摘 要：城市水資源復(fù)合系統(tǒng)是高度人工化的生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)展過程具有不確定性，用DPSIR模型的驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)五個因子從機理上分析了其發(fā)展過程，進而提出了基于DPSIR模型的城市水資源可持續(xù)發(fā)展的研究方法，并分析了DPSIR模型的各個因子在該方法中的具體體現(xiàn)和對應(yīng)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：城市水資源；復(fù)合系統(tǒng)；DPSIR模型；可持續(xù)發(fā)展

引言

可持續(xù)發(fā)展是指人類在社會經(jīng)濟發(fā)展和能源開發(fā)中，以確保它滿足目前的需要而不破壞未來發(fā)展需求的能力。水是生命之源，是生態(tài)環(huán)境的基本要素，水資源的可持續(xù)發(fā)展是指在維持水的持續(xù)性和生態(tài)系統(tǒng)整體性的條件下，支持人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展和滿足代內(nèi)和代際人用水需要的全部過程。

城市是人類高強度活動的地區(qū)，城市水資源、社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境相互耦合、相互作用，共同構(gòu)成了城市水資源-社會-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)（簡稱城市水資源復(fù)合系統(tǒng)）。因此，城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展應(yīng)該包含以下幾方面的內(nèi)容：第一，水資源的開發(fā)利用是可持續(xù)的，即在保持城市生態(tài)環(huán)境健康的前提下開發(fā)水資源；第二，水資源的開發(fā)利用必須滿足一定的社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模；第三，水資源的開發(fā)利用必須堅持“節(jié)流優(yōu)先，治污為本，多渠道開源”[3]的發(fā)展戰(zhàn)略；第四，水資源開發(fā)利用要滿足世世代代人類用水需求，體現(xiàn)代內(nèi)與代際間的平等。

城市水資源復(fù)合系統(tǒng)是高度人工化的生態(tài)系統(tǒng)，對這類復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，不確定性是其最基本的特征[4]，因此，在構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展評價指標體系之前首先應(yīng)從機理上對城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展過程進行研究，找出影響和制約城市水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展的脅迫因子，進而提出合理的管理措施和途徑，實現(xiàn)城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。由PSR模型延伸出來的驅(qū)動力（Driving forces）-壓力（Pressure）-狀態(tài)（State）-影響（Impact）-響應(yīng)（Responses）模型（DPSIR模型）正是符合這一思維模式的模型，可以很好地描述城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程。

1 城市水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展過程的DPSIR模型

DPSIR模型是目前在環(huán)境領(lǐng)域中廣泛使用的框架模型，它用驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)五個因子共同描述生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展過程。城市水資源復(fù)合系統(tǒng)可以用DPSIR模型來描述其發(fā)展過程。

1.1 驅(qū)動力因子分析

在城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程中，驅(qū)動力是指造成水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)生變化的根本原因，可以分為自然驅(qū)動力和社會經(jīng)濟驅(qū)動力。自然驅(qū)動力是指城市化導(dǎo)致的自然條件的變化，主要包括城市水循環(huán)、城市氣候及降雨特征、城市水文效應(yīng)及城市水環(huán)境的變化[1]。社會經(jīng)濟驅(qū)動力是指社會經(jīng)濟的發(fā)展對城市水資源的需求，主要包括城市發(fā)展的人口目標和經(jīng)濟目標。從對城市水資源復(fù)合系統(tǒng)作用的時效性上來說，自然因素導(dǎo)致的城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展變化是緩慢的，而社會經(jīng)濟因素對城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的影響大、作用突出，是城市水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展變化的主導(dǎo)驅(qū)動因子。

1.2 壓力因子分析

在城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程中，壓力是指通過驅(qū)動力作用后，直接施加在水資源復(fù)合系統(tǒng)之上的促使水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展變化的壓力，直接表征驅(qū)動力的強度。驅(qū)動力對城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的壓力一方面表現(xiàn)在城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)對水資源的競爭上，具體表現(xiàn)在城市的工業(yè)需水、農(nóng)業(yè)需水、生活需水以及生態(tài)需水之間的競爭，另一方面表現(xiàn)在社會子系統(tǒng)和經(jīng)濟子系統(tǒng)對包括水環(huán)境在內(nèi)的生態(tài)環(huán)境的影響，具體表現(xiàn)在廢污水的排放?？沙掷m(xù)發(fā)展的水資源開發(fā)利用，實際上就是通過對水循環(huán)過程的調(diào)節(jié)，使水分沿著特定的路徑循環(huán)運動，從而滿足社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等不同部門對水資源的特殊需求，同時使水資源、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)并可持續(xù)發(fā)展。

1.3 狀態(tài)因子分析

在城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程中，狀態(tài)是水資源復(fù)合系統(tǒng)在驅(qū)動力和壓力共同作用下的現(xiàn)實表現(xiàn)，是驅(qū)動力和壓力共同作用的結(jié)果，描述水資源復(fù)合系統(tǒng)的物理特征。水資源復(fù)合系統(tǒng)的狀態(tài)及其動態(tài)變化是研究驅(qū)動力和壓力的基礎(chǔ)，也是分析影響和響應(yīng)的出發(fā)點。城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的狀態(tài)可以用地表水開發(fā)利用程度、地下水開發(fā)利用程度、可用水資源量、水質(zhì)狀況、水資源重復(fù)利用能力、污水處理能力、人口現(xiàn)狀、經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀、生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀等來表征。

1.4 影響因子分析

在城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程中，影響是指水資源復(fù)合系統(tǒng)在驅(qū)動力和壓力共同作用下的狀態(tài)的變化。與狀態(tài)的相似之處是，二者都是驅(qū)動力和壓力共同作用的現(xiàn)實表現(xiàn)，不同之處是狀態(tài)反映的是城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的狀態(tài)，而影響反映的是城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的變化，對影響的分析是決策的基礎(chǔ)，是響應(yīng)的依據(jù)。社會經(jīng)濟發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境對水資源的需求和水資源供應(yīng)之間的矛盾以及社會、經(jīng)濟、生態(tài)系統(tǒng)對水資源需求的競爭，導(dǎo)致了城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的狀態(tài)不斷地發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在水資源量的變化、水資源質(zhì)的變化以及生態(tài)環(huán)境的變化等方面。

1.5 響應(yīng)因子分析

在城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程中，響應(yīng)是指人類對狀態(tài)和影響的反饋，是對水資源開發(fā)利用、社會經(jīng)濟的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護等所采取的管理措施。社會經(jīng)濟因素對水資源復(fù)合系統(tǒng)的壓力塑造了水資源復(fù)合系統(tǒng)的當前狀態(tài)，系統(tǒng)的狀態(tài)反過來又影響社會經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模和結(jié)構(gòu)等，為了實現(xiàn)城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展目標，人類必須調(diào)整自身行為，即社會的響應(yīng)。

1.6 驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)機理分析

城市水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展的DPSIR模型是一種基于因果關(guān)系組織信息模型，存在著驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)的因果關(guān)系鏈，在城市發(fā)展的初期，驅(qū)動力因子和壓力因子的強度在水資源的承載能力之內(nèi)，水資源能滿足城市發(fā)展的要求，水資源對城市的形成和發(fā)展起著孕育、滋養(yǎng)、促進和支持的作用，水資源復(fù)合系統(tǒng)處于穩(wěn)定、有序的狀態(tài)。隨著人類對社會經(jīng)濟發(fā)展要求的不斷提高和城市化進程的加速，人類活動對水資源的開發(fā)利用施加的壓力超過了其承載能力，水資源系統(tǒng)的狀態(tài)，包括水資源的數(shù)量和質(zhì)量、水資源的水文循環(huán)過程等都發(fā)生了改變，而水資源的短缺和包括水環(huán)境在內(nèi)的生態(tài)環(huán)境的惡化又反過來影響和制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。隨后，人類逐漸通過經(jīng)濟和管理策略對這些變化做出響應(yīng)，一方面調(diào)整水資源系統(tǒng)的驅(qū)動力和壓力，從根源上改善水資源狀況，另一方面采取直接措施改善水資源的狀況及生態(tài)環(huán)境狀況，從而使水資源復(fù)合系統(tǒng)朝著健康、有序的方向演進，如此循環(huán)，最終實現(xiàn)城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展過程就是這樣一個驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)的S型發(fā)展過程。

2 基于DPSIR模型的城市水資源可持續(xù)發(fā)展研究方法

基于以上分析，城市水資源復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的研究應(yīng)該遵循以下過程：首先評價城市水資源的現(xiàn)狀及其變化趨勢，然后分析造成城市水資源現(xiàn)狀和變化的原因和以及社會經(jīng)濟發(fā)展對水資源的驅(qū)動力和壓力，找出脅迫因子，分析水資源的現(xiàn)狀和變化對社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的影響，據(jù)此調(diào)整當前的發(fā)展策略，提出合理的管理措施和途徑，實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

2.1 城市水利用基本狀況及需水預(yù)測

DPSIR模型的狀態(tài)因子在城市水資源的可持續(xù)發(fā)展研究中體現(xiàn)在對城市水利用基本狀況的調(diào)查及需水量的預(yù)測。

城市水利用基本狀況主要包含以下四方面的內(nèi)容：第一，城市供水水源狀況。城市水資源包括傳統(tǒng)的淡水資源和非傳統(tǒng)的水資源。對供水水源構(gòu)成特征的分析，就是調(diào)查構(gòu)成城市水源的各種水源的量和比例；第二，城市供水狀況，包括供水設(shè)施能力、供水量、供水水質(zhì)的調(diào)查分析；第三，城市用水狀況，城市用水分為工業(yè)用水、生活用水和生態(tài)環(huán)境用水，對用水構(gòu)成特征的分析，就是調(diào)查各部分用水的量和比例；第四，城市排水狀況，包括城市污染排放量、污水處理率、污水處理收費等方面。

在對城市水利用現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市社會經(jīng)濟的發(fā)展目標，對城市發(fā)展的需水量做出預(yù)測，預(yù)測方法主要有萬元產(chǎn)值需水量定額法、用水增長趨勢分析法、人均用水定額法、關(guān)鍵因子相關(guān)分析法等，不同的預(yù)測方法有不同的適用條件和不同的優(yōu)缺點，因此在實際需水量預(yù)測過程中可以結(jié)合多種預(yù)測方法相互校驗。

2.2 城市水問題及其原因分析

DPSIR模型的影響因子在城市水資源的可持續(xù)發(fā)展研究中體現(xiàn)在對城市水問題的調(diào)查研究，驅(qū)動力因子和壓力因子體現(xiàn)在對城市水問題產(chǎn)生原因的分析。

城市水問題的調(diào)查研究是在對城市水利用基本狀況調(diào)查分析的基礎(chǔ)上進行的，包含兩方面的內(nèi)容：第一，社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來的水資源和生態(tài)環(huán)境的問題，具體表現(xiàn)在水資源是否短缺、水污染狀況、生態(tài)環(huán)境的健康狀況等方面；第二，水資源和生態(tài)環(huán)境對社會經(jīng)濟發(fā)展的影響和制約，具體表現(xiàn)在水資源量對社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模、包括水環(huán)境在內(nèi)的生態(tài)環(huán)境對人類社會的影響等方面。目前存在的水問題主要表現(xiàn)在水資源供需矛盾、水體的污染、生態(tài)環(huán)境的惡化。

在對城市水問題調(diào)查的基礎(chǔ)上深入研究其產(chǎn)生的原因，找出制約城市水資源復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的脅迫因子，即城市水問題產(chǎn)生的驅(qū)動力和壓力。目前水問題存在的原因主要包括污水處理率低、用水浪費、供水漏失量大、工業(yè)用水效率低下、工業(yè)布局不合理、管理措施不利等。

2.3 制定可持續(xù)發(fā)展的策略

DPSIR模型的響應(yīng)因子在城市水資源的可持續(xù)發(fā)展研究中體現(xiàn)在為解決城市水問題所采取的措施，即為城市水資源復(fù)合系統(tǒng)制定可持續(xù)發(fā)展策略。

通過對城市發(fā)展過程中出現(xiàn)水問題的原因的調(diào)查分析，從調(diào)整驅(qū)動力因子和壓力因子的強度、改善狀態(tài)因子和影響因子兩方面入手，采取各種措施協(xié)調(diào)城市發(fā)展與水資源、生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，改善包括水環(huán)境在內(nèi)的生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，進而實現(xiàn)城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。具體措施主要包括調(diào)整水戰(zhàn)略方針，遵循“節(jié)流優(yōu)先，治污為本，多渠道開源”的原則；科學配置、綜合利用各種水資源；加強城市水系統(tǒng)規(guī)劃；加強水市場監(jiān)督；加強管理，創(chuàng)建節(jié)水型城市[3]。

3 結(jié)束語

城市水資源復(fù)合系統(tǒng)是城市水資源、社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境相互耦合的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)中各因素之間的相互作用相當復(fù)雜，DPSIR模型的應(yīng)用可以簡化這一過程。通過全面分析城市水資源復(fù)合系統(tǒng)的驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)，可以深入理解社會、經(jīng)濟、水資源、生態(tài)環(huán)境之間的作用過程以及彼此之間的因果關(guān)系，為城市水資源可持續(xù)發(fā)展指標體系的建立提供理論依據(jù)，為實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置奠定基礎(chǔ)。在用DPSIR模型分析城市水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展過程的基礎(chǔ)上，提出了基于DPSIR模型的城市水資源可持續(xù)發(fā)展研究方法，為城市水資源的可持續(xù)發(fā)展研究提供一定的參考。

參考文獻

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