戴明宏, 王臘春, 魏興萍

(1.南京大學(xué) 地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210023; 2.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院GIS應(yīng)用研究重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400047)

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基于熵權(quán)的模糊綜合評(píng)價(jià)模型的廣西水資源承載力空間分異研究

戴明宏1, 王臘春1, 魏興萍2

(1.南京大學(xué) 地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210023; 2.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院GIS應(yīng)用研究重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400047)

水資源承載力評(píng)價(jià)是水資源安全管理的基礎(chǔ)。以喀斯特典型省份廣西壯族自治區(qū)為研究對(duì)象，選取評(píng)價(jià)指標(biāo)并用熵權(quán)法賦權(quán)，構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)2013年廣西各地市水資源承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：2013年廣西水資源承載力狀況總體較好，其中桂林市、柳州市處于理想可承載狀態(tài)，貴港市處于不可承載狀態(tài)，其他地市均處于可承載狀態(tài)。從各子系統(tǒng)來看，供需子系統(tǒng)總體狀況較好，防城港市的供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最高，南寧市和貴港市的評(píng)價(jià)指數(shù)最低；生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)普遍較低，桂林市的評(píng)價(jià)指數(shù)最高；社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)方面，柳州市、桂林市和防城港市評(píng)價(jià)指數(shù)最高，而貴港市的評(píng)價(jià)指數(shù)最低。評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)廣西及各地市水資源規(guī)劃和水資源可持續(xù)開發(fā)利用具有一定的借鑒和參考價(jià)值。

水資源承載力; 模糊綜合評(píng)價(jià)模型; 熵權(quán)法; 空間分異

水資源是基礎(chǔ)性自然資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源，水資源承載力是水資源安全的重要度量[1-2]，也是水資源管理的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鄉(xiāng)居民生活水平的大幅提高，水資源短缺形勢(shì)日益嚴(yán)峻，水資源已成為制約區(qū)域環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙因素。因此，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，在很大程度上取決于對(duì)水資源的可持續(xù)開發(fā)利用，其關(guān)鍵就是保護(hù)水資源開發(fā)利用不超過其最大承載能力，提高水資源的再生能力。

水資源承載力是指在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下，水資源可最大供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等用水的能力[3-5]。相對(duì)于國(guó)外，國(guó)內(nèi)水資源承載力研究開展較晚，但相關(guān)研究發(fā)展迅速。國(guó)內(nèi)學(xué)者從水資源承載力的概念和內(nèi)涵出發(fā)，針對(duì)不同區(qū)域的水資源特點(diǎn)進(jìn)行水資源承載力評(píng)價(jià)，研究區(qū)域主要集中于西北干旱區(qū)、華北缺水區(qū)、西南喀斯特地區(qū)、城市等[6-9]，評(píng)價(jià)方法由過去單一、靜態(tài)的評(píng)價(jià)分析發(fā)展為綜合、動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)模型，如模糊綜合評(píng)價(jià)模型、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、物元模型和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析等[10-12]。水資源承載力評(píng)價(jià)涉及資源、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多方面因素，文章選取喀斯特典型省份廣西壯族自治區(qū)為研究對(duì)象，從水資源供需、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境3個(gè)子系統(tǒng)中選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，并用熵權(quán)法賦權(quán)，構(gòu)建水資源承載力模糊綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)2013年廣西各地市水資源承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，以期為廣西各地市水資源合理開發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

廣西地處中國(guó)西南沿海，位于104°26′—112°04′E，20°54′—26°24′N，由南寧市、柳州市、桂林市等14個(gè)地級(jí)市組成，面積23.7萬km2?？λ固氐孛矎V布，占全省總面積的37.8%。強(qiáng)烈的巖溶作用形成了獨(dú)特的水文地質(zhì)環(huán)境，溶蝕裂隙、管道發(fā)育，地表水和地下水轉(zhuǎn)化迅速，地表水極易滲漏進(jìn)入地下，造成地表水資源匱乏，工程性缺水問題突出，而在現(xiàn)有技術(shù)條件下喀斯特地區(qū)地下水資源開發(fā)利用難度大，成本高，利用程度有限。全區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，水系發(fā)達(dá)，雨量豐沛，2013年全省水資源總量為2 057億m3，人均水資源量為3 894 m3/人，高于全國(guó)平均水平。然而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，2013年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)10.2%，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和居民生活水平的大幅提高，水資源需求量急劇增加，2013年全省用水量較上年增加了3.7億m3，導(dǎo)致水資源、水環(huán)境壓力迅速增加，水資源短缺和水污染問題日益突出。其中，省會(huì)南寧2013年人均水資源量?jī)H為2 203 m3/人，遠(yuǎn)低于全省值3 794 m3/人；全省24個(gè)水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)顯示水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為87.5%，水資源安全受到一定程度威脅。此外，水資源利用效率較低，水資源浪費(fèi)問題仍然突出，全省萬元GDP用水量為248 m3，大大高于全國(guó)平均水平(109 m3)。

2　研究方法

2.1研究方法及數(shù)據(jù)來源

B=A°R

(1)

(2)

熵權(quán)法是根據(jù)數(shù)據(jù)的離散程度確定權(quán)重的一種方法，能夠避免主觀人為的干擾。由于不同評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)水資源承載力的影響不同，在評(píng)價(jià)過程中，某項(xiàng)指標(biāo)的變異程度越大，對(duì)水資源承載力的影響越大。因此，為了使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、真實(shí)，本文采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，權(quán)重矩陣為A=(a1,a2,…,ai)。

主要數(shù)據(jù)來源于《2013年廣西壯族自治區(qū)水資源公報(bào)》、《2013年廣西壯族自治區(qū)環(huán)境狀況公報(bào)》和《2014年廣西壯族自治區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

作為喀斯特典型省份，獨(dú)特的地表—地下“二元水文結(jié)構(gòu)”導(dǎo)致工程性缺水問題突出，生態(tài)環(huán)境脆弱，加之近年來廣西社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活水平的大幅提高，勢(shì)必對(duì)水資源帶來巨大壓力。為能夠全面真實(shí)地反映廣西水資源承載力的空間分異和喀斯特生態(tài)環(huán)境的特殊性，選取指標(biāo)時(shí)綜合考慮了研究對(duì)象的水資源供需狀況、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，將水資源承載力系統(tǒng)分為水資源供需、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)，共選取16個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建廣西水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)，并用熵權(quán)法計(jì)算出各指標(biāo)及其子系統(tǒng)的權(quán)重，具體計(jì)算步驟如下：

首先，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行非負(fù)化處理。設(shè)第i時(shí)段子系統(tǒng)中第j個(gè)影響因子的值為Xij(i=1,2,…,n；j=1,2,…,m)。為避免求熵值時(shí)對(duì)數(shù)的無意義，進(jìn)行以下處理：

(3)

其次，計(jì)算第i時(shí)段第j個(gè)影響因子占所有時(shí)段該因子和的比重(Pij)：

(4)

第三，求子系統(tǒng)中各指標(biāo)的權(quán)重(wj)：

(5)

表1　2013年廣西各地區(qū)水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重

注：人口數(shù)量為公安戶籍?dāng)?shù)。

2.3評(píng)價(jià)模型及計(jì)算

水資源承載力評(píng)價(jià)指數(shù)的具體計(jì)算過程如下：

(1) 評(píng)判矩陣R的計(jì)算。評(píng)判矩陣R中rij可通過評(píng)價(jià)因素的實(shí)際數(shù)值對(duì)照各因素的分級(jí)指標(biāo)(表2)來計(jì)算。為了消除各等級(jí)之間數(shù)值差別不大而等級(jí)相差一級(jí)的跳躍現(xiàn)象，對(duì)隸屬函數(shù)進(jìn)行模糊化處理[18]。對(duì)于v2級(jí)即中間區(qū)間，令其落在區(qū)間中點(diǎn)的隸屬度為1，兩側(cè)邊緣點(diǎn)的隸屬度為0.5，中間點(diǎn)向兩側(cè)線性遞減處理。對(duì)于v1和v3兩側(cè)區(qū)間，則令距臨界值越遠(yuǎn)，屬于兩側(cè)等級(jí)的隸屬度越大，在臨界值上屬于兩側(cè)等級(jí)的隸屬度各為0.5，按上述設(shè)想構(gòu)造各評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬函數(shù)的計(jì)算式。v1和v2級(jí)的臨界值為k1，v2和v3的臨界值為k3，v2等級(jí)區(qū)間中點(diǎn)為k2，k2=(k1+k3)/2。對(duì)于u3,u6,u13,u14,u15,u16負(fù)向指標(biāo)，各評(píng)語等級(jí)相對(duì)隸屬度函數(shù)(μ)計(jì)算公式為：

(6)

(7)

(8)

對(duì)于u1,u2,u4,u5,u7,u8,u9,u10,u11,u12正向指標(biāo)，各評(píng)語等級(jí)相對(duì)隸屬度函數(shù)的計(jì)算公式只需將公式(6)—(8)右端ui區(qū)間號(hào)“≤”改為“≥”，將“<”改為“>”計(jì)算。

表22013年廣西各地區(qū)水資源承載力綜合評(píng)價(jià)因素的分級(jí)指標(biāo)

目標(biāo)層準(zhǔn)則層因素層分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)v1v2v3水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系供需指標(biāo)u1u2u3u4u5u6人均水資源量/(m3/人)徑流系數(shù)水資源開發(fā)利用率/%地下水資源比例/%人均供水量/(m3/人)萬元GDP用水量/m3>6000>0.6<15>30>600<2006000～30000.6～0.415～2530～20600～400200～300<3000<0.4>25<20<400>300生態(tài)環(huán)境指標(biāo)u7u8u9u10森林覆蓋率/%生態(tài)環(huán)境用水率/%水源達(dá)標(biāo)率/%污水處理率/%>60>2>80>9060～402～180～5090～70<40<1<50<70社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)u11u12u13u14u15u16人均GDP/(元/人)城鎮(zhèn)化率/%農(nóng)田灌溉用水率/%居民生活用水率/%工業(yè)用水率/%人口密度/(人·km-2)>50000>30<50<5<10<20050000～2000030～2050～605～910～20200～400<20000<20>60>9>20>400評(píng)分值αj0.950.500.05

(9)

式中：vj——各評(píng)價(jià)等級(jí)；αj——各評(píng)價(jià)等級(jí)的賦值。

(3) 計(jì)算水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。對(duì)上一步計(jì)算得到的各子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，按公式(9)進(jìn)行加權(quán)平均，計(jì)算出水資源承載力的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)L。水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)是衡量水資源承載程度的綜合性指標(biāo)，評(píng)價(jià)指數(shù)越高，水資源承載力的狀況越好。

根據(jù)相關(guān)研究成果[5]，并結(jié)合廣西各地市自然生態(tài)環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，確定綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表3)，將水資源承載力劃分為3種類型：不可承載、可承載、理想可承載。

表3水資源承載力評(píng)價(jià)指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

L狀態(tài)狀態(tài)含義描述[0～0.4]不可承載水資源供需矛盾突出,水資源供給無法滿足生產(chǎn)生活的需要[0.4～0.6]可承載水資源供需矛盾緩解,水污染得到治理,區(qū)域節(jié)水措施較完善,能滿足生產(chǎn)和居民生活需要[0.6～1.0]理想可承載水資源成為該區(qū)域發(fā)展的優(yōu)勢(shì)資源,并與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展

3　評(píng)價(jià)結(jié)果

總體上看，2013年廣西水資源承載力狀況較好，除貴港市外，其余13個(gè)地市都處于可承載或理想可承載狀態(tài)，但各地市由于在水資源供需狀況、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面存在較大差異，其水資源承載能力具有明顯的空間分異性(圖1—2)。其中，桂林市的水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最高(L=0.73)，其次為柳州市(L=0.61)，兩市的水資源承載力均處于理想可承載狀態(tài)；而貴港市2013年水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為全省最低(L=0.36)，處于不可承載狀態(tài)。

從各子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)來看，也出現(xiàn)了一定的空間分異性(圖1)。供需子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，防城港市的供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最高，為0.75；貴港市的指數(shù)最低，為0.29。在生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果中，桂林市生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最高，為0.82；其他13個(gè)地市的評(píng)價(jià)指數(shù)均低于0.6，其中欽州市的生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最低，僅為0.36。社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)方面，全省的社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)總體較低，其中貴港市和玉林市的評(píng)價(jià)指數(shù)最低，均低于0.3，柳州市的評(píng)價(jià)指數(shù)最高，為0.61。

圖12013年廣西各地區(qū)水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)及各子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)

圖22013年廣西各地市水資源承載力類型分區(qū)

從全省各地市水資源承載力評(píng)價(jià)指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來看，貴港市的水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)全省最低(0.36)，屬不可承載區(qū)。桂林市和柳州市的水資源承載力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分別為0.73，0.61，屬于理想可承載區(qū)。南寧市、梧州市、北海市、防城港市、欽州市、玉林市、百色市、賀州市、河池市、來賓市和崇左市屬于可承載區(qū)(L∈[0.4～0.6])。

4　討論與結(jié)論

4.1討 論

4.1.1供需子系統(tǒng)空間分異分析2013年廣西供需子系統(tǒng)總體狀況較好(圖1)。廣西位于珠江水系中上游地區(qū)，河網(wǎng)密布，水系發(fā)達(dá)，內(nèi)有紅水河、柳江、桂江等河流。2013年為平水年，水資源總量較為豐富，全省降水量為1 696 mm，水資源總量為2 057億m3，人均水資源量為3 894 m3/人，高于全國(guó)同期平均值2 055 m3/人。

從供需子系統(tǒng)的空間分異來看，南寧市和貴港市的供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)分別為0.41，0.29，其他地市供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)均高于0.45，防城港市的評(píng)價(jià)指數(shù)最高，為0.75。南寧市水資源總量豐富，然而作為廣西的省會(huì)城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“集聚效應(yīng)”導(dǎo)致人口聚集，人口總量位居全省首位，導(dǎo)致人均水資源量和人均供水量均低于全省平均值，水資源供需矛盾突出。貴港市人口增長(zhǎng)迅速，2013年全市人口自然增長(zhǎng)率為8.25‰，比全省平均水平高0.32‰，人均水資源量和人均供水量均低于全省平均值，人口的迅速增長(zhǎng)導(dǎo)致水足跡迅速增加，給水資源帶來巨大壓力；另一方面，貴港市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率高達(dá)8.2%，而萬元GDP用水量較高(422 m3)，低效的水資源利用更加重了水資源短缺問題。防城港市的供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最高，由于瀕臨海洋，受西南季風(fēng)氣候影響更明顯，降水量最多，為2 913 mm，徑流系數(shù)高達(dá)0.65，由于人口數(shù)量為全省最低，人均水資源量高達(dá)12 681 m3/人，高于全省平均水平4 998 m3/人。

4.1.2生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)空間分異分析整體上，廣西各地市生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)較低。作為典型喀斯特省份，喀斯特土地面積比重為35.1%，2013年全省石漠化和潛在石漠化土地面積占國(guó)土總面積的17.7%。而喀斯特地區(qū)基巖裸露，植被嗜鈣石生，生態(tài)環(huán)境脆弱性強(qiáng)，且破壞后極難恢復(fù)，加之人類不合理活動(dòng)導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，地表或土壤中含有污染物時(shí)也會(huì)隨水流匯入河網(wǎng)污染地表河流或通過落水洞、溶蝕裂隙和天窗等進(jìn)入地下河造成污染，且污染一旦形成很難治理[19-20]。

從生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的空間分異來看，桂林市的評(píng)價(jià)指數(shù)最高，為0.82，其他地市評(píng)價(jià)指數(shù)均低于0.6，欽州市評(píng)價(jià)指數(shù)最低，僅為0.36。作為世界著名的旅游城市和文化名城，桂林市制定了嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策，全市生態(tài)環(huán)境保護(hù)狀況較好，森林覆蓋率高達(dá)70.59%，生態(tài)環(huán)境用水率為全省最高，達(dá)3%。同時(shí)由于旅游發(fā)展依賴于環(huán)境，居民的環(huán)保意識(shí)相對(duì)較高。另外，桂林市積極防治水污染，擁有城市污水處理廠4個(gè)，污水處理率為92.3%。而欽州市作為臨海工業(yè)城市，工業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率高達(dá)39%，工業(yè)發(fā)展的同時(shí)不可避免的帶來生態(tài)環(huán)境的破壞，如欽州市水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率和森林覆蓋率低于全省平均值，臨海造紙廠等重污染企業(yè)排污極易引發(fā)海洋環(huán)境污染，威脅海洋生態(tài)安全，必須嚴(yán)格控制污染排放強(qiáng)度，提高污水處理率。

4.1.3社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)空間分異分析2013年全省社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)總體較低，且空間分異明顯。除柳州市、桂林市、防城港市外，其余地市社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)均低于0.5。從全省來看，廣西各地市人口密度普遍較高，2013年人口平均密度為229人/km2，遠(yuǎn)高于全國(guó)平均人口密度的142人/km2。廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低，在全國(guó)處于中游偏下的水平，2013年人均GDP僅為26 326元/人，遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平41 804.72元/人。

從社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的空間分異來看，柳州市評(píng)價(jià)指數(shù)最高，為0.61，桂林市和防城港市的評(píng)價(jià)指數(shù)分別為0.57，0.59，貴港市的評(píng)價(jià)指數(shù)僅為0.28。作為廣西最大的工業(yè)城市，2013年工業(yè)總產(chǎn)值占全省工業(yè)總產(chǎn)值的21%，人均GDP為53 982元/人，城鎮(zhèn)化率為33.7%，居全省前列；且人口增長(zhǎng)率較低，2013年全市人口自然增長(zhǎng)率和人口密度均低于全省平均水平，人口數(shù)量得到了較好控制。防城港是中國(guó)西部第一大港口，同時(shí)也是連接中國(guó)與東盟各國(guó)的交通樞紐，2013年貨物吞吐量達(dá)1.06億t，防城港市作為新興的港口工業(yè)城市，人均GDP達(dá)5.6萬元/人，居于全省首位，且農(nóng)田灌溉用水和人口密度均低于全省平均值。貴港市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最低，主要原因在于區(qū)內(nèi)人口尤其是非農(nóng)業(yè)人口眾多，給水資源帶來了巨大壓力。2013年貴港市總?cè)丝诔^500萬，人口密度高達(dá)508人/km2，而人均GDP僅為1.38萬元/人，非農(nóng)業(yè)人口比重僅為12.6%。

4.1.4水資源承載力空間分異分析從圖1—2可以看出，2013年全省水資源承載力狀況總體較好(L∈[0.35～0.75])。廣西位于珠江水系中上游，區(qū)內(nèi)河流眾多，水資源豐富，另有龍灘水庫等39座大型水庫和169座中型水庫，2013年底總蓄水量達(dá)256.4億m3，豐富的水資源為廣西各地市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了充足的保障。

從水資源承載力的空間分異來看，廣西水資源承載力劃分為3大類型區(qū)(圖2)：

(1) 理想可承載區(qū)。主要有桂林市和柳州市兩個(gè)地區(qū)，該類型區(qū)內(nèi)水資源較為豐富，有漓江、湘江、潯江、柳江等河流，人均水資源量高于4 500 m3/人，徑流系數(shù)位居全省首位，且水資源開發(fā)利用率低，不足13%，水資源開發(fā)潛力巨大，供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)位于全省前列；另一方面，桂林市和柳州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，非農(nóng)業(yè)人口較少，城鎮(zhèn)化率高于全省平均水平，人均GDP為全省最高，且污水處理率高達(dá)90%以上，生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)均為全省最高。因此，該區(qū)內(nèi)水資源承載能力較大，屬理想可承載區(qū)。

(2) 不可承載區(qū)。主要包括貴港市，該類型區(qū)內(nèi)人口眾多，人均水資源量?jī)H為2 393 m3/人，而農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市居民用水多，水資源開發(fā)利用率高達(dá)31%，屬于不可持續(xù)的水資源利用模式，一旦發(fā)生極端干旱，很可能導(dǎo)致嚴(yán)重的缺水問題。加之經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后、城鎮(zhèn)化率低，僅為12.6%，供需子系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)為全省最低，水資源承載能力不足，難以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足保障。

(3) 可承載區(qū)。這類地區(qū)包括南寧市、梧州市、北海市、防城港市、欽州市、玉林市、百色市、賀州市、河池市、來賓市和崇左市，該類型區(qū)內(nèi)水資源總量較豐富，人均水資源量為4 985 m3/人，能夠?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。但是，各地市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)迅速，工農(nóng)業(yè)用水和居民生活用水量逐年增加，2013年平均水資源開發(fā)利用率高達(dá)23%，遠(yuǎn)高于桂林市和柳州市，水資源支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛力空間有限。但隨著科技的發(fā)展和節(jié)水能力的提高，水資源的承載空間將進(jìn)一步擴(kuò)展。

4.2結(jié) 論

(1) 2013年廣西壯族自治區(qū)水資源承載力狀況總體較好，其中桂林市、柳州市處于理想可承載狀態(tài)，貴港市處于不可承載狀態(tài)，其他地市均處于可承載狀態(tài)。

(2) 從各子系統(tǒng)來看，供需子系統(tǒng)總體狀況較好，防城港市的供需子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最高，南寧市和貴港市的評(píng)價(jià)指數(shù)最低；生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)普遍較低，桂林市的評(píng)價(jià)指數(shù)最高；社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)總體較低，柳州市、桂林市和防城港市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最高，貴港市的評(píng)價(jià)指數(shù)最低。

(3) 評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)各地市水資源規(guī)劃和水資源可持續(xù)開發(fā)利用具有一定的借鑒和參考價(jià)值，未來廣西應(yīng)合理控制人口，提高節(jié)水意識(shí)，加強(qiáng)污水處理及廢水回用，以提高水資源承載能力，實(shí)現(xiàn)水資源的高效、可持續(xù)利用。

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Spatial Difference of Water Resource Carrying Capacity of Guangxi Using Fussy Comprehensive Evaluation Model Based on Entropy Weight Method

DAI Minghong1, WANG Lachun1, WEI Xingping2

(1.SchoolofGeographicandOceanographicSciences,NanjingUniversity,Nanjing210093,China; 2.KeyLaboratoryofGISApplication,CollegeofGeographyandTourism,ChongqingNormalUniversity,Chongqing400047,China)

Water resource carrying capacity evaluation is the basis of water security management. Selecting Guangxi Province, a typical karst region as the study area, we selected the evaluation indices from three sub-systems: water resource, socio-economic and ecological environment. The fuzzy comprehensive evaluation model of water resource carrying capacity was constructed to evaluate water resource carrying capacity of Guangxi in 2013 using entropy weight method. It was shown that the overall water resource carrying capacity in Guangxi in 2013 was in good condition. The water resource carrying capacity of Guilin City and Liuzhou City are in an ideal state. The water resource carrying capacity of Guigang City is in a non-carrying state. Other cities are in a carrying state. Seeing each subsystem, the overall water resource subsystem is in good condition, among which the highest index of water resource subsystem evaluation is found in Fangchenggang City, and the lowest one is observed in Nanning City and Guigang City. The ecological subsystem evaluation index is generally low, among which the highest index is found in Guilin City. The highest index of socio-economic subsystem evaluation is observed in Liuzhou City, Guilin City and Fangchenggang City, while the lowest is observed in Guigang City. The evaluation results of this method can help water resource planning and sustainable development and utilization in Guangxi and other regions.

water resource carrying capacity; fussy comprehensive evaluation model; entropy eight method; spatial difference

2015-03-18

2015-03-30

國(guó)家自然科學(xué)基金“喀斯特地區(qū)人類活動(dòng)主導(dǎo)下的生態(tài)環(huán)境變化與流域水文循環(huán)響應(yīng)耦合機(jī)理研究”(41371045);“巖溶槽谷區(qū)水土流失特征及機(jī)理研究”(41202135)

戴明宏(1989—),女,山東萊州人,碩士研究生,研究方向?yàn)閹r溶地區(qū)水資源開發(fā)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。E-mail:daiminghong89@126.com

王臘春(1963—),男,江蘇金壇人,教授,博導(dǎo),主要從事水文水資源研究。E-mail:wang6312@263.net.cn

TV213

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1005-3409(2016)01-0193-07