內江市水安全保障評價與對策建議

金 濤 張新華

(四川大學水力學與山區河流開發保護國家重點實驗室水利水電學院，四川 成都 610065)

水是萬物之源，是人類生存、生產和發展不可或缺的資源。近年來，干旱缺水、城市內澇、水質污染等問題逐漸顯露，人與水的矛盾正在不斷加劇，逐漸引發了人們對于水安全及其保障的思考[1]。從長遠來看，要想實現可持續發展和高質量發展，就必須保障水安全。當前，人類社會已經進入了一個風險階段，水資源作為最重要的一種戰略資源，隨著人口的增長和社會經濟的發展，水安全存在的風險不可忽視[2]。進入“十四五”以來國家高度重視水安全保障問題，把全面提升水安全保障能力作為下一步工作的主線。因此，只有對城市水安全保障能力進行評估，明確存在的問題和潛在風險源，并采取完善的措施，不斷增強水憂患意識、水危機意識，統籌推進水災害、水資源、水生態、水環境綜合治理，才能提升水安全保障能力，更好地保障城市水安全。本文以川南地區的內江市為例，通過模型和指標體系的構建，運用AHP層次分析與模糊綜合評價相結合的評價方法，從定性和定量的角度對城市水安全保障進行評估，并提出對策建議，以期為其“十四五”水安全保障提供依據，同時為成渝地區雙城經濟圈總體水安全的維系提供一定的技術支撐。

1 研究區域概況及水安全保障現狀

內江市地處四川盆地中部丘陵地區，位于嘉陵江、沱江、岷江流域分水地段，地勢偏高，區內河流水系不太發育，屬水資源短缺的重度缺水地區。全市面積5386km2(其中耕地占50.41%)，轄三縣兩區，總人口430萬，區內工業、農業發達，人口密度為798人/km2，人口相對集中，是川南重要的交通樞紐和區域性中心城市[3]。內江市處于成都和重慶兩大主核城市相連的軸線上，屬于川渝毗鄰地區，位于成渝地區南翼。在開展成渝地區雙城經濟圈建設后，內江市第一次被納入國家重大區域發展戰略，被國家規劃定位為西部陸海新通道和長江經濟帶物流樞紐，在成渝地區雙城經濟圈“一軸雙核，兩帶三區”的布局中具有重要的戰略地位。

為保障城市水安全，內江市高度重視水利工作，把水利工程建設擺在十分重要的位置來謀劃部署，堅持興利除害生態并重、開發節約保護并舉、蓄引提并行，建設了一大批水利工程，初步形成了水資源配置網、防洪排澇網、水生態保護網，防汛抗旱和水生態保護能力持續提升，為全市經濟社會發展和生態建設提供了水安全基本保障。目前全市已建成各類水利工程54.56萬處，其中水庫364座，包括中型10座，小(1)型75座，小(2)型279座，總庫容5.40億m3，有效庫容3.32億m3；河流電站型水庫26座，總庫容1.02億m3，有效庫容0.62億m3；山平塘、石河堰等小型水利工程54.52萬處。建成了石盤灘提水灌區、長葫水庫灌區2個大型灌區和一批中小型灌區，規模以上灌區渠道配套2235.72km、渠道防滲1122.32km。全市水利工程供水能力11.73億m3，總灌溉面積14.586萬hm2、有效灌溉面積13.525萬hm2。

2 研究方法與指標體系構建

2.1 研究方法

目前國內外對水安全評價的方法眾多，主要有模糊綜合評價法、系統動力學法、突變評價法、數理統計法、集對分析法和Vague集理論等[4]。由于城市水安全本身具有的爭議性和水安全風險的不確定性[5]，各種評價方法各有其優缺點，指標體系的選取對結果也有很大的影響。本文選取AHP層次分析[6]和模糊綜合評價[7]兩種方法組合的評價方法，從定性和定量相結合的角度對研究區域水安全保障進行綜合評價。

2.1.1 AHP層次分析法的基本步驟

a.構造層次分析結構模型。

b.建立判斷矩陣。依據1～9及其倒數的標度方法，對各指標的相對重要性進行賦權打分，最終得到判斷矩陣。層次分析法標度取值見表1。

表1 層次分析法標度取值

根據各指標相對于決策目標的隸屬關系以及1～9標度打分規則，最終得出判斷矩陣：

(1)

式中：aij為指標ai相對指標aj對于準則A重要性的比列標度；aij>0，aij=1/aji，aii=1。

c.對結果進行一致性檢驗。若判斷矩陣A的階數較小，將使用一致性檢驗指標CI進行檢驗：

(2)

式中：λmax為最大特征值；n為矩陣階數。

對于階數較大的判斷矩陣A，一致性檢驗指標用隨機一致性比例CR檢驗：

(3)

式中：RI為隨機性指標，矩陣階數不同其取值不同，具體見表2。

表2 隨機性指標取值

2.1.2 模糊綜合評價法的步驟

a.確定因素集Q={q1,q2,…,qn}，其中qi(i=1,2,…,n)是準備進行評價的各個因素，n是因素的數量。

b.建立評價集X={X1,X2,…,Xm}，其中xj(j=1,2,…,m)是各因素可能屬于的等級，m是等級數量。

c.確定權重K。根據指標選取情況，結合實際選用合適的賦權方法進行權重的確定，最終得到權重K。

d.定隸屬度矩陣R，其基本形式如下：

(4)

e.綜合評價。在確定了K和R后，對其進行模糊向量轉變，一般情況下，取隸屬度值最大的評價等級作為綜合評判結果。

B=KR

(5)

2.2 指標體系構建

由于指標的選取對于水安全保障評價的結果影響很大，加上城市水安全系統又具有復雜性和不確定性[8]，因此筆者通過查閱大量相關文獻資料并結合研究區域實際情況，從水資源承載、水旱災害防御、水生態保護與修復、水管理保障4個層面進行考慮，綜合選用了靈敏度高、可度量性好、代表性強的19個指標構建模型指標體系。文中所有指標數據采用的是2016—2020年5年數據的均值，統計數據資料來源于《內江市水資源公報》《內江市統計年鑒》《內江市生態環境公報》《內江市“十四五”水安全保障規劃》等。內江市水安全保障評價指標體系見表3。

表3 內江市水安全保障評價指標體系

2.3 指標賦權

根據內江市的實際情況，運用AHP層次分析和模糊綜合評價相結合的方法構建模型，通過標度法對指標進行兩兩比較并建立判斷矩陣，對準則層和指標層賦權，并進行一致性檢驗，具體結果見表4。

表4 內江市水安全保障評價指標體系權重分配

3 評價結果分析

3.1 水安全保障等級劃分

結合研究區域的社會經濟、發展狀況、標準以及國內外相關學者的研究成果，將水安全保障劃分為5個等級，設定對應的評分區間，并對各個等級定義描述，用于評價子系統和整個體系的安全度狀況。水安全保障評價標準見表5。

表5 內江市水安全保障評價標準

3.2 評價結果分析

采用Matlab程序進行數據處理和判斷矩陣隸屬度計算，最終得出內江市水安全保障評價結果，見表6。由表6可知，內江市水安全保障評分為62.06分，其水安全保障等級為Ⅲ級，即基本安全，可見內江市水安全保障還存在諸多不足。從準則層四個方面來看，其水資源承載能力評價等級為不安全狀態，這與內江市的基本水情相一致，城市缺水依然嚴重；水旱災害防御能力和水管理保障能力均處于基本安全狀態；水生態保護與修復能力處于安全狀態，說明“十三五”以來內江市水生態文明建設取得了顯著成效。

表6 內江市水安全保障能力綜合評價結果

4 結論與建議

分析計算結果顯示：內江市水安全現狀評分為62.06分，處于基本安全等級。現狀水生態保護與修復能力較強，而水資源承載能力相對較差，處于不安全等級。在水資源承載能力方面，還存在節水意識不強，重開源輕節流、重保障輕約束等情況，全市以資源性、工程性缺水為主，兼有水質性、季節性缺水；在水旱災害防御能力方面，沱江干流堤防達標率較低、中小河流防洪治理工作仍存在一些問題，防洪排澇體系還需進一步完善；在水生態保護與修復能力方面，河流水質總體上隨季節變化而變化，一般在汛期水質尚好，而枯水期水質較差，且森林覆蓋率低，水土流失率較高；在水管理保障能力方面，由于水管理體系和水利信息化建設還不完備，相關管理保障工作沒有做到完全落實。

針對內江市水安全保障方面存在的問題提出如下建議：在水資源承載方面，全市應立足水情開源節流，同時積極推進跨區域引調水工程建設，配合推進長征渠引水工程和引大濟岷工程前期工作，不斷提升水資源保障能力；在水旱災害防御方面，全市應開展水旱災害風險普查，對于堤防和水利設施薄弱處進行搶險加固，提高城市防洪抗旱能力；在水管理保障方面，相關部門要加強涉水管理，強化水安全風險管控，同時做好水利信息化建設工作。