袁汝華,王霄漢
(河海大學(xué)商學(xué)院水利經(jīng)濟(jì)研究所,江蘇南京 211100)
伴隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展,水資源成為影響區(qū)域綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。中國幅員遼闊,水資源總量豐富,但人均水資源短缺,部分地區(qū)工業(yè)化程度較高,水污染問題凸顯。緩解水資源供需矛盾,提高水資源利用能力,實(shí)現(xiàn)社會-環(huán)境-水資源良性耦合,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展,是水資源與社會戰(zhàn)略研究中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,區(qū)域水資源承載力綜合評價屬于該研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)性命題。
水資源承載力的研究始于20 世紀(jì)80 年代末。施雅風(fēng)等[1]首先提出水資源承載力的概念,之后水資源承載力的概念被眾多學(xué)者賦予自己理想的內(nèi)涵。目前被廣泛認(rèn)同的水資源承載力定義為:滿足生態(tài)環(huán)境需水的可利用水量能夠維系該地區(qū)人口、資源與環(huán)境一定發(fā)展目標(biāo)的最大可供給的社會-經(jīng)濟(jì)規(guī)模[2]。
國內(nèi)學(xué)者在區(qū)域水資源承載力量化評估方面做了許多研究,主要使用的研究方法有模擬遞推法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法、系統(tǒng)分析法、主成分分析法等。劉雁慧等[3]探討中國水資源承載力的現(xiàn)狀與趨勢,從承壓、壓力、協(xié)調(diào)、管理4 個方面構(gòu)建指標(biāo)體系,利用基于熵權(quán)的多屬性決策評價方法探討2000—2015 年中國水資源承載力。王建華等[4]以人口數(shù)量和GDP 作為水資源承載力的表征指標(biāo),運(yùn)用GDP產(chǎn)值用水量評價法、流域水質(zhì)模型及湖泊水庫均勻混合模型計(jì)算武漢城市圈水環(huán)境承載力,并用承載度這一指標(biāo)來評價水環(huán)境的承載狀態(tài)。王晗等[5]等從環(huán)境、水資源、社會、經(jīng)濟(jì)4 個角度選取定量指標(biāo)構(gòu)建評價體系,使用指標(biāo)熵信息確定權(quán)重,使用Topsis 決策方法對鄭州市水資源承載力動態(tài)變化進(jìn)行綜合評價。王晗等[5]采用系統(tǒng)動力學(xué)分析方法,在分析山東省濟(jì)南市水資源承載力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,建立水資源承載力系統(tǒng)動力學(xué)模型,模擬在自然發(fā)展型、節(jié)水持續(xù)型等4 種情形下濟(jì)南市水資源承載動態(tài)變化與2020 年水資源承載力狀況。程廣斌等[6]通過天山北坡經(jīng)濟(jì)帶水資源以及其他6 個維度構(gòu)建綜合承載力的評價體系,運(yùn)用均方差決策以及多指標(biāo)分析綜合方法,對其城市綜合承載力進(jìn)行評價研究,結(jié)果表明,水資源承載力逐步成為影響天山北坡經(jīng)濟(jì)帶各城市綜合承載力的主要因素,水資源承載力壓力指數(shù)較大。
目前國際上對水資源承載力單項(xiàng)研究成果較少,國外相關(guān)研究大多將其納入可持續(xù)發(fā)展理論。Souro等[7]從城市視角,以供水系統(tǒng)與水資源承載力相結(jié)合進(jìn)行水資源承載力研究并據(jù)此對城市可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評價。Harris 等[8]對農(nóng)業(yè)區(qū)域進(jìn)行水資源承載力研究,并將農(nóng)業(yè)水資源承載力應(yīng)用到區(qū)域發(fā)展?jié)摿ρ芯恐?。Rijsberman[9]等在對美國城市水資源供給進(jìn)行評價和工業(yè)水環(huán)境管理體系中將評價結(jié)果作為城市供水用水保障及社會安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。
模糊綜合評價法也常用于相關(guān)研究。模糊數(shù)集概念起源于20 世紀(jì)60 年代。Zadeh[10]基于生活中很多問題存在不確定性提出模糊集的概念。Atanassov 等[11]根據(jù)模糊集理論延伸出直覺模糊集的概念,提出從隸屬度與非隸屬度兩方面考慮現(xiàn)實(shí)問題,讓人們對客觀世界的模糊本質(zhì)有更清楚的認(rèn)識。畢達(dá)哥拉斯模糊集概念由Yager 等[12]從直覺模糊集中推廣而出。相比于直覺模糊集,畢達(dá)哥拉斯模糊集能更好地解決實(shí)際問題中信息不完全不精確等問題。近年,模糊集相關(guān)理論已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于經(jīng)濟(jì)、資源管理的評價與決策等問題:Wang 等[13]使用模糊集研究方法定性比較探討臺灣上市公司在2010—2013 年間大中型企業(yè)聲譽(yù)與企業(yè)價值相關(guān)性;Lee G 等[14]采用基于α-割集模糊改進(jìn)的TOPSIS法對韓國漢江的空間洪水易損性進(jìn)行研究;陳艷萍等[15]利用畢達(dá)哥拉斯模糊數(shù)集結(jié)合TOPSIS 法,以黃河流域上游為例進(jìn)行生態(tài)破壞度的評價,并據(jù)研究結(jié)果進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償迫切度的排序。
以往學(xué)者對水資源承載力進(jìn)行的量化研究缺少對數(shù)據(jù)不確定性與模糊性的考慮,選取數(shù)據(jù)指標(biāo)傾向于考察水文水資源方面內(nèi)容,或僅用GDP 與人口來表征水資源承載規(guī)模,而其他社會因素考慮較少,同時少有對水資源承載力影響因素因果關(guān)系的分析。針對過去學(xué)者研究的不足之處,利用DPSIR 因果網(wǎng)絡(luò)模型作為理論框架,研究區(qū)域水資源-社會-環(huán)境多元系統(tǒng)的發(fā)展矛盾與水資源承載力動態(tài)變化趨勢,分析水資源承載力演化過程并據(jù)此建立區(qū)域水資源承載力系統(tǒng),構(gòu)建相應(yīng)評價指標(biāo)體系,使用熵權(quán)法對指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重設(shè)置,并加入對數(shù)據(jù)不確定性的考慮,采用畢達(dá)哥拉斯模糊理論結(jié)合改進(jìn)TOPSIS法對長三角兩省一市25 座城市區(qū)域進(jìn)行水資源承載力綜合評價,依據(jù)結(jié)果進(jìn)行水資源承載力綜合評價排序,給出地方水資源與水環(huán)境管理建議。
DPSIR 評價模型是一種基于因果反饋理論的框架模型,主要用于評價生態(tài)環(huán)境水平,起源于國際經(jīng)濟(jì)與合作發(fā)展組織(OECD)[16]提出的PSR 模型與聯(lián)合國(UN)[17]提出的DSR 模型。PSR 模型即“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”評價體系,用于區(qū)域生態(tài)安全與環(huán)境安全研究;DSR 模型即“驅(qū)動力-狀態(tài)-響應(yīng)”評價體系,該評價體系相對PSR 模型加入較多的社會經(jīng)濟(jì)、政策等因子。歐洲環(huán)境署(EEA)[18]整合PSR 與DSR 模型,并加入新的I 影響子系統(tǒng),提出DPSIR 模型,即“驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)”模型。DPSIR 理論模型將PSR 與DSR 模型的優(yōu)點(diǎn)整合,在生態(tài)環(huán)境方面應(yīng)用廣泛,但是在水資源與水環(huán)境方面研究應(yīng)用還很少。
水資源系統(tǒng)內(nèi)包含多個子系統(tǒng),子系統(tǒng)之間相互作用、相互反應(yīng),單個系統(tǒng)無法對水資源承載力做出合理的評價,故引入DPSIR 模型,梳理水資源與經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)環(huán)境相互作用的每一個階段,揭示其因果關(guān)系,分析系統(tǒng)局部對整體的影響,同時對區(qū)域水資源承載力進(jìn)行綜合評價。DPSIR-水資源承載力評價系統(tǒng)包括水資源承載力驅(qū)動力系統(tǒng)(D)、水資源承載力壓力系統(tǒng)(P)、水資源承載力狀態(tài)系統(tǒng)(S)、水資源承載力影響系統(tǒng)(I)、水資源承載力響應(yīng)系統(tǒng)(R),5 個系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián),層層遞進(jìn),描述了水資源承載力的動態(tài)變化。簡單闡釋系統(tǒng)原理:伴隨經(jīng)濟(jì)、科技水平不斷發(fā)展,人類社會勢必會提升對水資源的需求,從而驅(qū)動水資源承載力發(fā)展,但是產(chǎn)生的水體污染物和水資源的過度消耗使得水資源承載力的提升面臨各種壓力,水資源供需矛盾加劇,打破社會-自然-水環(huán)境平衡狀態(tài)。矛盾持續(xù)升溫會產(chǎn)生各種自然災(zāi)害以及水量供應(yīng)不足、水環(huán)境污染惡化等狀況,對社會可持續(xù)發(fā)展造成負(fù)面影響,社會又會對此做出反饋,如加快水利工程建設(shè),提高社會對水環(huán)境保護(hù)的意識,加大環(huán)境治理投資等,設(shè)法實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會-生態(tài)環(huán)境-水資源的良性耦合,最終提升水資源承載力,減輕水資源對社會發(fā)展的制約力以及人類社會對水環(huán)境的造成的影響與壓力。
圖1 DPSIR-水資源承載力系統(tǒng)
現(xiàn)將水資源承載力演化過程作為整體,以DPSIR 理論為紐帶,分析各過程子系統(tǒng)組成要素對水資源承載力產(chǎn)生的影響,在遵循指標(biāo)篩選科學(xué)性、目的性、可比性、整體性等原則的基礎(chǔ)上,建立DPSIR-水資源承載力綜合評價指標(biāo)體系,其中:驅(qū)動力子系統(tǒng)內(nèi)指標(biāo)表示經(jīng)濟(jì)社會對水資源承載力發(fā)展具有驅(qū)動作用的因子,系統(tǒng)內(nèi)因子推動水資源供需承受壓力、尋求發(fā)展;壓力子系統(tǒng)內(nèi)指標(biāo)表示對水資源供給、質(zhì)量、水環(huán)境保護(hù)等方面造成壓力的因子;狀態(tài)子系統(tǒng)內(nèi)指標(biāo)反映目前維持經(jīng)濟(jì)社會與自然平衡水資源供給與使用狀態(tài)、各城市產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀;影響子系統(tǒng)內(nèi)因子反映社會生產(chǎn)生活需水與供水量、水質(zhì)之間的矛盾對水資源和經(jīng)濟(jì)社會之間平衡產(chǎn)生影響的方面;響應(yīng)子系統(tǒng)要素是經(jīng)濟(jì)社會根據(jù)其余系統(tǒng)內(nèi)的指標(biāo)變化做出的反饋,包括控制生活及工業(yè)污水、改善生態(tài)環(huán)境等方面。具體DPSIR-水資源承載力綜合評價指標(biāo)體系見表1。
表1 DPSIR-水資源承載力綜合評價指標(biāo)體系
畢達(dá)哥拉斯模糊集是基于直覺模糊集所推廣出來的一種模糊數(shù)學(xué)概念。直覺模糊集可以對現(xiàn)實(shí)信息進(jìn)行模糊處理,由于其包含躊躇度的思想,并且從隸屬度與非隸屬度兩個角度描述不確定性信息,所以被學(xué)者廣泛研究并被運(yùn)用于各個領(lǐng)域,但是隸屬度的取值范圍的限制讓其對現(xiàn)實(shí)世界的某些問題束手無策。畢達(dá)哥拉斯模糊集與直覺模糊集相比較而言,最大的特點(diǎn)就是擴(kuò)大了隸屬度與非隸屬度的范圍,直覺模糊集的隸屬度與非隸屬度之和小于等于1,畢達(dá)哥拉斯模糊集則要求隸屬度與非隸屬度的平方之和小于等于1 即可,二維圖像表示如圖2所示。
圖2 畢達(dá)哥拉斯模糊集與傳統(tǒng)模糊集隸屬空間比較
(1)定義1 設(shè)U 為論域,畢達(dá)哥拉斯模糊數(shù)集PFS(Pythagorean Fuzzy Sets)滿足:
利用Pythagoras-TOPSIS 法解決多屬性水資源承載力綜合評價問題,設(shè)目標(biāo)方案集為S={s1,s2,...,sn}(n ≥2),評價屬性集為A={a1,a2,...,am} (m ≥3),即上一小節(jié)通過DPSIR 模型理論所建立水資源承載力綜合評價指標(biāo)體系。同時設(shè)方案Si的Aj評價值為Pij=<μij,υij>,決策矩陣可表示為:
對以DPSIR 理論為基礎(chǔ)建立的指標(biāo)體系,根據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)序列信息熵設(shè)置權(quán)重。熵權(quán)法屬于客觀定權(quán)法,其基本思想是若某項(xiàng)指標(biāo)或者屬性的數(shù)據(jù)列的變異程度越大,則其相對應(yīng)的權(quán)系數(shù)就越大,不存在主觀因素干擾,具體步驟:
(1)由于指標(biāo)繁多,數(shù)據(jù)量綱不同,同時為計(jì)算指標(biāo)信息熵做準(zhǔn)備,對原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行規(guī)范化處理,設(shè)原始數(shù)據(jù)矩陣O=(oij)m*n,規(guī)范化后矩陣為K=(kij)m*n(i=1,2,...,m;j=1,2,...,n)。
當(dāng)數(shù)據(jù)屬于效益型指標(biāo)時:
當(dāng)數(shù)據(jù)屬于成本型指標(biāo)時:
式(6)、(7)中,j 是評價指標(biāo),MINoj是j指標(biāo)所有地區(qū)中的最小值,MAXoj是j 指標(biāo)所有地區(qū)中的最大值。
(2)根據(jù)規(guī)范化后矩陣計(jì)算各指標(biāo)信息熵,設(shè):
式(8)、(9)中,Pij是i 城市j 評價指標(biāo)的比重,規(guī)定當(dāng)Pij=0 時,LNpij=0。
(3)根據(jù)計(jì)算所得信息熵值計(jì)算各評價指標(biāo)的變異系數(shù)dij以及最終權(quán)重wj:
通常在實(shí)際問題中模糊數(shù)集難以確定猶豫度,但雷陽等[19]、蘭蓉等[20]學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行實(shí)際問題推演過程中若假定猶豫度為一合理常量(假定π2=0.15),可以解決大部分問題。
水資源承載能力綜合評價指標(biāo)等級根據(jù)研究方法、評價準(zhǔn)則,目標(biāo)地區(qū)的不同都會產(chǎn)生差異。本文研究參照已有水資源水環(huán)境安全及水資源承載力評價相關(guān)文獻(xiàn)[21-24],結(jié)合水污染指標(biāo)臨界值以及相關(guān)政府部門頒發(fā)的文件如《節(jié)水型社會建設(shè)“十三五”規(guī)劃》《生態(tài)市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》等,根據(jù)專家意見修改及設(shè)定部分文獻(xiàn)或文件中未曾定義的指標(biāo)影響等級,同時根據(jù)等級評價結(jié)果設(shè)置指標(biāo)隸屬度,結(jié)果如表2—表6。
表2 驅(qū)動力系統(tǒng)指標(biāo)評價等級
表3 壓力指標(biāo)評價等級
表4 狀態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)評價等級
表5 影響系統(tǒng)指標(biāo)評價等級
表6 反饋系統(tǒng)指標(biāo)評價等級
將選取指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)所屬系統(tǒng)以及指標(biāo)評價等級設(shè)置隸屬度,評價等級為ⅰ,隸屬度設(shè)置為0.1;評價等級為ⅱ,隸屬度為0.3;評價等級為ⅲ,隸屬度為0.5;評價等級為ⅳ,隸屬度為0.7;評價等級為ⅴ,隸屬度為0.9,通過公式(12)確定數(shù)據(jù)非隸屬度,據(jù)此建立決策矩陣。
3.5.1 確定正負(fù)理想點(diǎn)
根據(jù)畢達(dá)哥拉斯模糊決策矩陣、定義3 以及Topsis 法原理尋求正、負(fù)理想點(diǎn)。記正理想點(diǎn)為s+,表示根據(jù)畢達(dá)哥拉斯得分函數(shù)所求得得分最高,記負(fù)理想點(diǎn)為s-,表示根據(jù)畢達(dá)哥拉斯得分函數(shù)計(jì)算得分最低:
式(13)、(14)中,βj表示j 指標(biāo)不同城市畢達(dá)哥拉斯數(shù)模糊數(shù)集合,G(βj)表示其畢達(dá)哥拉斯得分函數(shù)。
3.5.2 計(jì)算各方案與理想點(diǎn)之間距離
課堂教學(xué),尤其是新課教授,是學(xué)生英語提升的關(guān)鍵。一直以來,高效課堂是學(xué)校教學(xué)不懈追求的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)高效,就要確保有效教學(xué)的覆蓋面,讓課堂真正成為全體學(xué)生的課堂。這就需要分層教學(xué)來實(shí)現(xiàn)。
確定每個方案集的每個屬性到正負(fù)理想點(diǎn)各屬性的Euclidean 距離,距離測度計(jì)算見定義4,方案集與正理想方案之間的距離越短同時與負(fù)理想方案之間的距離越大,表明方案越合理,若越接近此標(biāo)準(zhǔn)則說明該區(qū)域DPSIR-水資源承載系統(tǒng)綜合評價在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)最高。方案間距離測度可表示為:
式(15)、(16)中D 代表i 城市到理想點(diǎn)的Euclidean 距離,ωj表示j 指標(biāo)權(quán)重占比,d 表示但各指標(biāo)距離正負(fù)理想點(diǎn)的距離。
3.5.3 計(jì)算相對貼近度
各方案與正理想點(diǎn),負(fù)理想點(diǎn)之間的親疏關(guān)系通過相對貼近度C(si)為參考標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)所有方案的相對貼進(jìn)度的計(jì)算結(jié)果對其進(jìn)行排列,C(si)越高表示方案越優(yōu)秀,通過這種方式對地區(qū)進(jìn)行升序排列。
長三角地區(qū)是長江下游核心區(qū)域,從城市經(jīng)濟(jì)概念出發(fā),區(qū)域涵蓋蘇南浙北及上海16 市,本文擴(kuò)大其概念,研究區(qū)域包括蘇、浙、滬二省一市共25座城市。目標(biāo)區(qū)域面積達(dá)21.07 萬km2,介于北緯27°12'~35°13',東經(jīng)116°41'~122°12',其中水域面積23 937.2 km2,占區(qū)域總面積的11.36%,包括長江、淮河、錢塘江等多條水系及其分支,以及太湖、西湖、洪澤湖等大型淡水湖泊,過境水量豐足。
區(qū)域水資源充沛,但是人口密度大,工業(yè)化程度較高,生活污水與工業(yè)廢水排放量較大,大量廢污水未經(jīng)處理排入內(nèi)河水系,同時高工業(yè)化程度亦容易引發(fā)酸雨,影響水資源質(zhì)量,生態(tài)環(huán)境較為敏感;土壤以黃棕壤與黃褐土為主,經(jīng)過度耕墾之后,有機(jī)質(zhì)含量下降,土壤粘結(jié)力變差,水土保持能力下降,該地區(qū)地表徑流量較大,若植被被破壞,森林覆蓋率減弱,易出現(xiàn)水土流失災(zāi)害;同時該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,易受臺風(fēng)影響引發(fā)洪澇暴雨災(zāi)害,夏季又被副熱帶高壓控制,若臺風(fēng)活動萎靡,存在蒸發(fā)量大于降雨量的情況,易出現(xiàn)干旱災(zāi)害。
長三角區(qū)域是中國人口最密集,經(jīng)濟(jì)水平最高的地區(qū)之一,水資源總量雖豐富,但較為依賴過境水資源,時有干旱洪澇災(zāi)害發(fā)生,較高的工業(yè)化水平使得水污染相對很嚴(yán)重,水環(huán)境狀況堪憂。對長三角區(qū)域進(jìn)行水資源承載力綜合評價,依據(jù)DPSIR-水資源承載力系統(tǒng)建立合理指標(biāo)體系,利用畢達(dá)哥拉斯Topsis 法對目標(biāo)區(qū)域水資源承載力進(jìn)行綜合評價,根據(jù)親近度計(jì)算結(jié)果得出城市水環(huán)境承載力綜合評價,反映地區(qū)水資源-環(huán)境-社會耦合現(xiàn)狀。本文所使用數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、各地方《統(tǒng)計(jì)年鑒》和各地區(qū)水資源公報(bào),其中降雨量與過境水資源等自然氣候因素采取多年平均值計(jì)算。
4.2.1 權(quán)重計(jì)算結(jié)果
利用熵權(quán)法對目標(biāo)區(qū)域DPSIR-水資源承載力綜合評價指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重設(shè)置。結(jié)果表7。
表7 各指標(biāo)權(quán)重
表7 (續(xù))
分系統(tǒng)計(jì)算權(quán)重得出,驅(qū)動力系統(tǒng)權(quán)重為9.09%、壓力系統(tǒng)權(quán)重為23.05%,狀態(tài)系統(tǒng)權(quán)重為31.01%,影響系統(tǒng)權(quán)重為18.55%,響應(yīng)系統(tǒng)權(quán)重為18.31%。
4.2.2 畢達(dá)哥拉斯Topsis 評價結(jié)果
對長江中下游流域省份進(jìn)行水資源承載力綜合評價,以TOPSIS 評價結(jié)果對長江中下游流域省市進(jìn)行分檔,相對貼近度0.36~0.40 為Ⅴ類城市、0.40~0.44 為Ⅳ類城市、0.44~0.48 為Ⅲ類城市、0.48~0.52 為Ⅱ類城市、0.52~0.56 為Ⅰ類城市對水環(huán)境承載力進(jìn)行分檔。評價結(jié)果見表8。
表8 畢達(dá)哥拉斯區(qū)域水資源承載力綜合評價結(jié)果
從總體來看,水資源承載力綜合評價浙江省各市整體表現(xiàn)優(yōu)于江蘇省以及上海市;從地理位置看,浙南以水資源承載力評價Ⅰ類城市為主,臺州、溫州以及麗水均為Ⅰ類城市,區(qū)域綜合評價最優(yōu),浙北區(qū)域杭州是評價Ⅰ類城市,浙江其余城市以Ⅱ類城市為主,但是舟山屬于Ⅴ類城市,蘇北地區(qū)城市評價較低,其中連云港為Ⅴ類城市,淮安、宿遷、徐州為Ⅳ類城市,長三角中部區(qū)域各城市水資源承載力評價高低不均,存在一定差距,杭州表現(xiàn)最優(yōu),其余以Ⅱ、Ⅲ類城市為主。
4.2.3 分系統(tǒng)評價分析
(1)驅(qū)動力系統(tǒng)。在驅(qū)動力系統(tǒng)中,蘇州,鎮(zhèn)江和杭州等長三角中部城市相對貼近度領(lǐng)先于其余城市。三市2017 年人均GDP 分別達(dá)145 556 元、120 603 元和124 286 元,同時科教投入達(dá)22.1%、23.18%、23.35%,綜合經(jīng)濟(jì)水平和科教投入表現(xiàn)領(lǐng)先于長三角其他城市,對水資源承載力的驅(qū)動能力較強(qiáng),地區(qū)水資源承載力發(fā)展?jié)摿^大。
(2)壓力系統(tǒng)。上海、蘇州與杭州等長三角中心城市在壓力子系統(tǒng)中表現(xiàn)最優(yōu),表明其水資源承載壓力較小,雖然這些城市人口密度較大,城鎮(zhèn)化率高、但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理,第一產(chǎn)業(yè)比重僅0.5%、耕地面積較少、農(nóng)業(yè)面源污染也較少,第二產(chǎn)業(yè)比重也僅有30.5%,表明工業(yè)排污率也較低。麗水、溫州等城市由于其較低的人口密度,水資源承載力壓力也較小。以淮安、連云港等城市為代表的蘇北地區(qū)人口密度大同時工業(yè)化程度高,水資源承載力壓力系統(tǒng)評價較低。
(3)狀態(tài)系統(tǒng)。目前水資源承載力狀態(tài)系統(tǒng)中,浙江省總體水資源充沛,年降雨量大,無論是地表水還是地下水儲量豐富;江蘇南部太湖流域,長江干流以及淮河流域縣市入境水流量大,但是本地水資源匱乏。浙北地區(qū)麗水地下水儲量達(dá)1 952.61 億t,人均水資源擁有量高,人均水資源使用量卻不高,人均僅使用15.35t/年,致使水資源承載狀態(tài)好。
(4)影響系統(tǒng)。衡量地區(qū)水資源承載力影響子系統(tǒng)從農(nóng)業(yè)與工業(yè)對水環(huán)境影響入手。揚(yáng)州市水環(huán)境在影響子系統(tǒng)中評價較好,主要表現(xiàn)為較低的工業(yè)廢水排放以及農(nóng)藥化肥使用,水環(huán)境受影響較小,同時水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率也較高,居民飲水用水有一定保障。上海市雖然在壓力子系統(tǒng)中表現(xiàn)較好,但是城市人口基數(shù)太大,水環(huán)境、水資源受影響較為嚴(yán)重。
(5)響應(yīng)系統(tǒng)。湖州市每年用于節(jié)能環(huán)保投資額占比4.76%,城市綠化率達(dá)48.35%,表明應(yīng)對水環(huán)境水環(huán)境影響以及壓力給予響應(yīng)較為及時。舟山市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化較慢,第一產(chǎn)業(yè)比重大,而蘇中蘇北地區(qū)工業(yè)比重較高,所以響應(yīng)子系統(tǒng)評價都較低。
根據(jù)DPSIR-水資源承載力綜合評價體系,利用Pythagoras-TOPSIS 評價法對長三角城市水資源承載力進(jìn)行評價,結(jié)果表明,杭州市水資源承載力系統(tǒng)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)評價最優(yōu)。從區(qū)域上來說,浙南地區(qū)自然資源優(yōu)渥,水環(huán)境良好,節(jié)水用水政策落實(shí)到位,總體水平優(yōu)于長三角中部地區(qū)。長三角中部地區(qū)包括上海、蘇州、杭州以及南京等長三角中心城市,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整及時,水資源承載力綜合評價優(yōu)于蘇北地區(qū)。評價結(jié)果與過往學(xué)者研究結(jié)果匹配,證明了評價方法的有效性與科學(xué)性,可為水資源水環(huán)境管理部門提供借鑒。
長三角目標(biāo)區(qū)域不同城市的水資源承載力現(xiàn)狀問題不一,區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平、水環(huán)境水資源以及居民節(jié)水用水意識存在較大差異。評價系統(tǒng)的分析了各城市各區(qū)域所處現(xiàn)狀,從整體角度,提升長三角區(qū)域水資源承載力,需要堅(jiān)持“共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)”理念,堅(jiān)守用水“三條紅線”原則。以實(shí)證結(jié)果作為基礎(chǔ),針對長三角城市問題,給出以下建議:第一,推動經(jīng)濟(jì)由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展,加快沿江產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,加大對高附加值產(chǎn)業(yè)以及科技教育的投入,提升水資源承載潛力,水資源承載力發(fā)展驅(qū)動力;第二,設(shè)置長江中下游產(chǎn)業(yè)禁止發(fā)展清單,嚴(yán)格對工業(yè)企業(yè)水體污染物排放進(jìn)行監(jiān)控管理,同時提升企業(yè)生產(chǎn)科技含量,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展,降低單位工業(yè)產(chǎn)值污染物排放,減輕水環(huán)境壓力;第三,為提升水資源利用水平,減輕供水壓力,需要針對長江下游水資源承載力高上游較低的水資源承載力格局,推進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,連接貫通上下游的資源配置,降低對過境水資源的依賴性,提升對過境水的利用效率,改善水環(huán)境狀態(tài);第四,持續(xù)提升生活以及工業(yè)廢污水處理水平與處理能力,控制農(nóng)藥化肥使用量以減少農(nóng)業(yè)面源污染水平,同時建立洪澇與干旱等災(zāi)害的預(yù)警系統(tǒng),提升此類災(zāi)害的應(yīng)急管理能力,推進(jìn)流域水生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制與河長責(zé)任制的建立,推動區(qū)域協(xié)同應(yīng)對水質(zhì)水量問題,降低經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水環(huán)境影響;第五,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及服務(wù)業(yè)的投入與扶持,提高環(huán)境保護(hù)投入,擴(kuò)大綠化面積與森林覆蓋率,推動社會應(yīng)對水環(huán)境壓力給出合理響應(yīng)。