陳雯卿

(浙江水利水電學院，浙江 杭州310018)

錢塘江是浙江省的母親河，全長588.73 公里，流域面積55 558 平方公里，其中浙江省內(nèi)48 888 平方公里，占全省陸域面積的47%，分屬杭州、紹興、金華、衢州、麗水五個市，27 個縣(市、區(qū))。作為浙江省內(nèi)最大的河流，錢塘江的興衰關系著萬千百姓的民生問題。近年來隨著浙江經(jīng)濟飛速發(fā)展，流域內(nèi)的水污染現(xiàn)狀堪憂，加上自然災害、過度取水等因素，使本就不夠充裕的水利資源更加緊張。如何合理優(yōu)化錢塘江水資源配置，通過科學且切實有效的手段，合理開發(fā)和節(jié)約水資源，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，成為一項十分重要的任務［1］。

一、錢塘江流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

(一)錢塘江流域水資源概況

如表1所示，錢塘江流域多年平均水資源總量為387.06 億m3，2013年水資源總量為344 億m3。錢塘江流域水資源總量豐富，但是年際變化幅度較大，時空分配不均勻，部分縣市存在水資源緊缺的問題［2］。隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，錢塘江流域總用水量呈現(xiàn)快速增長趨勢，如遇枯水年錢塘江流域仍可能出現(xiàn)水資源短缺現(xiàn)象，雖然上游有新安江等水庫調(diào)節(jié)，徑流豐枯懸殊仍然較大。

表1 錢塘江流域及主要分區(qū)地表水資源量2006—2013年平均值

(二)錢塘江流域水資源開發(fā)利用概況

近年來，錢塘江流域在國家和省委省政府相關政策引導和有關部門的大力支持下，在開發(fā)利用方面取得了一定的成績，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1.供水

錢塘江流域巨大的經(jīng)濟動力，不斷吸引大量的外來人口匯聚在流域周邊地區(qū)。人口基數(shù)大，分布密集，對水資源的需求總量大。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市下墊面硬化，地表水資源總量驟增，而供水量上升緩慢。錢塘江流域的供水水源單一，80%以上用水取自錢塘江，且供水系統(tǒng)的不完善，緩慢上升的供水量逐漸無法滿足龐大的人口需求。據(jù)此，有關部門針對供水不足的現(xiàn)象建議合理建設城市雙管分質(zhì)供水工程。城市供水采用雙管分別供高品質(zhì)水和低品質(zhì)水，分別計量計價的供水方式。這種供水方式有利于水資源的綜合利用，降低生產(chǎn)、生活用水成本，對于水資源相對缺乏的城市，推廣使用具有深遠的意義。

2.蓄水

多年以來，各級地方政府高度重視錢塘江沿岸的水庫建設的防洪功能設計。實踐中，這些功能的設計對于加強防洪也發(fā)揮了重要作用。因此，蓄水工程對錢塘江流域的發(fā)展至關重要。目前，錢塘江流域的蓄水工程主要基本情況見表2。

表2 錢塘江流域大型水庫基本情況表

其中，新安江水庫是其中最大的調(diào)蓄工程，與下游乃至整個流域資源調(diào)配都有著密切的聯(lián)系。省會杭州市城市用水、浙東引水以及河口地區(qū)的其他優(yōu)質(zhì)用水均需通過水庫的有效調(diào)蓄實現(xiàn)保障。但由于新安江水庫等建成年份較早，主要功能為發(fā)電，需要增強其供水、防洪能力和現(xiàn)代化科技手段，以適應當今發(fā)展需求。

3.灌溉

近年來隨著沿江城市經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程加快，錢塘江流域內(nèi)土地利用變化表現(xiàn)為耕地、水域和未利用地面積明顯減少，園地和居民點及工礦用地急劇增長，林地面積變化較為平緩，生態(tài)用水比例上升。

4.配水

為增強水體的流動性，提高水體自凈能力，錢塘江流域管理部門近年來興建一些水利工程項目來達到調(diào)蓄兩地水質(zhì)差，實現(xiàn)水質(zhì)的提高，污水的完善處理的目的。各類配水工程起到了顯著效果，配水河道水質(zhì)得到明顯改善，總體上從劣五類提高到三、四類水體。

二、錢塘江流域水資源開發(fā)利用基礎分析

為了充分反映錢塘江流域水資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀，根據(jù)近8年來《浙江省水資源公報》中的有關錢塘江流域的相關數(shù)據(jù)，進行分項統(tǒng)計計算，得到以下三個指標，能初步反映錢塘江流域水資源的開發(fā)利用情況:

(一)地表水資源開發(fā)利用率

該指標反映了各分區(qū)當?shù)氐乇硭Y源的利用控制情況，它是指流域或區(qū)域內(nèi)地表水源供水量占該范圍內(nèi)地表水資源量的百分比。2006-2013年，錢塘江流域地表水資源供水量變化如圖1所示。

圖1 2006-2013年錢塘江流域地表水供水量變化圖

在此基礎上，根據(jù)水資源總量數(shù)據(jù)，計算出2006-2013年錢塘江流域地表水資源開發(fā)利用率，結果如表3所示:

表3 2006-2013年錢塘江流域地表水資源開發(fā)利用率統(tǒng)計表

從以上圖表可以看出，近年來錢塘江流域地表水資源總供水量為633.05 億m3，平均年供水量為79.13 億m3，地表水資源開發(fā)利用率總體呈先兩頭高中間低(2010 與2012年)，但總體趨于下降的趨勢。目前國內(nèi)外普遍認同用水緊張程度的分類，可以作為水資源短缺與否的評價準則，對照該準則，除了地表水資源特別豐富的2010 和2012年，錢塘江流域地表水的開發(fā)利用率仍大于20%，可見錢塘江流域的水資源尚處于較為緊張狀態(tài)。

(二)水資源總量利用消耗率

該指標可以反映出我們對水資源的有效利用程度，錢塘江流域近8年水資源總量利用消耗率計算結果如表4所示:

表4 2006-2013年水資源總量利用消耗情況表

隨著技術的發(fā)展和節(jié)水觀念不斷深入，2006-2013年錢塘江流域水資源總量利用消耗率呈現(xiàn)出總體下降的趨勢。特別突出在2010年和2012年，水資源總量消耗率不到8%，根據(jù)數(shù)據(jù)分析可知，引起次變化的這2年地表水資源量較常年有了顯著提高。這表明，相關部門對水資源的有效利用得到了很大的提高，大大減少了水資源的浪費，但水資源總量利用消耗率較其他一些發(fā)達國家乃至地區(qū)，仍然處于較高消耗的位置的空間還很大。

(三)徑流調(diào)蓄能力

該指標可以反映出水利工程對該地區(qū)或流域水資源的調(diào)蓄能力。2006-2013年錢塘江流域水資源徑流調(diào)蓄能力如表5所示:

表5 2006-2013 錢塘江流域徑流調(diào)蓄能力

從以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，造成地區(qū)或流域缺水問題的除了干旱之外還有水資源時空分布不均等因素。水利工程對水資源的調(diào)蓄作用，能在很大程度上改善了用水緊張的問題，滿足各種用水需求。

三、基于AHP+TOPSIS 模型的錢塘江水資源流域開發(fā)利用評價

(一)評價指標體系構建

水資源的開發(fā)與利用的評價是一個多目標、多層次的決策問題，它涉及到人口，資源，環(huán)境，社會，經(jīng)濟和生態(tài)等多個方面，其總體目標是使得各地區(qū)水量的科學合理配置［3］。通過對錢塘江流域內(nèi)各個水資源分區(qū)(用各個地區(qū)作為代表)的社會、經(jīng)濟資料進行系統(tǒng)分析，構建水資源開發(fā)利用指標體系的遞階層次結構。

1.開發(fā)利用現(xiàn)狀

開發(fā)利用狀主要通過用水現(xiàn)狀和產(chǎn)水現(xiàn)狀來體現(xiàn)，其中，用水現(xiàn)狀以現(xiàn)狀用水量、人均生活用水量、土地面積、農(nóng)田有效灌溉面積四項分指標來表示。產(chǎn)水現(xiàn)狀以多年平均水資源量和產(chǎn)水模數(shù)兩項分指標來表示。

2.經(jīng)濟貢獻

經(jīng)濟貢獻主要通過資源規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展兩方面來體現(xiàn)。其中，資源規(guī)模以總人口數(shù)、多年平均人均水資源量、水資源開發(fā)利用率三項分指標來反映。經(jīng)濟發(fā)展以GDP、第一產(chǎn)業(yè)GDP 比重、第二產(chǎn)業(yè)GDP比重三項分指標來反映。

3.利用效率

利用效率主要通過用水效率和經(jīng)濟質(zhì)量兩項指標來體現(xiàn)。其中，用水效率以萬元GDP 用水量、萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量、萬元農(nóng)業(yè)產(chǎn)值用水量、畝均灌溉用水量、節(jié)水灌溉面積比例五項分指標來反映;而經(jīng)濟質(zhì)量以人均GDP、工業(yè)用水重復利用率和人均工業(yè)產(chǎn)值三項分指標來反映。

4.可持續(xù)性發(fā)展

可持續(xù)性發(fā)展主要通過水質(zhì)狀況、社會發(fā)展兩項指標來體現(xiàn)。其中，水質(zhì)狀況以Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)比例、城市污水處理率、污水集中處理率和年人均COD 排放量四項分指標來反映;社會發(fā)展指標以水利投資占GDP 比重、GDP年均增長率(2006-2013年)、人口自然增長率、森林生態(tài)功能指數(shù)四項分指標來反映。

(二)“AHP+TOPSIS”評價模型選擇及應用步驟

“AHP+TOPSIS”模型是指首先利用層次分析算法(AHP)構建一個基于水資源開發(fā)利用評價指標體系的初始遞階層次結構［4］，結合錢塘江流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀計算出各個指標在整個水資源評價體系中的權重;繼而使用模糊決策理論對各評價單元(不同地區(qū))進行優(yōu)化選擇，構建模糊有限關系矩陣，選擇逼近于理想解的排序方法(TOPSIS:Technique for order Preference by Similarity to Ideal Solutinn)，它以距正負理想解的距離為基準，通過貼進度的計算得分來判斷錢塘江流域水資源開發(fā)利用的水平［5］。應用“AHP+TOPSIS”評價模型對錢塘江流域水資源開發(fā)與利用進行評價的具體步驟如下:

1.確定水資源開發(fā)利用評價的影響因素，并在其基礎上構建遞階層次結構。

2.應用“1-9 標度法”計算權重并作一致性檢驗

3.構建決策矩陣并對其進行無量綱化計算

4.構建加權決策矩陣，計算理想解與負理想解

5.計算各評價單元與正理想解、負理想解之間的距離。

6.計算各評價單元與理想解的貼近度，求出水資源開發(fā)利用評價的得分。

(三)錢塘江水資源開發(fā)利用評價過程與結果

在構建了錢塘江流域水資源開發(fā)利用評價模型指標體系的遞階層次結構之后，對各指標相對目標層權重的計算。為了充分反映錢塘江流域水資源開發(fā)利用評價的實際情況，體現(xiàn)公平與公正原則，邀請有關專家對各個指標值的相對重要性按照1-9 標度法進行了評定并在對評分結果進行篩選、綜合的基礎上，按照1-9 標度法與指數(shù)標度的關系，將精度較低的1-9 標度轉換成指數(shù)標度，在此轉換過程中q 的取值為1.316，對轉換后的判斷矩陣用MATLAB 計算程序計算矩陣的最大特征根與相應的特征向量，并按照一致性檢驗的方法對各層次的判斷矩陣一致性進行檢驗。將各層次指標相對重要性程度綜合匯總，按照各個層次之間的遞階結構，計算出最低分指層相對于目標層的權重。具體數(shù)值如表6所示。

在使用AHP 方法求出每個分指標在整個水資源開發(fā)利用目標的權重后，進一步使用TOPSIS 算法求出錢塘江流域水資源開發(fā)利用的評價比例。具體步驟為:構建決策矩陣，確定五個典型城市(分別為杭州、衢州、金華、紹興、麗水)作為代表參與評價錢塘江流域水資源的單元，選取28 個具體評價指標，分別用C1-C28 表示，通過查閱、整理各地區(qū)的水資源相關資料，取得評價如表7所示的各地區(qū)單元指標值。

表7 錢塘江流域水資源各評價單元的指標值

根據(jù)以上結果對所構建的決策矩陣進行計算，在無量綱化該決策矩陣后進一步構建加權決策矩陣，從而出計算正負理想值，繼而求出各個不同區(qū)域評價單元和理想值的貼近度。根據(jù)上述步驟，求得錢塘江流域五個區(qū)域的水資源開發(fā)利用評價得分M1、M2、M3、M4、M5 分別為57.4 分，40.5 分，50.5 分，44.3 分，47.9 分。由此可見，錢塘江流域各主要城市水資源開發(fā)利用均沒有達標(以60 分為合格判斷)，其中錢塘江流域的核心區(qū)域杭州和衢州地區(qū)情況稍好，尚有改進空間;而金華、紹興等地的水資源開發(fā)利用狀況不容樂觀。

四、錢塘江流域水資源開發(fā)利用存在的問題與對策

(一)錢塘江水資源開發(fā)利用中存在的問題

從上述分析可知，錢塘江流域內(nèi)各地區(qū)的水資源開發(fā)利用尚未達標，錢塘江作為浙江的母親河，同時面臨幾大問題:

1.資源型缺水形勢嚴峻

近年來錢塘江流域地表水的開發(fā)利用率呈先上升后下降的趨勢。原本水資源的開發(fā)利用率就不高，近年來由于降雨和洪澇災害的影響，城市下墊面硬化面積增大，導致地表水資源總量驟增，城市內(nèi)澇風險增加，供水量上升緩慢。

2.流域水資源開發(fā)利用率低

錢塘江作為浙江水資源中最重要的水系，開發(fā)利用難度大。根據(jù)“錢塘江流域地表水近八年供水量”的圖表分析，清楚的反應出近年來錢塘江流域地表水的供給量大致呈先上升后下降的趨勢。結合“錢塘江流域地表水資源開發(fā)利用率”及通過數(shù)據(jù)模型得到的水資源開發(fā)利用率得分普遍較低的情況，可以得到錢塘江水資源的開發(fā)利用率低，未達到合理開發(fā)的水平的結論。錢塘江流域各地區(qū)是我省經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)，流域內(nèi)居民不論是生產(chǎn)還是生活，對水資源的需求量越來越大，為適應現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，提高錢塘江流域水資源的開發(fā)利用率刻不容緩。

3.地下水資源開采利用情況不合理

近年來由于地表水資源供給的不足，人們對地下水的開采愈加肆虐。由上文數(shù)據(jù)可知，近年來人們對地下水的開采遠超于合理開采率，屬于過度開發(fā)。保護地下水資源，對其進行合理開發(fā)已經(jīng)迫在眉睫。

4.水污染治理難度大

錢塘江流域中小企業(yè)眾多，污水排放問題日趨嚴重;經(jīng)濟發(fā)展使得人們生活垃圾種類增加總量變多，處理安置更為復雜，投入江中的垃圾也不斷增加。污廢水的排放量，生活垃圾置入量持續(xù)增加，污水、廢物處理相對滯后，形成了大范圍的水體污染，進而導致了有效水資源量的減少。水資源保護與水環(huán)境治理是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的有機組成部分，經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護之間的用水競爭性加大。

5.蓄水、灌溉工程利用不夠充分

作為攔洪蓄水的水利工程建筑物水庫工程對于水資源具有較強的管理性。近年以來，各級地方政府高度重視錢塘江沿岸的水庫建設，流域內(nèi)現(xiàn)有水庫、對錢塘江流域內(nèi)水資源的調(diào)蓄如改善域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)和人民生活用水，減輕洪澇災害等起了極為重要的作用。但是目前，前期大多數(shù)蓄水工程開始老化，其功能不能滿足現(xiàn)下的蓄水要求，除此之外，許多支流上的微小工程的不到重視，開發(fā)利用程度較低。

6.水資源價格管理機制不完善

我省平均水資源費征收額度偏低，各地標準不統(tǒng)一，水價管理機制不完善，人們節(jié)約水資源的意識淡薄。

(二)促進錢塘江流域水資源有效開發(fā)利用的對策措施

1.綜合規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧

水資源開發(fā)則涉及多個用水部門的利益，必須綜合規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、共同發(fā)展。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水，合理配置地表水，要運用現(xiàn)代化的技術手段、技術方法和規(guī)劃思想，科學配置水資源，緩解面臨的主要水資源問題，應用先進的信息技術和手段，科學管理水資源，制訂出具有高科技水平的水資源綜合規(guī)劃。水資源管理主要體現(xiàn)在社會水循環(huán)中的作用，在對“取水一輸水一供水一用水一排水一回用”等環(huán)節(jié)進行全流程、全方位監(jiān)控。除了對錢塘江流域水污染的治理之外，還應加強如對水源地的保護，提升飲水質(zhì)量，對水資源的再生利用等途徑進行有效的水資源管理，實現(xiàn)水循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展。

2.轉型升級，開源節(jié)流

解決水資源供需的矛盾是當前錢塘江流域乃至全省水資源管理亟需解決的問題。2013年起，基于錢塘江等多流域普遍存在的各種較為嚴重的水資源問題，省委、省政府審時度勢，及時作出了治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水的戰(zhàn)略部署。通過“五水共治”重大戰(zhàn)略部署倒逼經(jīng)濟轉型升級，以此利用經(jīng)濟杠桿，促進水資源優(yōu)化配置，是解決水資源供需矛盾的有效途徑［6］。水資源的問題在水中，根子在岸上，通過治污水，注重利用水資源對“岸上”經(jīng)濟社會發(fā)展形成的“倒逼機制”，構建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)體系、生產(chǎn)方式和消費模式，促進水資源永續(xù)利用和水環(huán)境持續(xù)改善。著力抓節(jié)水，積極采用“階梯水價”政策，注重開源節(jié)流的效果，將生活用水節(jié)水水平提高到一個新水平。

3.水利物聯(lián)，協(xié)同創(chuàng)新

錢塘江流域水資源開發(fā)利用，不僅需要政府、企業(yè)和民眾的廣泛參與，也需要有效運用物聯(lián)網(wǎng)等高科技手段。水利物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器技術、網(wǎng)絡和移動系統(tǒng)與水務信息系統(tǒng)的結合，構建全方位的智能水務管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)水環(huán)境、水安全和水資源管理智能化應用。應發(fā)揮水利物聯(lián)網(wǎng)應用部門的市場導向作用，通過技術創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、構建智慧水利信息公共平臺等途徑，加快向流域治水機構的推廣應用，有效提高錢塘江流域水資源開發(fā)利用效率。

4.加強保護，有效利用

雖然錢塘江各類水利設施較多，但有一部分工程的開發(fā)利用程度不夠，建議修葺老舊工程，標準化管理微小工程，緩解水資源時空分布的矛盾，從而以增強錢塘江的供水能力，增加水資源的供給量。為減少單一供水源對沿江經(jīng)濟發(fā)展的制約，在維修開發(fā)的同時也要興建水利工程設施，提高工程總庫容。同時在各個單位用水時可以與現(xiàn)代科學技術相結合。如在工業(yè)企業(yè)中，按照生產(chǎn)工藝對水質(zhì)的不同要求，實施串聯(lián)供水技術，增加工藝水回用率;在農(nóng)業(yè)中，全面推廣噴、微灌工程以及溫室和蔬菜大棚的滴灌工程。

5.掌握方法，合理開采

開采地下水是在地表水不足的情況下補給供水最快、最有效的方式。對于地下水資源的開發(fā)，其規(guī)模必須與地下水資源的特點相適應，一般的情況下多年平均開采量不應超過多年平均補給量，但可允許豐、平、枯水年之間調(diào)節(jié)使用，同時地下水的具體開采方式應符合當?shù)氐乃牡刭|(zhì)特點，包括集水建筑物的類型和配置、單井質(zhì)量標準和效益等，淺層水井和深層水井的搭配，淡水和微咸水的混合利用等。所以在通過開采地下水供給水需時，也應該建立地下水資源保護帶，有效防止地下水污染;專門立法保護地下水資源，合理開采。

6.改革水價，減少浪費

在水價改革中，提高水資源費成為重中之重。合理的水價格要體現(xiàn)補償水資源成本與水資源要素稀缺性;體現(xiàn)工程的成本，促進工程的良性運行與可持續(xù)運行;水資源的環(huán)境價格要隨著經(jīng)濟社會對環(huán)境要求不斷提高而動態(tài)變化。水資源費和水價對資源配置、對節(jié)約用水、對水環(huán)境保護起重要杠桿作用，要繼續(xù)推進水資源費改革，實行原水和自來水價格同步調(diào)整，推行用水累進加價制度。大大提高了我省水資源管理、節(jié)水工作的法制化、規(guī)范化水平，對于進一步加強我省水資源的節(jié)約和保護具有重要意義。

［1］陳川.如何提高我省水資源保障能力［J］.今日浙江，2007(11):48-49.

［2］裘江海.浙江省水資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀及思考［J］.水利水電技術，2005，36(6):9-13.

［3］李剛軍，李懷恩.寧夏引黃水權分配模式及水量調(diào)度仿真系統(tǒng)研究［M］.銀川:寧夏人民出版社，2008:12.

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［5］張忠海，方崇.TOPSIS 模型在農(nóng)業(yè)科技成果綜合評價中的應用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2012，40(17):93-95.

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