并對全國水資源空間均衡性進行了計算分析;鄭佳重等[5]評價了合肥市的水資源壓力情況。

已有研究成果多對于水資源現狀作出評價，對過去水資源壓力變化趨勢相關研究較少，基于此，本文從可持續發展角度出發，綜合考慮資源、社會、生態因素構建水資源壓力評價體系，以安徽省為研究對象，采用水資源負載指數、水資源承載力對安徽省2000 年～2018 年的水資源壓力進行評價。

1 研究區概況

安徽省地處我國中東部，全省轄16 個地級市，國土面積約14.01 萬km2，2018 年末總人口約6323.6 萬人，城鎮化率54.69%。

安徽省地處暖溫帶與亞熱帶過渡地區。淮河以北屬暖溫帶半濕潤季風氣候，淮河以南為亞熱帶濕潤季風氣候。全省地勢由平原、丘陵、山地構成，丘陵山地主要分布在淮河以南地區。

全省多年平均水資源量為716.18 億m3，主要河流分屬長江、淮河、錢塘江三大水系，其中淮河水系6.69 萬km2，長江水系6.6 萬km2，錢塘江水系0.65 萬km2。降水年內年際變化大，年降水量的空間分布總體呈自北向南遞增的態勢，多年平均降水量為1172.8 mm。人均水資源量不足1500 m3，其中淮河流域人均水資源量不足1000 m3，屬于水資源嚴重短缺地區。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

本文所需的水資源壓力分析數據來源于安徽省水資源公報、安徽省統計年鑒。其中，降雨量和水資源量采用水資源公報中2000 年～2018 年水資源公報公布數據，社會經濟資料摘自2000 年～2018 年安徽省統計年鑒。

2.2 計算方法

2.2.1水資源負載指數

水資源負載指數[2，4，5]主要是利用區域人口、經濟、降水和農業灌溉面積與區域水資源量之間的關系，反映區域水資源利用程度，判斷今后的水資源開發難易程度。計算公式如下:

式中:C表示水資源負載指數;K表示降水系數;R表示人口，萬人;G表示GDP，億元;S表示有效灌溉面積，km2;W表示水資源總量，億m3。

K是與降雨量有關的系數，不同地區各級降雨量對應不同的K值，具體范圍和計算公式如下:

式中:P為降雨量。

水資源負載指數劃分為5 個等級，見表1。

表1 水資源負載指數分級表

2.2.2水資源承載力

水資源承載力[3]是指一個地區在某個時期的水資源量可供當地社會、經濟和環境可持續發展的支撐能力。計算模型如下:

式中:ECW為水資源承載力，km2;φ為區域水資源產量因子;γ為水資源均衡因子;δ為全國水資源平均生產能力，m3/km2。

其中0.4 表示水資源最大開發利用率。一個國家或地區的水資源開發利用率若超過40%，會對當地生態環境造成嚴重破壞，因此，水資源最大開發利用率取0.4，剩余60%用于維持區域生態環境用水。

2.2.3趨勢檢驗

趨勢檢驗在數據趨勢檢測中應用廣泛，能有效區分某一自然過程是處于自然波動還是存在確定的變化趨勢。采用Mann-Kendall 檢驗方法對水資源負載指數與水資源承載力變化趨勢進行判斷。Mann-Kendall 檢驗方法應用十分成熟，本文不再贅述，具體計算過程參考楊孟豪等[6]研究中介紹的計算方法。

3 計算結果

3.1 水資源負載指數分析

根據式 (1)、式 (2)計算，得到安徽省水資源負載指數，計算結果見表2。

表2 安徽省2000 年～2018 年水資源負載指數表

從表2 中可以看出，2000 年～2018 年安徽省水資源負載指數比較大，基本都處于Ⅱ級以上，繼續開發潛力小，開發條件比較困難，19 年中只有2003 年的水資源負載指數比較低，出現Ⅰ級的次數有9 次，最大是2013 年的14.49，平均水資源負載指數為9.18。盡管安徽省的降雨量比較豐富，但是南北部差異明顯，水資源分布極不均勻，用水也不均衡，導致安徽省水資源形勢十分嚴峻。通過趨勢檢驗結果得出水資源負載指數呈增加趨勢，但不顯著，未來安徽省水資源開發利用條件比較嚴峻，需要進一步加強水資源管理，緩解水資源壓力。

3.2 水資源承載力分析

根據式 (3)計算得到安徽省2000 年～2018 年水資源承載力，見表3。

表3 安徽省2000 年～2018 年水資源承載力結果表

表3結果顯示安徽省2000 年～2018 年水資源承載力的變化與水資源量密切相關。其中2016 年水資源承載力最大，當年降雨量為1612.7 mm，水資源量為歷年最大，第二的是2003 年，最小的為2001 年，當年降水量僅為876.2 mm，降水量約為2016 年的一半。通過趨勢檢驗結果得出水資源承載力呈增加趨勢，并且十分顯著，說明未來安徽省水資源承載力會有所增加，這與當前水資源有效的管理不可分割。隨著社會的不斷發展進步，社會節水技術增強，全民節水意識提高，水資源高效利用的條件下，承載力必然會有所增加，但也應當加強水資源管理，提高水資源利用效率，實現水資源承載力不斷增加，以滿足更大的社會經濟發展需求。

4 結論

通過計算安徽省2000 年～2018 年的水資源負載指數、水資源承載力，并對其進行趨勢檢驗，根據計算結果得出:安徽省水資源負載指數比較高，水資源繼續開發潛力小，開發利用條件困難，用水緊張，未來水資源負載指數呈增加不顯著的趨勢，用水緊張的局面會進一步增加;安徽省水資源承載力較大，并有顯著增加的趨勢。盡管未來水資源壓力增大，但隨著不斷加強的水資源管理，可以在一定程度上緩解水資源緊張問題，實現水資源高效利用。

本文將全省統一進行計算，未考慮省內不同流域之間的差異，計算結果可能會有所偏小，另外，城鄉之間用水差別較大，也會對結果產生一定的影響，下一步將考慮不同流域分區及城鄉之間的差異，并進行計算。明晰安徽省水資源面臨的問題，為實現科學管理水資源提供有效參考。