徐維葳,吳 凡

(1.深圳市水文水質(zhì)中心，廣東 深圳 518055;2.安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽 和縣 238251)

水資源是影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展最重要的因素，同時(shí)也是影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境的主要因子，豐富的水資源可以提供更大的發(fā)展?jié)摿土己玫纳鷳B(tài)環(huán)境。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人類大規(guī)模的開發(fā)利用水資源，造成水資源緊缺的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，水資源短缺成為限制區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸。為此，我國(guó)實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度、建立河長(zhǎng)制、建設(shè)幸福河等，嚴(yán)格管理水資源，改善水生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展與水資源可持續(xù)利用相協(xié)調(diào)。

許多學(xué)者對(duì)區(qū)域水資源狀況進(jìn)行了合理分析，并提出各種評(píng)價(jià)方法。趙自陽(yáng)[1]等基于生態(tài)足跡，對(duì)河南省水資源可持續(xù)利用狀態(tài)和生態(tài)壓力進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析;錢筱暄[2]等研究了安徽省皖中皖北地區(qū)的水資源開發(fā)潛力;王榮森[3]等評(píng)價(jià)分析了安徽省水資源生態(tài)足跡;夏帆[4]等構(gòu)建了水資源空間均衡系數(shù)的計(jì)算方法，并對(duì)全國(guó)水資源空間均衡性進(jìn)行了計(jì)算分析;鄭佳重等[5]評(píng)價(jià)了合肥市的水資源壓力情況。

已有研究成果多對(duì)于水資源現(xiàn)狀作出評(píng)價(jià)，對(duì)過(guò)去水資源壓力變化趨勢(shì)相關(guān)研究較少，基于此，本文從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，綜合考慮資源、社會(huì)、生態(tài)因素構(gòu)建水資源壓力評(píng)價(jià)體系，以安徽省為研究對(duì)象，采用水資源負(fù)載指數(shù)、水資源承載力對(duì)安徽省2000 年～2018 年的水資源壓力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 研究區(qū)概況

安徽省地處我國(guó)中東部，全省轄16 個(gè)地級(jí)市，國(guó)土面積約14.01 萬(wàn)km2，2018 年末總?cè)丝诩s6323.6 萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率54.69%。

安徽省地處暖溫帶與亞熱帶過(guò)渡地區(qū)?；春右员睂倥瘻貛О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候，淮河以南為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。全省地勢(shì)由平原、丘陵、山地構(gòu)成，丘陵山地主要分布在淮河以南地區(qū)。

全省多年平均水資源量為716.18 億m3，主要河流分屬長(zhǎng)江、淮河、錢塘江三大水系，其中淮河水系6.69 萬(wàn)km2，長(zhǎng)江水系6.6 萬(wàn)km2，錢塘江水系0.65 萬(wàn)km2。降水年內(nèi)年際變化大，年降水量的空間分布總體呈自北向南遞增的態(tài)勢(shì)，多年平均降水量為1172.8 mm。人均水資源量不足1500 m3，其中淮河流域人均水資源量不足1000 m3，屬于水資源嚴(yán)重短缺地區(qū)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所需的水資源壓力分析數(shù)據(jù)來(lái)源于安徽省水資源公報(bào)、安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒。其中，降雨量和水資源量采用水資源公報(bào)中2000 年～2018 年水資源公報(bào)公布數(shù)據(jù)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料摘自2000 年～2018 年安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2 計(jì)算方法

2.2.1水資源負(fù)載指數(shù)

水資源負(fù)載指數(shù)[2，4，5]主要是利用區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、降水和農(nóng)業(yè)灌溉面積與區(qū)域水資源量之間的關(guān)系，反映區(qū)域水資源利用程度，判斷今后的水資源開發(fā)難易程度。計(jì)算公式如下:

式中:C表示水資源負(fù)載指數(shù);K表示降水系數(shù);R表示人口，萬(wàn)人;G表示GDP，億元;S表示有效灌溉面積，km2;W表示水資源總量，億m3。

K是與降雨量有關(guān)的系數(shù)，不同地區(qū)各級(jí)降雨量對(duì)應(yīng)不同的K值，具體范圍和計(jì)算公式如下:

式中:P為降雨量。

水資源負(fù)載指數(shù)劃分為5 個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表1。

表1 水資源負(fù)載指數(shù)分級(jí)表

2.2.2水資源承載力

水資源承載力[3]是指一個(gè)地區(qū)在某個(gè)時(shí)期的水資源量可供當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的支撐能力。計(jì)算模型如下:

式中:ECW為水資源承載力，km2;φ為區(qū)域水資源產(chǎn)量因子;γ為水資源均衡因子;δ為全國(guó)水資源平均生產(chǎn)能力，m3/km2。

其中0.4 表示水資源最大開發(fā)利用率。一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的水資源開發(fā)利用率若超過(guò)40%，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，因此，水資源最大開發(fā)利用率取0.4，剩余60%用于維持區(qū)域生態(tài)環(huán)境用水。

2.2.3趨勢(shì)檢驗(yàn)

趨勢(shì)檢驗(yàn)在數(shù)據(jù)趨勢(shì)檢測(cè)中應(yīng)用廣泛，能有效區(qū)分某一自然過(guò)程是處于自然波動(dòng)還是存在確定的變化趨勢(shì)。采用Mann-Kendall 檢驗(yàn)方法對(duì)水資源負(fù)載指數(shù)與水資源承載力變化趨勢(shì)進(jìn)行判斷。Mann-Kendall 檢驗(yàn)方法應(yīng)用十分成熟，本文不再贅述，具體計(jì)算過(guò)程參考楊孟豪等[6]研究中介紹的計(jì)算方法。

3 計(jì)算結(jié)果

3.1 水資源負(fù)載指數(shù)分析

根據(jù)式 (1)、式 (2)計(jì)算，得到安徽省水資源負(fù)載指數(shù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 安徽省2000 年～2018 年水資源負(fù)載指數(shù)表

從表2 中可以看出，2000 年～2018 年安徽省水資源負(fù)載指數(shù)比較大，基本都處于Ⅱ級(jí)以上，繼續(xù)開發(fā)潛力小，開發(fā)條件比較困難，19 年中只有2003 年的水資源負(fù)載指數(shù)比較低，出現(xiàn)Ⅰ級(jí)的次數(shù)有9 次，最大是2013 年的14.49，平均水資源負(fù)載指數(shù)為9.18。盡管安徽省的降雨量比較豐富，但是南北部差異明顯，水資源分布極不均勻，用水也不均衡，導(dǎo)致安徽省水資源形勢(shì)十分嚴(yán)峻。通過(guò)趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果得出水資源負(fù)載指數(shù)呈增加趨勢(shì)，但不顯著，未來(lái)安徽省水資源開發(fā)利用條件比較嚴(yán)峻，需要進(jìn)一步加強(qiáng)水資源管理，緩解水資源壓力。

3.2 水資源承載力分析

根據(jù)式 (3)計(jì)算得到安徽省2000 年～2018 年水資源承載力，見(jiàn)表3。

表3 安徽省2000 年～2018 年水資源承載力結(jié)果表

表3結(jié)果顯示安徽省2000 年～2018 年水資源承載力的變化與水資源量密切相關(guān)。其中2016 年水資源承載力最大，當(dāng)年降雨量為1612.7 mm，水資源量為歷年最大，第二的是2003 年，最小的為2001 年，當(dāng)年降水量?jī)H為876.2 mm，降水量約為2016 年的一半。通過(guò)趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果得出水資源承載力呈增加趨勢(shì)，并且十分顯著，說(shuō)明未來(lái)安徽省水資源承載力會(huì)有所增加，這與當(dāng)前水資源有效的管理不可分割。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，社會(huì)節(jié)水技術(shù)增強(qiáng)，全民節(jié)水意識(shí)提高，水資源高效利用的條件下，承載力必然會(huì)有所增加，但也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水資源管理，提高水資源利用效率，實(shí)現(xiàn)水資源承載力不斷增加，以滿足更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

4 結(jié)論

通過(guò)計(jì)算安徽省2000 年～2018 年的水資源負(fù)載指數(shù)、水資源承載力，并對(duì)其進(jìn)行趨勢(shì)檢驗(yàn)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出:安徽省水資源負(fù)載指數(shù)比較高，水資源繼續(xù)開發(fā)潛力小，開發(fā)利用條件困難，用水緊張，未來(lái)水資源負(fù)載指數(shù)呈增加不顯著的趨勢(shì)，用水緊張的局面會(huì)進(jìn)一步增加;安徽省水資源承載力較大，并有顯著增加的趨勢(shì)。盡管未來(lái)水資源壓力增大，但隨著不斷加強(qiáng)的水資源管理，可以在一定程度上緩解水資源緊張問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水資源高效利用。

本文將全省統(tǒng)一進(jìn)行計(jì)算，未考慮省內(nèi)不同流域之間的差異，計(jì)算結(jié)果可能會(huì)有所偏小，另外，城鄉(xiāng)之間用水差別較大，也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，下一步將考慮不同流域分區(qū)及城鄉(xiāng)之間的差異，并進(jìn)行計(jì)算。明晰安徽省水資源面臨的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理水資源提供有效參考。