王紅霞，劉現(xiàn)偉，劉 璐

（德州市水利局，山東 德州 253014）

本文以現(xiàn)狀75%頻率的供水量和可利用水資源總量之比、多年平均降水量、人均占有水量為因素層和準(zhǔn)則層，建立水資源承載力評(píng)價(jià)模型，對(duì)德州市水資源現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，以期為德州市充分合理開(kāi)發(fā)利用有限的水資源提供一定參考。

1 研究區(qū)概況

德州市位于黃河下游，魯西北部，境內(nèi)總面積10 356 km2。水資源主要來(lái)源為大氣降水，水資源量比較貧乏，多年平均降水量為554.8 mm，多年平均水資源總量為11.53億m3，全市人均占有水資源量244 m3，畝均水資源占有量146 m3，僅為全國(guó)人均占有量的14.7%。截至2010年底，德州市總?cè)丝跒?87萬(wàn)人。根據(jù)德州市水資源公報(bào)的數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)水資源開(kāi)發(fā)利用程度較高，其中農(nóng)業(yè)用水是主要用水大戶。2006—2010年德州市水資源利用情況見(jiàn)表1。

表1 2006—2010年德州市水資源利用情況

2 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

研究發(fā)現(xiàn)，水資源承載力的影響因素主要包括：水資源總量、研究區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用率、水容量、水質(zhì)、需水總量、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件等。本文遵照對(duì)水資源管理的可測(cè)性、可靠性及充分性原則，結(jié)合德州市水資源開(kāi)發(fā)利用特點(diǎn)，考慮國(guó)家水資源供需平衡分析的指標(biāo)體系，選取了水資源利用率（μ1）、降水量（μ2）、人均占有水量（μ3）3 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。 根據(jù)這 3 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)水資源承載力的影響程度，借鑒其他水資源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，各指標(biāo)對(duì)德州市水資源承載能力影響程度劃分等級(jí)見(jiàn)表2。

表2 綜合評(píng)價(jià)的分級(jí)及其數(shù)值

3 建立評(píng)價(jià)模型

利用模糊線性變換函數(shù)和最大隸屬原則結(jié)合分層模糊評(píng)價(jià)體系，對(duì)照各因素的分級(jí)指標(biāo)(表2)推求評(píng)判矩陣R的隸屬度函數(shù)rij的值，用模糊化處理原理來(lái)構(gòu)建各級(jí)間平滑過(guò)渡的隸屬度函數(shù)。并使隸屬函數(shù)在評(píng)價(jià)等級(jí)之間能平滑過(guò)渡，將其進(jìn)行綜合模糊化分層處理設(shè)立因素層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層。令V2的隸屬度為1，在兩側(cè)邊緣點(diǎn)的隸屬度為0.5，數(shù)值按中點(diǎn)向兩側(cè)按線性關(guān)系遞減處理。對(duì)于V1和V3兩側(cè)的區(qū)間，令距臨界值越遠(yuǎn)屬兩側(cè)區(qū)間的隸屬度越大，在臨界值上且屬于兩側(cè)等級(jí)的隸屬度都為0.5。對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)u進(jìn)行單因素評(píng)判，確定其對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)vj的隸屬度rij，由此可以得到評(píng)判矩陣模型R。

則綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為B=AR

式中：A為各指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的權(quán)重。

水資源承載力綜合評(píng)分值可用下式計(jì)算：

式中：αi為綜合評(píng)判結(jié)果矩陣B的水資源承載力綜合評(píng)分值，分別取 α1、α2、α3的值為 0.05、0.50和0.95；k通常取1。

4 德州市水資源承載力分析

依據(jù)德州市的自然狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，綜合考慮所選取的各評(píng)判指標(biāo)對(duì)水資源承載力的影響程度，賦予他們不同的權(quán)重值。令水資源利用率、降水量和人均占有水量權(quán)重分別為 0.4、0.4 和 0.2，則 A= （0.4，0.4，0.2），計(jì)算出單因素的μ1、μ2、μ3相對(duì)隸屬度后，組成R，將矩陣A、R相乘，得評(píng)判結(jié)果矩陣B。由式(1)可計(jì)算出德州市各評(píng)價(jià)因素的指標(biāo)數(shù)值見(jiàn)表3。

表3 2006—2010年德州市水資源承載力綜合評(píng)價(jià)表

根據(jù)表3的綜合評(píng)價(jià)數(shù)值成果，點(diǎn)繪出2006—2010年水資源承載力指數(shù)變化如圖1示。

圖1表明：2006—2010年德州市水資源開(kāi)發(fā)利用已達(dá)一定規(guī)模，但水資源承載力潛力還是較高的。其中，2006年和2007年水資源承載力綜合評(píng)價(jià)值對(duì)V2的隸屬度最大，對(duì)V1和V2的隸屬度相對(duì)較小，表明德州市水資源總量在現(xiàn)有開(kāi)發(fā)治理?xiàng)l件下，仍具備一定的潛力；2009年的水資源承載力綜合評(píng)價(jià)值對(duì)V2的隸屬度最大，對(duì)V2、V3的隸屬度則相對(duì)較小，這也說(shuō)明本地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)仍有潛力；2008年和2010年水資源承載力綜合評(píng)價(jià)值對(duì)V3的隸屬度最大，對(duì)V2、V3的隸屬度也較大，表明本地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)仍有一定環(huán)境容量。

圖1 2006—2010年德州市水資源承載力綜合評(píng)價(jià)圖

5 結(jié)語(yǔ)

分析可知，德州市水資源承載力綜合評(píng)價(jià)值較高，開(kāi)發(fā)利用已達(dá)一定程度，但在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平條件下，仍有一定開(kāi)發(fā)潛力。由于水資源承載力是一個(gè)涉及自然、社會(huì)等因素的復(fù)雜系統(tǒng)，綜合分析所依據(jù)的可測(cè)性、可靠性及充分性原則，仍不能完全反映出水資源的全部情況，所以本文結(jié)論有待進(jìn)一步深入研究。

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