寧 溶

（安徽大學(xué) 社會(huì)與政治學(xué)院，安徽 合肥230601）

“水資源承載力”是隨著水問題的日益突出由我國學(xué)者在上世紀(jì)80年代末提出來的。作為可持續(xù)發(fā)展研究和水資源安全戰(zhàn)略研究中的一個(gè)基礎(chǔ)課題，水資源承載力研究已引起學(xué)術(shù)界高度關(guān)注并成為當(dāng)前水資源科學(xué)中一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)研究問題［1］。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人口的不斷增長以及工業(yè)化、城市化的不斷推進(jìn)，安徽省的水資源供需矛盾日益尖銳，已經(jīng)逐漸成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。因此，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用是當(dāng)務(wù)之急，對(duì)安徽省的水資源承載力進(jìn)行分析研究，必將有利于水資源的合理優(yōu)化配置，同時(shí)對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 國內(nèi)外水資源承載力研究現(xiàn)狀

國外關(guān)于水資源承載力的單項(xiàng)研究成果較少，且大多被納入可持續(xù)發(fā)展理論中。如Harris著重研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域水資源農(nóng)業(yè)承載力，將此作為區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)衡量標(biāo)準(zhǔn)［2］；Joardor等從供水的角度對(duì)城市水資源承載力進(jìn)行了相關(guān)研究，并將其納入了城市發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中［3］；Rijiberman.J等在研究城市水資源承載力評(píng)價(jià)和管理體系中將承載力作為城市水資源安全保障的衡量標(biāo)準(zhǔn)［4］；美國的URS公司對(duì)佛羅里達(dá)Keys流域的承載能力進(jìn)行了研究，內(nèi)容包括承載力的概念、研究方法和模型量化手段等方面。此外，F(xiàn)alkenmark等學(xué)者的一些研究也涉及到水資源的承載限度等問題。

國內(nèi)在這方面研究起步較晚，始于20世紀(jì)80年代中后期，以新疆水資源軟科學(xué)課題組對(duì)新疆的水資源承載力和開發(fā)戰(zhàn)略對(duì)策進(jìn)行研究為代表。之后有許多學(xué)者對(duì)水資源承載力進(jìn)行了研究，如施雅風(fēng)、惠泱河、夏軍等。雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國內(nèi)學(xué)者們通過一系列研究計(jì)劃和工作，獲得了較大的進(jìn)展和一些初步成果，但到目前為止，水資源承載力的研究仍未形成一個(gè)系統(tǒng)的、科學(xué)的理論體系。

國內(nèi)的研究成果歸納起來，可分為以下3個(gè)方面：（1）偏重從水資源承載力的定量計(jì)算、評(píng)價(jià)模型和方法上進(jìn)行積極探索。如施雅風(fēng)、曲耀光［5］、張鑫［6］，陳冰［7］、傅湘［8］、朱照宇［9］等分別采用常規(guī)趨勢(shì)法、模糊評(píng)價(jià)法、系統(tǒng)動(dòng)力仿真、主成分分析、多目標(biāo)分析法對(duì)多地方的水資源承載力進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)；與此同時(shí)還有一些學(xué)者對(duì)水資源承載力評(píng)價(jià)模型進(jìn)行深入研究，如馮耀龍、王順久、孫志等。（2）偏重從水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系上進(jìn)行探索。一類是從傳統(tǒng)的水資源供需平衡分析基礎(chǔ)上發(fā)展起來的對(duì)區(qū)域水資源承載力的評(píng)價(jià)；另一類是選擇反映區(qū)域水資源承載力的主要影響指標(biāo)，借助一定的評(píng)價(jià)模型和方法，綜合評(píng)價(jià)水資源承載力。（3）偏重從水資源承載力的概念理論、內(nèi)涵方面進(jìn)行探討。施雅風(fēng)、馮尚友、惠泱河等多位學(xué)者從不同角度對(duì)水資源承載力進(jìn)行了定義，可歸納為3種類型：第一種強(qiáng)調(diào)的是水資源所能供給的量［10-11］；第二種強(qiáng)調(diào)的是水資源所能承載的人口數(shù)量［12］。第三種觀點(diǎn)認(rèn)為，水資源承載力是指在一個(gè)地區(qū)或流域的范圍內(nèi)，在具體的發(fā)展階段和發(fā)展模式條件下，當(dāng)?shù)厮Y源對(duì)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境的最大支撐能力［13］。

2 安徽省水資源概況

安徽省地處中緯度，是亞熱帶向暖溫帶的過渡區(qū)域，氣候具有明顯的過渡性，受季風(fēng)氣候影響，天氣多變，降水年際變化大，常有旱澇等自然災(zāi)害發(fā)生。全省境內(nèi)共有淮河、長江、新安江流域3大水系。

2010年，全省水資源總量為922.82×108m3，其中地表水資源量為876.27×108m3，地下水資源量為197.81×108m3，地表水與地下水資源重復(fù)量為151.26×108m3，人均水資源占有量為1 550.90m3／人，均高于多年平均水平，但時(shí)空分布不均，差異較大。在時(shí)間分布上，降水主要集中在3～9月，占總降水量的80%～90%，其他月份降水量較少；在空間分布上，南方多于北方，山地丘陵多于平原，就3大水系而言，新安江流域降水量最多，長江流域次之，淮河流域最少。全省用水總量為293.72×108m3，人均用水量為493.60m3／人，同樣高于多年平均水平［14］。

總的來說，安徽省水資源較豐富，但近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人口的增長以及工業(yè)化、城市化的不斷推進(jìn)，工農(nóng)業(yè)用水、生活用水不斷增多，一些城市出現(xiàn)了水資源短缺的現(xiàn)象，再加上水環(huán)境的惡化，水資源供需矛盾日益尖銳，已經(jīng)逐漸成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

3 安徽省水資源承載力分析

3.1 方法和指標(biāo)的選取

常用的水資源承載力綜合評(píng)價(jià)方法很多，如背景分析法、層次分析法、多目標(biāo)決策分析法、模糊綜合評(píng)判法等，這些方法各有特點(diǎn)，但在具體的分析過程中都存在一定的局限性，且模型精度較難控制，而主成分分析法與上述常見的方法有著不同的原理，其本質(zhì)是對(duì)高維變量系統(tǒng)進(jìn)行最佳綜合與簡化，同時(shí)可以客觀地確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，避免人為的主觀任意性。鑒于此，本文采用主成分分析法對(duì)安徽省各地市水資源承載力進(jìn)行具體計(jì)算和分析。

水資源承載力研究的關(guān)鍵是水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立，本文依據(jù)科學(xué)性、整體性、區(qū)域性和可行性等原則，在參照國內(nèi)外水資源承載力研究實(shí)例的基礎(chǔ)上，綜合考慮相關(guān)因素對(duì)安徽省各地市水資源的影響程度，經(jīng)過反復(fù)篩選后，根據(jù)《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》和《安徽省水資源公報(bào)》的統(tǒng)計(jì)資料，選取了14個(gè)水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)：X1：人口數(shù)（萬）；X2：人均GDP（元）；X3：人均水資源量（m3）；X4：水資源利用率（%）；X5：總供水量（108m3）；X6：城市化（%）；X7：降水量（108m3）；X8：農(nóng)業(yè)用水（108m3）；X9：工業(yè)用水（108m3）；X10：生活用水（108m3）；X11：生態(tài)用水（108m3）；X12：工業(yè)廢水的年排放量（萬噸）；X13：農(nóng)村居民生活消費(fèi)支出（元）；X14：城市居民消費(fèi)支出（元）。

3.2 主成分分析

對(duì)安徽省17個(gè)地市的14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，見表1。

表1 安徽省17個(gè)地市的水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)

表2 KMO和巴特利特檢驗(yàn)

由表2可知，巴特利特球度值為337.205，P值為0.000，表明該研究運(yùn)用主成分分析方法是可行的。與此同時(shí)，在表3中X1與X10、X2與X6、X2與X13以及 X2與 X14的相關(guān)系數(shù)分別為0.944、0..923、0.869和0.839，表明各變量之間存在較大的相關(guān)性，符合主成分分析的必要條件。

表3 相關(guān)系數(shù)矩陣

表4 主成分的特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率

由表4可以看出，前4個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為88.23%，較全面地包括了水資源承載力變化的驅(qū)動(dòng)因子，能較好地反映安徽省各地市水資源承載力所處的狀況。

表5反映了各變量在各個(gè)主成分上的載荷?？梢钥闯觯丝跀?shù)、人均GDP、水資源利用率、城市化、工業(yè)用水、農(nóng)村居民生活消費(fèi)支出和城市居民消費(fèi)支出在主成分1上有較大的載荷，總供水量、生活用水在主成分2上有較大載荷，人均水資源量、降水量以及生態(tài)用水在主成分3、4上有較大載荷，因而可以把主成分概括為人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、水資源數(shù)量、水資源開發(fā)利用水平和用水狀況。

由表5主成分載荷矩陣和4個(gè)特征值，可以得出各個(gè)特征值相對(duì)應(yīng)的特征向量。所得到的特征向量矩陣與影響水資源承載力驅(qū)動(dòng)因子的標(biāo)準(zhǔn)化值矩陣相乘，最終得到安徽省17個(gè)地市的4個(gè)主成分得分情況，把各個(gè)主成分在整個(gè)主成分中的貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，計(jì)算出安徽省17個(gè)地市水資源承載力的綜合得分，并進(jìn)行排序（見表6）。

表5 主成分載荷矩陣

根據(jù)表6的綜合評(píng)判結(jié)果分析，總體上，安徽省尚處于水資源開發(fā)的發(fā)展階段，水資源的開發(fā)利用已具有一定的規(guī)模，但各地市的水資源承載力存在差異。具體來說，開發(fā)利用程度最高的是馬鞍山，合肥、銅陵、蕪湖和淮南次之，這5個(gè)地區(qū)的水資源開發(fā)利用已處于飽和階段，水資源進(jìn)一步開發(fā)潛力較??；安慶、滁州、宣城、蚌埠和巢湖的水資源開發(fā)利用已具有一定的規(guī)模，水資源進(jìn)一步開發(fā)潛力仍存在；而黃山、阜陽、淮北、亳州和宿州的開發(fā)利用程度最低，尚處于水資源開發(fā)利用的初始階段，其水資源進(jìn)一步開發(fā)潛力較大。

表6 安徽省17個(gè)地市水資源承載力綜合評(píng)判結(jié)果

從各個(gè)主成分得分和綜合得分的變化趨勢(shì)來看，主成分1與綜合得分的變化趨勢(shì)幾乎一致，在一定程度上表明主成分1所代表的人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平是水資源承載力的主要驅(qū)動(dòng)因子。水資源開發(fā)利用處于飽和狀態(tài)的馬鞍山、合肥、銅陵、蕪湖和淮南5市近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口不斷增加，在常住人口持續(xù)增長的情況下大量外來務(wù)工人員涌入，加快了城市化進(jìn)程，居民消費(fèi)水平提高，導(dǎo)致生活用水量迅速增加，對(duì)水資源承載力造成很大壓力；同時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長率也處于高值期，GDP增長伴隨的是工業(yè)企業(yè)數(shù)量的增加、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資的加大，從而導(dǎo)致用水需求的不斷增長，水資源大量消耗，水資源承載能力經(jīng)受著前所未有的重大考驗(yàn)；另一方面，由于人類活動(dòng)的加劇，破壞了水資源系統(tǒng)的完整性，使水資源的再生能力降低，從而引起水資源承載能力的降低。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的提高，人們的節(jié)水意識(shí)不斷增強(qiáng)，水資源開發(fā)利用率和節(jié)水水平的提高，水資源承載力仍會(huì)有較大的富余空間。

4 結(jié)語

（1）影響水資源承載力的因素眾多，本文從中選取了14個(gè)驅(qū)動(dòng)因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用主成分分析方法綜合評(píng)價(jià)了2010年安徽省17個(gè)地市的水資源承載力狀況。總的來說，分析的結(jié)果客觀地反映了各地區(qū)水資源承載力的現(xiàn)狀，對(duì)各地區(qū)水資源的可持續(xù)利用具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。同時(shí)也表明了主成分分析方法是一種行之有效的分析水資源承載力的方法。

（2）人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平是水資源承載力的主要驅(qū)動(dòng)因子，既是推力也是壓力。隨著人口的不斷增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的不斷提高，水資源承載力的壓力也會(huì)逐漸增大。

（3）安徽省地處江淮之間，在全國范圍內(nèi)屬于水資源較豐富的地區(qū)，但由于水資源的開發(fā)利用水平的限制，水資源承載力得不到應(yīng)有的提高。因而，今后在加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展的同時(shí)，也應(yīng)提高水資源的開發(fā)利用水平，使有限的水資源可支持更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模。

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