劉建冶

（沈陽農業(yè)大學，遼寧 沈陽 110866）

0 引言

水資源作為影響國家可持續(xù)發(fā)展全局的重要戰(zhàn)略資源，如何實現水資源的可持續(xù)利用，更好地滿足生活、生產和生態(tài)用水需求，使水資源承載能力和水環(huán)境承載能力與經濟社會發(fā)展要求相適應，對推進水利的可持續(xù)發(fā)展、提升水利公共服務和社會管理能力也是十分重要的。因此，研究區(qū)域水資源承載力，探討區(qū)域水資源對社會經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的支撐能力，具有重要的現實意義。近些年來，水資源承載能力的研究取得一定成果[1—5]，但對于其承載力綜合評價研究的成果還較少，眾多學者研究表明[6—9]，水資源承載能力影響因素較為復雜，需要通過綜合評價分析方法才能使得區(qū)域水資源承載能力評估結果更符合區(qū)域實際情況。

朝陽市屬于遼寧省水資源較為短缺的區(qū)域，朝陽市人均占有水量為442.5 m3，只占省人均占有量的54%，占全國人均占有量的18.8%。朝陽市每公頃占有水資源量3 123 m3，只占全省每公頃占有量的38.1%，占全國每公頃占有量的11.2%。為保障區(qū)域水資源的可持續(xù)發(fā)展，本文通過建立水資源承載能力綜合評價模型，對朝陽市水資源承載能力進行綜合分析，研究成果對于朝陽市水資源可持續(xù)發(fā)展具有重要的參考價值。

1 評價標準劃分

1.1 評價等級

水資源承載系統(tǒng)是一個水資源-社會經濟-生態(tài)環(huán)境-水管理耦合的復雜多層次系統(tǒng)，水資源承載力受自然及各子系統(tǒng)自身等眾多因素影響，充分考慮水資源承載力影響因素，建立了由水資源、社會經濟、生態(tài)環(huán)境和水管理4個子系統(tǒng)、24個指標組成的水資源承載能力評價指標體系。將水資源承載力評價分為“極高Ⅰ級”“較高Ⅱ級”“中等Ⅲ級”“較低Ⅳ級”“極低Ⅴ級”等5個等級：

Ⅰ級，具有非常高的水資源承載力，已經具備初步規(guī)模的水資源開發(fā)利用程度，具有較高的水資源開發(fā)潛力，無壓水資源狀態(tài)強度較大，對區(qū)域水環(huán)境及社會經濟支撐能力較高，在社會發(fā)展需水滿足的前提下仍有富余的水資源量。

Ⅲ級，具有中等水資源承載力，水資源開發(fā)程度已具備一定的規(guī)模，開發(fā)利用潛力還有一定的空間，社會經濟和水資源的協(xié)調發(fā)展程度較為均衡，現有的水資源可以滿足區(qū)域社會經濟發(fā)展及生態(tài)環(huán)境保護的水量要求。

Ⅴ級，具有非常低的水資源承載力，水資源受壓強度極高，水資源承載能力趨于最高值，水資源開發(fā)利用潛力極低，社會經濟發(fā)展的水資源需求很難得到滿足，社會經濟與水生態(tài)環(huán)境保護的主要瓶頸為水資源的短缺。

Ⅱ級和Ⅳ級為過渡等級，分別為弱無壓力狀態(tài)和弱壓力狀態(tài)，采取適當的水資源管理方式會使得這兩種類型的水資源承載力向其他級別轉變。

1.2 評價標準

水資源承載能力綜合評價需要對其評價等級標準進行衡量，是水資源承載能力綜合分析的主要因素。在對國內相關水資源承載能力評價基礎上，從水資源壓力的社會經濟發(fā)展因素分析，各地區(qū)水資源承載能力評價指標體系存在一定程度的差異，需要結合區(qū)域水資源特點、社會經濟發(fā)展去分析其水資源承載能力綜合評價的指標體系。本文標準確定的資料主要來源：GB 3838-2002《地表水環(huán)境質量標準》、GB/T 14848-93《地下水環(huán)境質量標準》等國家或行業(yè)標準進行參考；水資源承載力評價的相關科研成果和文獻；根據研究區(qū)域的地方特性，結合前人已有的研究成果進行分析選用。水資源承載力評價指標體系中，各指標的評價標準及閾值見表1。

表1 水資源承載力綜合評價指標體系評價標準及閾值

2 基于組合賦權的灰色關聯度評價模型

基于組合賦權的灰色關聯度評價模型是將組合賦權、灰色關聯度兩種方法有機結合的綜合評價模型，首先要建立基于主、客觀權重的組合賦權模型，然后求出組合權重，接下來對數據進行處理，建立關聯系數矩陣，最后建立綜合評判矩陣。具體步驟：

1）根據指標規(guī)范化處理方法建立標準化決策矩陣，指標標準化主要采用下式進行計算：

式中：xi為指標實際值；max xi為指標最大值；min xi為指標最小值；yi為指標標準化值。

2）分別計算主觀權重、客觀權重，根據組合賦權模型，求出組合權重。

3）根據指標的性質不同，確定灰色關聯度模型的參考序列。

4）在計算出各指標關聯系數的基礎上，結合組合權重求出綜合關聯度。

5）根據綜合關聯度及評價標準，得出評價等級。

3 實例應用

3.1 區(qū)域概況

朝陽市多年平均年降水總量為95.2億m3，折合降水深482.8 mm，降水量分布趨勢是由南向北遞減。從流域分區(qū)看，青龍河流域是全市降水最多的流域，流域多年平均年降水量為557.3 mm，是全市平均年降水量的1.2倍；地處西北部的老哈河是降水最少的流域，多年平均年降水量僅429.3 mm，相當于全市平均值的89%；大凌河、小凌河流域多年平均年降水量分別為483.2，512.3 mm。朝陽市年徑流深的區(qū)域分布趨勢與年降水量的分布基本一致，但區(qū)域分布的不均勻性比降水量更嚴重。朝陽市徑流的補給主要來源于降水，徑流的季節(jié)變化主要取決于河流的補給來源和變化，其次為融雪水和地下水。朝陽市河川徑流的季節(jié)分配，具有夏季豐水、秋冬季枯水的特點。

3.2 組合權重

以2019年作為朝陽地區(qū)水資源承載能力綜合評價的現狀年。采用的數據主要來源于《朝陽市水資源公報》（2019年）《朝陽市統(tǒng)計年鑒》（2019年）《朝陽市水資源》及水資源承載力監(jiān)測預警機制建設的部分數據。得到各指標后，對各指標進行標準化處理，并利用SPASS數理統(tǒng)計軟件求出各個判斷矩陣最大特征值及對應的特征向量，進行一致性檢驗，最后對特征向量進行歸一化處理，從而得到各指標主觀權重。根據熵權法計算客觀權重，運用SPASS數理統(tǒng)計軟件得出客觀權重，根據基于幾何平均法建立的組合權重模型，求出組合權重，計算結果見表2。

3.3 綜合評價

根據朝陽市的24個實測指標數列作為比較數列，根據參考數列和比較數列，計算兩數列的絕對差和實測指標對5個等級的聯系系數，結果見表3。

表3 朝陽市水資源承載力指標數列與等級標準數列的聯系系數

在計算出各指標關聯系數的基礎上，結合表2的組合權重求出綜合關聯度，計算綜合關聯度可得R=[0.626 4，0.635 7，0.603 1，0.594 9，0.604 2]，根據最大關聯度原則，可知朝陽市水資源承載力等級為Ⅱ級，承載力水平較高。

表2 朝陽市水資源承載力評價指標體系組合權重

4 結語

綜上所述可以得出，朝陽市水資源承載力總體水平較高，評價結果與朝陽市實際情況相符，表明該指標體系和評價模型具有可靠性、有效性。朝陽市總體上屬于資源型缺水，局部區(qū)域兼有工程型或污染型缺水。因此，未來解決缺水問題，除了大力發(fā)展節(jié)水型社會外，尚需跨流域調水措施加以解決。