王靜娜

河北大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

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天津市水資源承載力的研究

王靜娜

河北大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

摘 要：為了研究天津市的水資源承載力，本文運(yùn)用TOPSIS方法，并結(jié)合熵權(quán)理論法從客觀的角度對(duì)指標(biāo)賦予權(quán)重，從而并選取了有關(guān)水資源的九個(gè)指標(biāo)，對(duì)天津市市近10年（2004-2013年）的水資源承載力進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：天津市水資源承載力較弱的年份是2005年、2006年、2009年、2010年、2011年，水資源承載力一般的年份為2004年、2007年、2012年、2013年，水資源承載力較好的年份是2008年。多目標(biāo)決策的TOPSIS方法可以探究影響水資源承載力的制約因素及其根源，進(jìn)而突破短板，為區(qū)域水資源的管理提供有效的管理依據(jù)，盡早的指定相關(guān)的措施，對(duì)水資源進(jìn)行充分的利用，保證城市供水的充足，為分析城市水承載力提供了一種可借鑒的評(píng)價(jià)方法。

關(guān)鍵詞：水資源；天津市；TOPSIS；承載力

1引言

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長和快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國城市水承載力也面臨著種種挑戰(zhàn)。水資源承載力是指，一定時(shí)期內(nèi)，一定的科學(xué)技術(shù)水平條件下，在以不破壞社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)的前提下，在區(qū)域可承載的人口﹑經(jīng)濟(jì)﹑社會(huì)的最大能力，水資源承載力不是一成不變的，而是隨著經(jīng)濟(jì)﹑社會(huì)﹑科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展不斷變化的動(dòng)態(tài)指標(biāo)［1］。

天津是資源型缺水城市，人均水資源占有量僅160立方米，為全國人均占有量的十六分之一，世界人均占有量的五十分之一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界公認(rèn)的人均占有量1000立方米的缺水警戒線。而且現(xiàn)在天津自身的人口已經(jīng)偏多，超出了環(huán)境的承載能力。天津所在的海河流域年人均水資源占有量只有321立方米，與其他幾大流域相比是最少的。在海河流域中，天津的占有量更少，年人均只有160立方米，屬于嚴(yán)重的資源缺水地區(qū)。天津本地自產(chǎn)水﹑地下水資源總量多年平均值為16.88億立方米，長期以來，天津工農(nóng)業(yè)用水主要依靠入境水，而入境水是逐年減少的，而且多次發(fā)生供水危機(jī)。因此對(duì)天津市的水資源承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，有利于天津市水資源的保護(hù)和合理開發(fā)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2研究方法與指標(biāo)體系

2.1 TOPSIS評(píng)價(jià)法

TOPSIS法［2﹑3］是多目標(biāo)決策分析中的一種有效的常用方法，判斷各評(píng)價(jià)對(duì)象優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是若評(píng)價(jià)對(duì)象最靠近“理想值”同時(shí)又最遠(yuǎn)離“負(fù)理想值”，則為最好；否則為最差。評(píng)價(jià)步驟如下：

為了消除指標(biāo)自身變異大小及量綱影響，本文采用極差法將兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)于效益型的指標(biāo)采用公式

式中，yimax﹑yimin分別為第i個(gè)指標(biāo)的最大值和最小值，yit為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的第j個(gè)指標(biāo)值，y'ij為指標(biāo)yij歸一化后的值。趨勢化數(shù)據(jù)構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)化矩陣y'ij。

熵權(quán)法［4］求得各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重wj計(jì)算公式為：

對(duì)于某一指標(biāo)值xi j，信息熵形式可以表示為H（xij（，計(jì)算公式為

式中，0Ln0=0。

根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)值的變異程度，利用信息熵，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)系數(shù)----熵權(quán)。具體計(jì)算公式如下

理想值Y+與負(fù)理想值Y-的確定：

計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想值和負(fù)理想值的距離

計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想值的接近程度Ci：

水資源承載力可以分為5各等級(jí)：較差（Ci＜0.2）﹑較弱（0.2≤Ci≤0.4）﹑一般（0.4≤Ci≤0.5）﹑較好（0.5≤Ci≤0.8）﹑良好（Ci＞0.8）。

2.2指標(biāo)體系的構(gòu)建

根據(jù)指標(biāo)選取的科學(xué)性和可實(shí)踐性，以及考慮到水資源是一個(gè)涵蓋社會(huì)﹑經(jīng)濟(jì)﹑環(huán)境﹑生態(tài)和資源在內(nèi)的復(fù)合系統(tǒng)，本文一共選取了九個(gè)指標(biāo)：水資源總量（億立方米）﹑人均水資源量（立方米/人）﹑地下水資源量（億立方米）﹑人均生活用水量（噸/人）﹑耕地灌溉率（%）﹑萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量（立方米/萬元）﹑生態(tài)用水總量（億立方米）﹑人口自然增長率（%）﹑污水處理率（%）。

3天津市水資源承載力綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)公式1-12對(duì)天津市2004-2013年的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，得到各指標(biāo)的權(quán)重wj為：0.144356782﹑0.103257482﹑0.160248857﹑0.134642689﹑0.073456685﹑0.061893429﹑0.176238578﹑0.049832447﹑0.096073051。D+為：0.049832447﹑0.049623457﹑0.049228699﹑0.071785689﹑0.074000268﹑0.117492385﹑0.137074449﹑0.140109669﹑0.176238578﹑0.134642689。D-為：0﹑0﹑0﹑0﹑0.029373096﹑0.033752446﹑0﹑0.026978955﹑0.046836927﹑0。Ci為：0.440971349﹑0.366157732﹑0.392946353﹑0.411347476﹑0.511007941﹑0.339800073﹑0.38580184﹑0.349658732﹑0.473008979﹑0.410067689。

由結(jié)果可知，天津市水資源承載力較弱的年份是2005年﹑2006年﹑2009年﹑2010年﹑2011年，水資源承載力一般的年份為2004年﹑2007年﹑2012年﹑2013年，水資源承載力較好的年份是2008年。

近幾年來的調(diào)水工程引黃河之水入津﹑引灤入津等扭轉(zhuǎn)了天津用水陷入困境的局面。天津?qū)儆谘睾３鞘?，近年來利用海水技術(shù)的提高，以及把工業(yè)轉(zhuǎn)移到臨海地區(qū)，用海水來發(fā)展工業(yè)等，也緩解了一部分供水壓力。由結(jié)果可知，天津市的水資源承載力狀況并不樂觀，處于較好的階段只有2008年。因此天津市水資源合理開發(fā)利用與保護(hù)迫在眉睫。

4結(jié)論

本文通過利用TOPSIS法得出天津市近10年來的水資源承載力，并得到天津市的水資源承載力狀況為：天津市水資源承載力較弱的年份是2005年﹑2006年﹑2009年﹑2010年﹑2011年，水資源承載力一般的年份為2004年﹑2007年﹑2012年﹑2013年，水資源承載力較好的年份是2008年。OPSIS法是多目標(biāo)決策分析中的一種有效的常用方法，并利用信息熵的思想來確定權(quán)重，確定了權(quán)重的客觀性，提高了模型的準(zhǔn)確性，因此我們可將詞方法用于研究區(qū)域水資源承載力方面。

參考文獻(xiàn)：

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