南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

南水北调中线工程陕南水源区水环境研究（精选7篇）

篇1：南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

摘要：南水北调中线工程是我国超大规模跨流域调水的重大工程.水源区的水环境状况直接影响到调水安全和工程的.成败.陕南的汉江、丹江流域是水源区的腹地.本文以定性与定量相结合的方式,从自然环境、自然灾害、水土流失、植被覆盖、水质水量和经济发展等方面分析了陕南水源区的水环境现状.水源区水资源丰富,社会经济发展水平低,调水环境面临巨大压力.只有处理好水源区社会经济发展和水环境保护的关系,才能有安全可靠、持续发展的输水环境.作 者：王钦安 马耀峰 WANG Qin-an MA Yao-feng 作者单位：王钦安,WANG Qin-an(陕西师范大学,旅游与环境学院,陕西,西安,710062;安康职业技术学院,陕西,安康,725000)

马耀峰,MA Yao-feng(陕西师范大学,旅游与环境学院,陕西,西安,710062)

期 刊：水资源与水工程学报 ISTIC Journal：JOURNAL OF WATER RESOURCES AND WATER ENGINEERING年，卷(期)：,19(1)分类号：X522 X824关键词：南水北调中线工程 核心水源区 水环境 调水安全

篇2：南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

作 者：陈学文 胡晓帆 CHEN Xue-wen HU Xiao-fan 作者单位：陈学文,CHEN Xue-wen(湖北省十堰市环境监测站,十堰,44)

胡晓帆,HU Xiao-fan(湖北省十堰市环境保护局,十堰,442000)

篇3：南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

陕西是南水北调中线工程的主要水源区, 覆盖面广, 影响程度大, 将其作为研究对象具有代表性。它以秦岭为界, 分属黄河、长江两大流域。秦岭以南的大部分陕南地区地处丹江口水库上游水源区, 全区总面积为6.27×104km2, 该区包括汉中、安康、西安、宝鸡、商洛地区的31个县 (区) , 总区面积占丹江口水库控制面积的65.9%。陕西水源区的水土流失情况较为严重, 水土流失总面积为3.39×104km2。陕西境内南部地区丹江和汉江年均入丹江口水库水量为2.847×1010m3, 占丹江口水库多年平均入库水量的70%。

水土保持是对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。为了保护水环境以保证“一江清水送北京”, 陕西水源区进行了大量水土保持工作。因为水土保持工程的实施, 使得水源区城镇和农村居民的生态移民、住宅区域、就业、收入、生活环境包括基础设施和生态环境等都发生了变化, 从而对该区域的城镇化质量产生了一定的影响。

1水源区城镇化质量之现状

1.1水源区城镇化质量主要指标普遍提高通过查阅2007—2012年五年的当地统计数据、政府工作报表和陕西省统计年鉴, 本研究发现位于水源地的调查地区的城镇化质量在这几年有着较为明显的差别。以地处陕南的安康、商洛、汉中为例, 水土保持工程实施前后, 除了地区GDP、人均可支配收入等经济指标外, 陕西水源区的城镇化质量在其他方面, 比如基建设施方面, 生活质量方面也有着明显的进步。平均70%以上的道路硬化率, 90%以上的生活用水普及率, 高等院校的学生人数呈很强的增长势头等等, 这些指标都反应了陕西水源区城镇化质量的进步和发展。

1.2治理区城镇化质量高于涵养区通过实施措施、实施政策和预期目标的不同, 可以将水土保持工程据此分为治理区水土保持工程和涵养区水土保持工程。本研究在进行数据获取和调研的过程中, 听取相关专家的建议, 结合水保项目的工程进度和概况, 最终选取汉中、安康、商洛, 白河县、丹凤县、宁强县、留坝县、商南县、镇安县、洋县、旬阳县、宁陕县共三市九县的数据。考虑到水土保持工程在当地开始实施的时间, 为了能突出水土保持工程对城镇化质量的影响, 加强对比, 在获取数据中, 选取以上地区从2007年至2012年的数据, 参考《国家新型城镇化规划 (2014-2020年) 》所列城镇化质量指标进行数据收集。最终通过SVM评价模型得出样本地区城镇化质量综合评价值的得分与排序依次为宁强县8.069、丹凤县7.921、洋县7.67、镇安县7.647、商南县7.618、白河县7.473、宁陕县7.314、旬阳县7.127、留坝县6.973。

通过数据的对比本研究发现, 样本数据中的三个涵养区:镇安县、宁陕县、留坝县中, 宁陕县和留坝县的城镇化质量评价排名普遍靠后, 而其他六个重点治理区的评价值都在一个相对较高的水平。通过调研和分析, 镇安县作为涵养区, 其城镇化质量评价排名靠前, 得益于该地区原有城镇化质量较高, 宁陕县和留坝县由于其水土保持工程规模小, 投资额较小, 政策引导性不强, 所以城镇化质量排名靠后;宁强县、丹凤县、洋县作为重点治理区域, 水土保持工程规模大, 工程投资额度大, 政策支持强度高, 得到的效果也非常明显;商南县原有城镇化质量基础较好, 所以排名靠前;白河县和旬阳县同样作为污染重点治理区, 白河县水土保持工程的投入也相对较大, 从目前的城镇化质量评价值来看, 其治理效果比较明显, 而旬阳县工程投资额较小, 治理效果明显, 但城镇化质量提升不明显。这说明了水土保持工程对提高城镇化质量有积极影响。

2水源区城镇化质量存在的问题及原因分析

2.1水源区城镇化质量与非水源区相比相对较低近几年来位于陕西省水源地的省市的收入和消费水平增长速度较快, 但与陕西省内平均收入和消费水平相比仍有一定的距离, 城镇化质量不高。依旧以地处陕南的安康、商洛、汉中为例, 通过查阅2012年陕西省统计年鉴可以看到目前来说, 陕南三市的人口数量占全省22.5%, 但其生产总值却只占陕西省的11.3%, 人均生产总值排在全省的后三位, 人均可支配收入比全省平均水平低一千多元。而在农村人均纯收入上, 除了汉中略高于全省平均水平外, 安康和商洛都低于全省平均水平。

陕南地区的贫困地区较为集中, 经济发展落后, 实现突破式发展困难重重, 难以在短期内走出发展困境。

2.2水源区居民收入偏低在水源区的部分行政地区, 由于南水北调中线工程的实施, 要求实行严格的土地保护和森林保护政策, 所以严重影响了当地靠天吃饭的生产方式。这就造成南水北调中线工程在工程初期, 不仅不一定会给当地带来高速的经济发展, 反而会对当地的城镇化质量造成一定的影响, 如增加其发展成本, 加重水源区经济负担。城镇化质量要关注的不仅仅是城市居民, 还要关注城乡结合、共同发展。由于南水北调工程的实施, 使得许多农民离开家乡, 涌入城市, 但由于缺乏必要的工作技能和创业资金, 使得这些城市中的农民收入总体偏低, 虽然国家和省市等针对这些居民制定了相关的补偿政策, 但是在实施的过程中由于执行机制的不完善, 这些补偿金不能有效地发放到农民手中。

2.3水源区基础配套设施配备不足在工程实施前后, 人均拥有道路面积等基础配套设施不仅没有提高, 反而有所下降, 而诸如每万人拥有医生数、用水普及率等指标虽然有所提高, 但是依旧不能满足当地居民的需求。这是因为水源区的城镇化进程和非水源区的城镇化进程不同, 往往是一次性进行大批人员的搬迁, 配套设施不能及时到位, 经常出现边搬迁边配备的现象, 另外, 随着人口的急剧增加, 公共基础设施的人居拥有量便会有所下降。

3提高水源区城镇化质量的有效措施

3.1完善补偿机制, 从政策方面促进城镇化质量提高为进一步优化陕西水源区的经济社会发展环境, 加快当地城镇化发展步伐, 中央和省级政府应尽快建立并完善生态补偿机制, 扶持当地经济发展壮大, 推动当地经济增长方式的转变。此外, 国家还应加大财政支持力度, 设立专项扶持基金, 同时积极制定相关法律法规, 为水源地城镇化发展创造良好法律环境。

3.2改变传统收入方式, 从产业上促进城镇化质量提高改变传统的收入方式, 促进水源区的经济发展, 可以长期有效地提升水源区城镇化质量。南水北调中线工程水源地主要在陕西境内, 在汉江上游的安康、汉中和商洛。要想保证中线水源质量, 上游水源地区就必须加快发展绿色产业, 控制好水源水质, 保持其清洁干净。陕西应充分利用好这一发展契机, 加快建立陕南秦巴山区绿色基地, 并逐渐将其建设为国家级绿色基地, 大力发展包括生物医药、绿色食品、有机农业等在内的绿色产业, 以绿色产业化经营带动城镇化发展, 促进城镇化质量提高。

3.3完善配套设施, 从居民幸福感方面促进城镇化质量提高新型城镇化的发展目标是要保证城市生活和谐宜人, 居民幸福感能够从居民的角度反映出当地的城镇化质量, 由于水源区水土保持工程移民搬迁造成的基础设施配套不足, 必定会导致居民的幸福感有所降低。因此, 在水土保持工程的实施中, 必须注重基础设施的建设, 增加公共服务人员的配置, 并且要稳步推进义务教育、就业服务、基本养老、基本医疗卫生、保障性住房等城镇基本公共服务, 使其能够覆盖水源区全部常住人口, 以此提高居民幸福感, 从而促进城镇化质量的提高。

3.4拓宽融资渠道, 从经济方面促进城镇化质量提高必须想办法拓宽陕南的经济发展渠道。南水北调中线工程是陕南发展的最大制约, 但同时也是陕南突破发展的最大机遇, 关键是在水源地把限制转变为机遇, 以促进当地经济持续发展, 城镇化质量持续提高。

陕西省要想推动陕南经济发展必须积极创新投入扶持机制, 多方筹集支农资金, 不断拓宽投融资渠道, 形成政府、金融机构和市场有机结合的多元化投资体系。具体应以发行股票、银行贷款和企业债券为主要的形式融资, 并且积极吸引民间闲散资金, 提高当地资金的利用率;可将短期与长期融资方式相结合;组建地方银行、组建行业协会, 企业、政府、银行和行业协会之间应建立新型、合作、安全的融资方式, 为经济发展提供充足的资金。

4结束语

水土保持工程的大力开展会对陕南地区水源区的经济、文化、社会和生态环境产生深远影响, 但同时为水源区城镇化建设、经济结构调整提供了契机。进行陕西水源区城镇化质量研究不仅有利于该区域向中国特色新型城镇化道路靠拢, 也为整个南水北调中线工程覆盖区域的城镇化质量的提高提供了参考, 同时也对提升水土保持工作水平, 实现科学发展和全面建成小康社会具有重要意义。

摘要：水土保持工程既是生态工程、经济工程, 同时也是社会工程, 工程项目的实施可以有效地改善水源区居民生活条件, 并且能够加速水源区城镇化进程。我国城镇化进程目前已经从关注城镇化数量阶段发展到质量阶段, 注重的是反映城镇化的优劣程度。本文以南水北调中线工程陕西水源区为研究对象, 探讨了水土保持工程与城镇化质量之间的关系, 分析了该区域城镇化质量的现状以及存在的问题, 提出了加快当地城镇化进程和提升城镇化质量水平的对策建议。

关键词：城镇化质量,水源区,水土保持工程,对策,南水北调中线工程

参考文献

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[3]杨德全.新型城镇化进程中的农村水利建设问题与对策[J].节水灌溉, 2013 (12) .

[4]崔敏, 曹荣林.南水北调工程背景下的城镇化动力机制研究——以河南省淅川县为例[J].河南科学, 2010 (08) .

篇4：南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

关键词：陕南水源地；生态安全；预警体系

中图分类号：TV213.4 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-07-0261-1

基金项目：安康学院科研启动专项经费项目(AYQDZR200901)

南水北调中线工程是为缓解我国北方水资源严重短缺的重大基础设施工程，随着这项重大工程的实施，作为该工程水源区的陕南的汉江流域生态环境将会受到一系列的影响。工程水源区的生态安全是工程的基础所在，水源区生态环境的好坏，直接影响着工程的实施和京、津及京广沿线城市饮水的安全。因此必须深入开展水源区的生态环境综合研究，建立生态安全预警体系，以期为国家和各级政府战略管理和决策服务。

1 陕南水源区概况

南水北调中线工程的水源取自丹江口水库，丹江口水库的入库河流主要是汉江和丹江。汉江、丹江在陕西境内的流域总面积为6.27×104km2，占丹江口水库控制面積9.52×104k㎡的65%。丹江口水库水源区涉及陕西省宝鸡、汉中、安康、商洛、西安5个地(市)的31个县(市、区)。陕西省境内汉江流域，位于南北过渡，东西交替的秦巴山区，属北亚热带季风气候，温和湿润，多年平均气温12.7-14.6℃，多年平均降水量700-1200mm，年内分配不均，季节集中，5-10月约占全年降水量的80%，多以暴雨形式出现。流域河流众多，其中集水面积5000km2以上的河流有三条，1000km2以上的河流有16条。年降水总量约568.96×108m3，多年平均地表水径流量约290×108m3，地下水总量约70.7×108m3。

2 生态安全预警体系

预警是对危机或危险状态的一种预先信息警报或警告。生态安全预警是以生态安全评价为基础，对区域内的工程建设、资源开发、国土整治等人类活动对生态环境所造成的影响进行预测、分析与评价。生态安全预警体系指的是影响生态安全的众多存在相互联系、相互制约的因子构成的生态、经济、社会综合评价指标体系，这个体系是对区域经济开发利用的生态后果，区域生态环境质量变化以及环境与社会经济协调发展程度的评价、顶测和报警。生态安全预警不仅要正确判断涉及资源开发、人类活动所造成的环境、生物与生态系统危机的后果，更要提前预报出可能出现的警情，寻找出造成警情的相关警源以便采取有效控制或者化解的危机出现。

3 生态安全预警的基本原则

3.1 综合性和整体性原则 生态安全是一个自然与社会经济、人类活动交织在一起的复杂系统，系统内部任何一个因子或子系统的变化都会引起一系列关联因子或大系统的变化，因此生态安全预警体系必须考虑到生态系统的开放性和整体性的特点来建立预警指标体系。

3.2 定量与定性相结合原则 评价中要尽量采用数理统计方法，使评价结果客观化、数值化。对于评价结果的表达采用定性描述方法，使评价结果直观实用，便于相关部门与决策者参考。

3.3 科学实用原则 生态安全的预警是为环境、区域的开发规划和治理提供决策和依据的，因此预警的指标必须具有科学性和地方代表性，指标数据的获得必须要方便、适用性强，易于更新、推广应用。

4 预警体系建立的方法

4.1 综合指数法 即将一组相同或不同指数值通过统计学处理，使不同计量单位、性质的指标值标准化，最后转化成一个综合指数，以准确地评价工作的综合水平。综合指数值越大，工作质量越好，指标多少不限。在应用时必须要解决预警评价标准、权重、量化等问题。

4.2 层次分析法 简称AHP区域生态安全系统是由多种因子组成的多层次的复杂体系和开放系统，其系统内部各因子和系统与外部环境之间有着密不可分的联系和相互作用，层次分析法把系统分层表示，每层选取不同的特征指标进行表征，计算过程采用定性和定量相结合的方法认识和评价，并模拟这一复杂系统的运行过程最终达到预测的目的。

4.3 模型预警法 采用一定数学、生物、专家评分等方法建立预警模型预警，这种模型可以是有明确的数学函数关系，也可以是黑箱模型。在借鉴国内外相关学者在水源区生态安全预警体系建立的基础上结合研究区实际情况，依据上述选取评价指标的原则，通过对研究区自然环境和人为因素的全面系统的分析研究，对生态环境质量评价的制约性因素或主导性因子的辨识，从中选取最能代表和反映本区域生态环境质量本质特性的具体指标，最终制定了水源区的生态环境综合评价指标体系。本研究选取了20个指标来构建生态安全预警体系，见表1。

表1 水源区生态安全预警体系

篇5：南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

构建南水北调中线工程水源区生态补偿机制

南水北调中线工程水源区担负着缓解我国北方水资源短缺和生态环境恶化、促进水资源整体优化配置的重大战略性任务,但目前面临着地方财政资金困难、当地经济发展受限、水源保护任务艰巨等急需解决的问题.建立生态补偿机制,提供法律和政策保证,适当运用公共财政手段和“水权有偿转让”等市场手段,内部补偿和外部补偿相结合构建双向“造血”机制,强化管理和监管,体现公平原则、维护水源区权益.以保证南水北调工程顺利实施.

作 者：李茜 刘琦 LI Qian LIU Qi 作者单位：西安行政学院,西安,710054刊 名：陕西行政学院学报英文刊名：JOURNAL OF SHAANXI ADMINISTRATION SCHOOL年，卷(期)：200923(3)分类号：Q178关键词：南水北调中线工程 水源区 生态补偿机制

篇6：南水北调中线水源保护区建设要求

在饮用水源一级保护区内：

1、禁止新建、改建、扩建居民住宅、办公楼、厂房等建筑物以及其他与水务工程和水源保护工程无关的项目、设施；

2、禁止从事网箱养鱼和其他污染饮用水源的养殖活动；

在二级水源保护区内：

禁止设置固体废物填埋场，禁止填埋固体废物；

在水源准保护区和二级保护区内：

1、除大型高新技术企业配套的项目须按规定报批外，禁止新建、改建、扩建印染、造纸、制革、电镀、化工、冶炼、炼油、酿造、肥料、农药、水泥、玻璃、陶瓷、采石场、砖厂、矿物纤维生产等生产项目或者排放含国家规定的一类污染物的项目和设施；

2、禁止设立剧毒物品的仓库或堆栈；禁止存放、使用剧毒、高毒、高残留农药；禁止设立工业废物和其他废物回收、加工场，禁止倾倒、堆放、填埋危险废物。

3、禁止饲养猪、牛、羊等家畜；禁止设立污染饮用水源的养殖场、屠宰场等；

4、禁止向饮用水源水体新设污水排放口；

5、未按规定建成生活污水、垃圾处理设施或者处理设施达不到饮用水源保护要求的地区，不予审批新的建设项目。

6、不予审批可能对饮用水源造成严重污染或者对生态环境造成破坏的有关项目。

南水北调中线工程

从国务院南水北调办获悉：国务院南水北调办、国家环保总局、水利部和国土资源部日前联合下发通知，要求2007年9月30日前，南水北调中线沿线北京、天津、河北、河南四省市人民政府，在总干渠两侧划定出一级、二级水源保护区。

南水北调中线总干渠由明渠段和非明渠段组成。通知规定，对于明渠段，工程管理范围边线两侧外50米为一级水源保护区，该区边线两侧外1000米为二级水源保护区；对于非明渠段，工程外边线两侧外50米为一级水源保护区，该区边线两侧外150米为二级水源保护区。

在一级水源保护区内，不得建设任何与总干渠水工程无关的项目，农业种植不得使用不符合国家有关农药安全使用和环保有关规定、标准的高毒和高残留农药。在二级水源保护区内，不得新建扩建污染较重的废水排污口、化工项目及其他开发活动。

南水北调中线总干渠由明渠段和非明渠段组成。通知规定，对于明渠段，工程管理范围边线两侧外50米为一级水源保护区，该区边线两侧外1000米为二级水源保护区；对于非明渠段，工程外边线两侧外50米为一级水源保护区，该区边线两侧外150米为二级水源保护区。

篇7：南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

为了缓解我国北方地区水资源严重短缺的问题,国家兴建了南水北调东线、中线、西线工程,其中中线工程输水渠起于丹江口水库,沿途经过河南、河北两省,最终输送到京津地区。水源区的水资源安全问题决定着南水北调工程调水的长期性与可持续性。多年来,国家出台了一系列政策文件来保护水源区的生态环境和水资源安全,以实现南水北调工程“功在当代、利在千秋”的长远目标,如《丹江口库区及上游水污染防治和水土流失保持规划》、《河南省辖丹江口库区及上游水污染防治规划》等。 目前,学者们更多地在研究水源区的生态环境问题[1,2,3], 而针对具体的水资源安全评价问题还没有引起足够重视,仅有少数学者提出了针对水源区的水资源安全进行评价,但也仅是对水资源的某一方面进行研究,并没有从多方面进行系统的评价[4,5,6]。

对水资源安全的评价方法,近年来学者们主要运用以下几种方法进行评价: 集对分析模型[7]、距离指数—层次分析综合法[8]、多目标的模糊优选模型[9]、 模糊综合指数法[10]等。由于影响水资源安全的因素复杂繁多且具有模糊性,再加上南阳水源区( 简称“水源区”) 是跨区域调水的重要源头这一特殊性,因此本文采用多层次的模糊综合评价法,从水资源的供需安全、生态环境安全、粮食和饮水安全、灾害控制安全四个方面对该水源区的水资源安全问题进行评价,以求评价结果更加符合实际情况。

2研究区概况

南水北调中线工程的南阳水源区地处河南省的西南部,包括淅川县、西峡县、内乡县、邓州市3县1市, 面积达6512. 78km2。该地区的北部、中部为中低山, 沟壑纵横,地形复杂,南部为丹江口库区的丘陵地带。 该地区的土地主要为石灰岩土质,岩体裸露,土层薄, 土壤侵蚀严重,水源涵养和蓄水保持土壤的能力较差, 水土流失严重。

该地区年均降水量800mm,森林资源丰富,森林覆盖率目前已达到45% 左右。同时,该区域位于南水北调中线工程供水源头———丹江口水库的上游地区, 因此该区域的水资源安全与否直接关系到整个中线工程的顺利实施、水质安全、水资源安全输送、工程效益等重要问题。

3构建指标体系、确定指标权重

3.1指标体系的构建

水资源安全是指在人类社会经济发展过程中发生的与水有关的问题,如旱涝、水质污染等,并由此给人类造成的损失[11]。水资源安全内涵包括自然属性、社会属性和社会外延三个方面。其中,自然属性是指没有人类任何干预下的干旱、洪涝等水资源安全问题; 社会属性是指水资源循环受到人类干预所形成的水质污染等安全问题; 社会外延是指由水资源安全所引发的粮食安全、经济发展安全等问题[12]。

本文在总结目前学者们对区域水资源安全所做的评价体系的前提下,结合南水北调中线工程水源区这一特殊研究区域[8,12],将该水源区的水资源安全评价分为以水资源安全评价为目标层,以供需安全、生态环境安全、粮食和饮水安全、灾害控制安全为准则层,以水资源条件、水资源供给等为要素层,以水资源储存量、人均水资源量等27个指标为指标层的多层次评价体系( 表1) 。所选取的27个指标都具有代表性,既能反映该水源区当前的水资源状况,又符合南水北调中线工程的现实要求。笔者在参考了韩宇平、黄乾等学者关于区域水资源安全指标等级划分标准的前提下[9,13,14],结合南水北调中线水源区长期以来各个指标的实际情况,制定出能真实反映该水源区水资源状况的指标分级标准( 表2) 。

3.2指标权重的确立

指标权重确定的合适与否直接关系到水源区水资源安全评价的可信度高低。因此,笔者对表1中各个层次的两两指标相对重要性做成问卷形式,邀请参与南水北调中线工程的专家和学者按照1—9标度法对各个层次指标的相对重要性进行打分,经过分析汇总后构造出各个层次的判断矩阵,然后结合层次分析法软件( Yaahp) ,在通过一致性检验的前提下计算出各个指标的权重值( 表1) 。

指标的权重值主要包括指标层对要素层的权重集UCi( i = 1,…,9) 。以UC1为例: UC1= [WD1,WD2, WD3,WD4],以此类推UC2 - 9。要素层对准则层的权重集UBi( i = 1,…,4) 。以UB1为例: UB1= [WC1, WC2,WC3],以此类推UB2 - 4; 准则层对目标层的权重集UA =[WB1,WB2,WB3,WB4]。

注: 表中原始值来源于 2013 年《南阳水资源公报》、《河南省水资源》、《南阳市统计年鉴》、《河南省辖丹江口库区及上游水污染防治》,经过处理得到。

4研究区水资源安全的模糊综合评价

多层次模糊综合评价法是对受多种不确定性模糊因素影响的事件做出的较全面的决策评价方法。该方法通过确立因素集、评价集,计算各个指标对评价集的隶属度进而构造出模糊关系矩阵,最后进行模糊综合评价。

4.1确立因素集、评价集

4.1.1因素集的确立

如表1所示,可将水资源安全的评价系统划分为由4个子集所构成的因素集: A =[B1,B2,B3,B4]= [水资源供需安全、生态环境安全、粮食和饮水安全、 灾害控制安全]。其中,子集B1包括3个次子集,即B1=[C1,C2,C3]=[水资源条件、供给、需求],以此类推B2、B3、B4; 次子集C1包括4个指标,即: C1= [D1, D2,D3,D4]=[水资源储存量、人均水资源量、亩均水资源量、年平均降水量],以此类推C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8。

4.1.2评价集的确立

按照指标划分标准将评价集确立为5个等级: E =[e1,e2,e3,e4,e5],即[很安全、安全、基本安全、轻度不安全、重度不安全]。

4.2评价集隶属度和模糊关系矩阵的确定

4.2.1隶属度的确定

隶属度指的是指标层的各个指标分别隶属于评价集中5个评价等级的大小,包括定量指标、定性指标隶属度的确定。

4.2.2定量指标隶属度的确定

就正向指标而论,越大越有利于水资源安全的指标。若指标Di的原始值PDi介于Si,en与Si,en + 1之间且PDi靠近Si,en + 1,则指标Di对en + 1的隶属度为:对en的隶属度 为:若PDi大于Si,e1则指标Di对e1的隶属度为1,而对e2、e3、e4的隶属度都为0; 若PDi小于Si,e4则指标Di对e4的隶属度为1,而对e1、e2、e3的隶属度都为0。对负向指标,即越小越有利于水资源安全的指标。若PDi介于Si,en与Si,en + 1之间且PDi靠近Si,en,那么指标Di对en的隶属度为:对en + 1的隶属度 为:若PDi小于Si,e1,则指标Di对e1的隶属度为1,对e2、e3、e4的隶属度都为0; 若PDi大于Si,e4,则指标Di对e4的隶属度为1,对e1、e2、e3的隶属度都为0 ( e1、e2、e3、e4分别代表非常安全、安全、基本安全、轻度不安全、重度不安全) ; PDi表示Di指标的原始值; Si,en表示Di指标所对应的en的等级值; Si,en + 1表示Di指标所对应的en + 1的等级值; rDi,en表示Di指标所对应的en级的隶属度; rDi,en + 1表示Di指标所对应en + 1级的隶属度,n = 1、2、3,i = 1、 2 …27 。

4.2.3定性指标隶属度的确定

对指标体系中的定性指标———河流水质级别,笔者通过对流经南阳水源区的三条主要河流( 老灌河、 淇河、淅河) 的实地考察,并通过百分比统计法[15]来确定隶属度。即对该地区的10位水文工作站人员进行问卷调查,其中有2人认为三河流水质属于Ⅱ级,8人认为属于Ⅲ级。结合实地考察以及问卷调查的结果可确定出河流水质级别对与各级评价标准的隶属度分别为0,0. 2,0. 8,0,0。

4.2.4模糊关系矩阵的确定

根据上面关于各指标对于各评价等级隶属度的阐述,我们可确定出各个要素层系统的指标对于水源区水资源安全程度的模糊关系矩阵,也就是单因素评价矩阵:

4.3模糊综合评价结果计算

由指标层至要素层再到准则层最终到目标层逐层进行评价,具体步骤为: 首先,根据指标层的权重集与相应的模糊关系矩阵合成,得到要素层系统对于水源区水资源安全程度的模糊关系矩阵。

本文以Rc1 - 3为例:

同理可依次计算得到Rc2、Rc3,则:

同理可依次计算得到Rc4 - 5、Rc6 - 7、Rc8 - 9。然后,根据要素层的权重集与要素层的模糊关系矩阵合成得到准则层系统对水源区水资源安全的模糊关系矩阵。

本文以RB1为例:

同理可依次计算得到RB2、RB3、RB4,进而组成准则层系统的模糊关系矩阵为:

根据准则层的权重集与准则层系统的模糊关系矩阵进行合成进而得到目标层的模糊关系矩阵即多层次的模糊综合评价最终结果: E = UA × RB= [0. 309 0. 093 0. 141 0. 169 0. 265],

4.4评价结果分析

根据最大隶属度原则,由计算结果可见,该水源区对很安全状态的隶属度最大为0. 309,这说明该水源区的水资源处于很安全状态。但同时该水源区对重度不安全和轻度不安全的隶属度也相对较高,分别达到了0. 265和0. 169。

为保证中线工程水资源的安全输送和水质的安全性,对找出影响该水源区水资源安全的不利因素已显得尤为重要。根据本文计算出来的要素层———关于水源区水资源 安全的模 糊关系矩 阵即RC1 - 3、RC4 - 5、 RC6 - 7、RC8 - 9绘制图1。

从图1可见,自然灾害、水资源条件、水资源需求、 生态安全是导致该水源区水资源不安全的主要因素, 具体分析为: 1在自然灾害要素中,洪水、干旱受灾面积比率对重度不安全的隶属度都为1,这说明该水源区防旱涝的能力较差加之自然灾害的频发影响了水资源的安全。2在水资源条件要素中,水资源的储存量、 人均水资源量、亩均水资源量、年平均降水量对不安全的隶属度都较高,尤其是水资源的储存量和年平均降水量的隶属度达到了1,此种情况在邓州、内乡县较明显,大量不合理地使用水资源来发展经济,导致储量下降影响了该水源区的水资源安全。3在水资源需求要素中,万元GDP用水量对重度不安全的隶属度达到了1,这说明该水源区经济发展严重耗费了大量的水资源,进而影响到该水源区的水资源安全。4在水资源生态安全要素中,水土流失比率、森林覆盖率对水源区的水资源安全仍是限制性指标,特别是水土流失比率对不安全的隶属度达到了0. 67。因此,该水源区仍要推进水土保持工作和植树造林工作,如继续实施退耕还林政策、大力营造防护林、加大改造荒山与坡耕地的力度等。

5结论