(自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所,天津 300192)

我國(guó)沿海地區(qū)水資源短缺,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,對(duì)于水資源的需求更加迫切。海水淡化是水資源的開(kāi)源技術(shù),為緩解水資源短缺問(wèn)題,沿海多地發(fā)布實(shí)施海水淡化政策規(guī)劃,計(jì)劃建設(shè)海水淡化工程。但因?yàn)榉N種原因,很多地方規(guī)劃目標(biāo)未能如期實(shí)現(xiàn),且差距較大。為促進(jìn)我國(guó)海水淡化健康快速發(fā)展,科學(xué)評(píng)估沿海地區(qū)海水淡化發(fā)展?jié)摿?借鑒了水資源開(kāi)發(fā)利用、農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水、污水再生利用、可再生能源開(kāi)發(fā)、旅游發(fā)展等有關(guān)領(lǐng)域潛力評(píng)價(jià)方法[1-16],采用層次分析法(AHP)對(duì)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 影響海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力的指標(biāo)

層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)是美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家Satty 等人在20 世紀(jì)70 年代提出的一種定性和定量分析相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法,也是現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法中使用較多的一種方法。

為評(píng)價(jià)我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力,筆者把評(píng)價(jià)準(zhǔn)則分成3 個(gè)方面,分別是政策因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)條件。在各評(píng)價(jià)準(zhǔn)則中,與潛力正相關(guān)的指標(biāo)為正向指標(biāo),用“ +”標(biāo)識(shí),即指標(biāo)值越大評(píng)價(jià)越好;反之為負(fù)向指標(biāo),用“ -”標(biāo)識(shí),即指標(biāo)值越小評(píng)價(jià)越好。

a.影響我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力的政策因素。目前,在我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件下,沿海地方各種常規(guī)水資源及非常規(guī)水資源政策直接影響各地海水淡化發(fā)展?jié)摿?。針?duì)我國(guó)水資源管理政策和措施,參考其他水資源潛力評(píng)價(jià)做法,筆者提煉出8項(xiàng)指標(biāo)來(lái)反映政策因素的影響,分別是:-人均水資源量(m3)、-傳統(tǒng)水源供水量(億m3)、-其他開(kāi)源措施供水量(億m3)、+生活水水價(jià)(元/m3)、+生活用水量(億m3)、+工業(yè)用水量(億m3)、+人均綜合用水量(m3)、+海水淡化優(yōu)惠政策。

b.影響我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。發(fā)展海水淡化對(duì)保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對(duì)海水淡化的需求隨之增加。本文提出的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因素分別為:+萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量(m3)、+人口自然增長(zhǎng)率(%)、+地區(qū)生產(chǎn)總值指數(shù)(無(wú)量綱)。

c.影響我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力的技術(shù)條件。海水淡化技術(shù)的進(jìn)步對(duì)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有顯著的支撐作用。但對(duì)于各沿海省區(qū)市來(lái)說(shuō),在全球一體化的環(huán)境下,無(wú)論當(dāng)?shù)厥欠駬碛泻Ｋ夹g(shù)支撐院所、企業(yè),其獲得國(guó)內(nèi)外成熟海水淡化技術(shù)的便易程度是均等的。而沿海各省(區(qū)、市)海水淡化工程規(guī)模以及擬建海水淡化規(guī)?？梢栽谝欢ǔ潭壬象w現(xiàn)出當(dāng)?shù)卦诮ㄔO(shè)海水淡化工程方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。因此,筆者提出的技術(shù)條件指標(biāo)包括:+海水淡化工程規(guī)模(萬(wàn)m3/d)、+擬建海水淡化工程規(guī)模(萬(wàn)m3/d)。

圖1 為我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

圖1 我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

為了得出我國(guó)沿海各省(區(qū)、市)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力的評(píng)價(jià)結(jié)果,需要確定指標(biāo)體系各層次的權(quán)重。通過(guò)構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣、層次單排序、層次總排序、一致性檢驗(yàn),計(jì)算出我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值,如表1 所示。

2 沿海省(區(qū)、市)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力測(cè)算

2.1 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源

以遼寧、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西、海南等沿海省、自治區(qū)、直轄市為研究對(duì)象。其中,人均水資源量、人口自然增長(zhǎng)率、地區(qū)生產(chǎn)總值指數(shù)等指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2017 年數(shù)據(jù);傳統(tǒng)水源供水量、其他開(kāi)源措施供水量、生活用水量、工業(yè)用水量、人均綜合用水量、萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量等指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于《2017 年中國(guó)水資源公報(bào)》;海水淡化優(yōu)惠政策指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)沿海各地方出臺(tái)的海水利用政策規(guī)劃情況進(jìn)行打分賦值;生活水水價(jià)指標(biāo)選取該省(區(qū)、市)主要海水淡化應(yīng)用城市居民自來(lái)水第一階梯水價(jià),海水淡化工程規(guī)模指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于《2017 年全國(guó)海水利用報(bào)告》[17];擬建海水淡化工程規(guī)模指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家及沿海地方海水利用相關(guān)規(guī)劃等。表2 為沿海省(區(qū)、市)各評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)。

表1 我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重

2.2 指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法

為增強(qiáng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的可比性,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,將計(jì)量值統(tǒng)一在標(biāo)準(zhǔn)化0～1 的范圍中。由于處理的解釋因子中存在正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo),正向相關(guān)指標(biāo)采用式(1)處理,負(fù)向相關(guān)指標(biāo)采用式(2)處理,結(jié)果見(jiàn)表3。

本文對(duì)各個(gè)解釋因子采取極值標(biāo)準(zhǔn)化處理,公式為

表2 沿海省(區(qū)、市)各評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)

表3 沿海省(區(qū)、市)海水淡化開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)價(jià)體系指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

式中:Zi為標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值;Xi為某項(xiàng)解釋因子指標(biāo)中的一個(gè)數(shù)值;Ximax為某項(xiàng)解釋因子的最大值;Ximin為某項(xiàng)解釋因子的最小值。

2.3 沿海各省(區(qū)、市)海水淡化發(fā)展?jié)摿χ?/h3>

根據(jù)層次分析法得到各指標(biāo)排序權(quán)重以及各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值,計(jì)算出我國(guó)各沿海省(區(qū)、市)海水淡化發(fā)展?jié)摿χ?表4)。

表4 沿海省(區(qū)、市)海水淡化發(fā)展?jié)摿χ?/p>

由表4 可以看出,在綜合考慮了水資源現(xiàn)狀、海水淡化產(chǎn)業(yè)政策情況、國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求、海水淡化發(fā)展現(xiàn)狀等情況下,我國(guó)各沿海省(區(qū)、市)開(kāi)發(fā)利用海水淡化的潛力由大到小分別是:河北、浙江、山東、天津、江蘇、遼寧、海南、廣東、廣西、上海、福建。

3 推進(jìn)我國(guó)海水淡化開(kāi)發(fā)利用的相關(guān)建議

a.明確海水淡化水的戰(zhàn)略定位,逐步提升海水淡化水在水資源配置體系中的比例。充分釋放已建海水淡化工程產(chǎn)能,強(qiáng)化配置手段,明確海水淡化水作為重要水源納入沿海地區(qū)水資源配置體系,并逐年提高其比例,構(gòu)建多水源供水保障體系。

b.以試點(diǎn)示范推進(jìn)海水淡化在沿海規(guī)?；膽?yīng)用。選取青島、天津等需求迫切的沿海缺水城市,開(kāi)展規(guī)模化海水淡化供水應(yīng)用試點(diǎn)工作,實(shí)現(xiàn)海水淡化水為工業(yè)、市政不同領(lǐng)域供水的典型示范,并向全國(guó)推廣。

c.加大財(cái)政資金對(duì)海水淡化的投入和補(bǔ)貼。建議國(guó)家及地方財(cái)政對(duì)海水淡化工程建設(shè)給予適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)投資補(bǔ)貼,推動(dòng)地方政府對(duì)淡化水實(shí)行政府購(gòu)買(mǎi),建立海水淡化水入管網(wǎng)差額補(bǔ)貼以及電價(jià)優(yōu)惠等政策,降低企業(yè)制水成本。

d.加強(qiáng)海水淡化技術(shù)的自主創(chuàng)新。建議國(guó)家對(duì)海水淡化科技創(chuàng)新予以集中投入,重點(diǎn)突破反滲透膜、能量回收裝置、海水高壓泵等“卡脖子”技術(shù)裝備,促進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)迭代升級(jí),提升海水淡化自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力。