姜天宇

(遼寧省大伙房水庫(kù)輸水工程建設(shè)局，遼寧 沈陽(yáng) 110166)

1 引言

21世紀(jì)水資源短缺與水環(huán)境惡化等問(wèn)題日益突出，水資源超載現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。水資源是有限的，人類在開發(fā)利用方面必須在其可承載的范圍內(nèi)進(jìn)行，只有這樣才能滿足水資源的可持續(xù)發(fā)展。蒲河是沈陽(yáng)市境內(nèi)市管中型河流中最大的一條，河流貫穿該市中部產(chǎn)糧區(qū)，是沈陽(yáng)市重要的糧食產(chǎn)區(qū)和經(jīng)濟(jì)走廊。隨著蒲河流域經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)以及社會(huì)各方面對(duì)水需求的迅猛增加，水資源供需矛盾日益突出。水資源承載能力是水資源可持續(xù)開發(fā)利用的前提，水資源可持續(xù)利用必須是在水資源承載能力允許的范圍內(nèi)進(jìn)行。水資源承載力作為可持續(xù)發(fā)展以及水安全等重大課題的基礎(chǔ)性研究?jī)?nèi)容，值得廣泛關(guān)注和研究。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)承載力的研究起源于20世紀(jì)70年代，但專門的研究較少，僅是在可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題中得到泛泛的討論。國(guó)內(nèi)在水資源承載能力方面的研究起步較晚。最早是20世紀(jì)80年代，以施雅鳳院士為代表的中科院水資源新疆課題組提出的水資源承載力的研究，當(dāng)時(shí)的概念、理論以及計(jì)算評(píng)價(jià)方法等都還處于萌芽狀態(tài)。中國(guó)的水資源研究和水資源評(píng)價(jià)工作在整個(gè)80年代不斷的深入發(fā)展，90年代更是進(jìn)入了深化理論基礎(chǔ)研究和提高水資源利用效率的新階段。

3 水資源承載力研究方法

3.1 水資源承載力影響因素

水資源承載力就是指在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，以流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)相互協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，當(dāng)?shù)厮Y源能夠支撐的最大人口數(shù)量及社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模。影響水資源承載力的主要因素有:水資源系統(tǒng)本身、人類活動(dòng)及意識(shí)等。其中水資源系統(tǒng)可利用水量的大小是其承載能力的內(nèi)因;人類是水資源承載力的客體，在很大程度上影響著水資源承載力。

3.2 水資源承載力的主要研究方法

水資源承載力的主要研究方法及各自優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

本次研究將采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)蒲河流域的水資源承載能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:一方面可以綜合處理主觀產(chǎn)生的離散過(guò)程，另一方面可以較全面的分析水資源承載力狀況。

3.3 模糊綜合評(píng)價(jià)法原理

模糊綜合評(píng)價(jià)方法是在對(duì)影響水資源承載力各個(gè)因素進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上確定評(píng)語(yǔ)集合和權(quán)重，通過(guò)綜合評(píng)判矩陣對(duì)研究區(qū)承載力做出多因素綜合評(píng)價(jià)。本文采用層次分析法建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)蒲河流域各行政區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，得到現(xiàn)狀年與規(guī)劃年的評(píng)價(jià)結(jié)果。

表1 評(píng)價(jià)方法對(duì)比表

4 蒲河流域水資源承載力評(píng)價(jià)

4.1 蒲河流域概況

4.2 承載力計(jì)算

4.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

根據(jù)指標(biāo)體系選取的完整性、簡(jiǎn)明性、層次性、動(dòng)態(tài)性原則，全面考慮“水資源—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境”的復(fù)合巨系統(tǒng)的特征，建立蒲河流域水資源承載力評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系如圖1。

圖1 蒲河流域水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)蒲河流域的具體條件，參照自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件與研究區(qū)相似的其他區(qū)域的水資源承載力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。作出相應(yīng)調(diào)整后，確定表2中水資源承載力的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)V1、V2、V3，且V1級(jí)優(yōu)于V2級(jí)，V2級(jí)優(yōu)于V3級(jí)。

表2 綜合評(píng)價(jià)因素分級(jí)指標(biāo)

4.2.2 層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

層次分析法是在對(duì)復(fù)雜的決策問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，將各元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，利用較少的定量信息，使決策的思維過(guò)程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題提供簡(jiǎn)便的決策方法。判斷矩陣標(biāo)度及其內(nèi)容見表3。

表3 判斷矩陣標(biāo)度及其內(nèi)容

分別計(jì)算上述8個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，均通過(guò)一致性檢驗(yàn)，得到各指標(biāo)層的組合權(quán)重結(jié)果如表4。

表4 各指標(biāo)層組合權(quán)重

4.2.3 模糊綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算綜合評(píng)分

1．計(jì)算步驟

每個(gè)樣品均進(jìn)行 ROR-γt、Foxp3和內(nèi)參 βactin的RT-qPCR，每個(gè)樣品設(shè)兩個(gè)平行管?？偡磻?yīng)體積 20μl，反應(yīng)條件:95℃30s；95℃15s，60℃ 1min,共40 個(gè)循環(huán)；95℃15s，60℃ 1min，95℃ 15s，60℃ 15s結(jié)束反應(yīng)。計(jì)算ROR-γt mRNA、Foxp3 mRNA及βactin mRNA Ct值的平均值；根據(jù)目標(biāo)基因和βactin Ct值均值計(jì)算樣本目標(biāo)基因?qū)嶋HCt值ΔCt=Ct目標(biāo)-Ctβ-actin，對(duì)各樣本 ΔCt進(jìn)行 2-ΔΔCt轉(zhuǎn)換，分析目標(biāo)基因mRNA的表達(dá)，其中ΔΔCt=ΔCt實(shí)驗(yàn)-ΔCt對(duì)照（對(duì)照為健康對(duì)照者）。

(2)建立隸屬函數(shù)，構(gòu)造模糊關(guān)系矩陣R。根據(jù)隸屬函數(shù)，可確定各指標(biāo)實(shí)際值的隸屬度，進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，并得到隸屬度模糊關(guān)系矩陣。

(4)模糊復(fù)合運(yùn)算。將A與各被評(píng)事物的R合成，得到各指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B。即:B=A·R。

(5)對(duì)V1、V2、V3進(jìn)行0～1之間的評(píng)分，根據(jù)計(jì)算綜合評(píng)分值α。評(píng)分值α與評(píng)價(jià)等級(jí)承載狀況之間的關(guān)系見表5。

表5 評(píng)分值表

2．隸屬度計(jì)算公式

對(duì)于越小越優(yōu)型評(píng)價(jià)因素，各評(píng)語(yǔ)級(jí)隸屬函數(shù)計(jì)算公式為:

對(duì)于越大越優(yōu)型評(píng)價(jià)因素，各評(píng)語(yǔ)隸屬函數(shù)計(jì)算公式為:

式中，k1為評(píng)價(jià)等級(jí)v1與v2的臨界值;k3為評(píng)價(jià)等級(jí)v2與v3的臨界值;k2為評(píng)價(jià)等級(jí)v2的中點(diǎn)值，

3．綜合評(píng)分結(jié)果

(1)現(xiàn)狀年2010年計(jì)算結(jié)果如表6。

表6 2010年蒲河流域各行政區(qū)水資源承載力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

(2)規(guī)劃年2020年和2030年與現(xiàn)狀年評(píng)價(jià)相同的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算結(jié)果如表7、表8。

表7 2020年蒲河流域各行政區(qū)水資源承載力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

表8 2030年蒲河流域各行政區(qū)水資源承載力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

4．結(jié)果分析

從計(jì)算結(jié)果可以看出，整體來(lái)說(shuō)，蒲河流域現(xiàn)狀年水資源承載能力狀態(tài)處于可承載狀態(tài)，承載潛力相對(duì)較小。規(guī)劃年蒲河流域各行政分區(qū)較現(xiàn)狀年的水資源承載狀況已得到一定的改善，承載能力也有了一定程度的提高，不過(guò)各方面仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，使未來(lái)蒲河流域的水資源承載能力進(jìn)一步提高。

5 提高蒲河流域水資源承載能力的措施

5.1 加強(qiáng)水資源的保護(hù)和管理

首先，大力治理水污染，提高廢水回收處理利用，減少排污量，使水質(zhì)逐步得到好轉(zhuǎn)，改善水環(huán)境，從而提高水資源可利用量。其次，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)地下水資源的保護(hù)，對(duì)地下水資源的綜合治理，并控制對(duì)地下水資源的過(guò)度開采及利用。最后要加強(qiáng)飲用水源的保護(hù)，以防止水源枯竭和水質(zhì)污染。

5.2 加大節(jié)水力度

針對(duì)蒲河流域用水特點(diǎn)，農(nóng)業(yè)用水所占比重相對(duì)過(guò)大，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，節(jié)水潛力很大。因此應(yīng)大力推進(jìn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)，擴(kuò)大節(jié)水灌溉面積，提高灌溉水利用系數(shù)。

5.3 加大水環(huán)境治理力度，建設(shè)生態(tài)蒲河

蒲河流域天然水資源嚴(yán)重不足，主要水源水量較小，并受到嚴(yán)重污染，主要是工業(yè)廢水以及生活污水所致。蒲河流域雖然已經(jīng)采取了一系列的治理措施，形成了一條生態(tài)廊道，然而，蒲河生態(tài)環(huán)境的治理仍有提高的空間。

5.4 加強(qiáng)水資源調(diào)度與統(tǒng)一管理

進(jìn)一步強(qiáng)化水資源管理職能，實(shí)現(xiàn)水資源的“需求”管理方式，加強(qiáng)區(qū)域與流域水資源的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化配置水資源，優(yōu)先保證城鄉(xiāng)生活用水，最大限度地滿足工業(yè)用水，努力保證糧食安全用水，兼顧生態(tài)環(huán)境用水，通過(guò)實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置，來(lái)改善水資源狀況，提高水資源的承載能力。

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