水资源可持续利用评价方法研究

1 水资源可持续利用系统分析

1.1 自然环境子系统

水资源是自然环境的重要组成部分之一, 大气环境、水份循环、降水量、植被、地质条件等自然要素制约影响水资源的丰缺程度、时空分布、开发利用的难易程度等。同时, 水资源的开发利用又会影响自然要素, 使自然要素发生变化。

1.2 经济子系统

人类经济活动离不开水资源, 水资源与经济活动的关系主要体现在三次产业对水资源的需求方面, 以及水资源的变化和产业结构调整之间存在着一定的相互关系。经济子系统内各要素的变化必然会导致对水资源总需求的变化, 在水资源总量变化不大的情况下, 如何调整各经济要素的数量关系和空间关系, 是实现水资源持续利用的关键所在。

1.3 社会子系统

包括人口因素、技术因素、政策因素、社会安定因素等。人口的增长和生活方式改变必然导致对水资源需求的增加;技术进步可提高可用水比率及水的重复利用率, 从而相对增加水资源总量;政策因素对水资源的利用方向有重要作用。

2 水资源可持续利用评价

2.1 水资源可持续利用评价与一般水资源评价的区别

我国虽进行过两次水资源评价, 从评价内容看, 以前的水资源评价侧重于水资源的自然属性和经济效益的评价, 没有涉及水资源的生态环境效益和社会效益, 属于单项评价。而水资源可持续利用评价是以持续发展思想为总的指导原则, 以自然环境子系统、经济子系统、社会子系统为基础, 不仅包括对生态、经济、社会各要素现状的调查与评价, 而且还需评价水资源利用方式所导致生态过程、经济结构、社会组成的动态变化, 是有益的还是有害的, 从而提出水资源开发利用的最佳方案, 属于综合评价。

2.2 水资源可持续利用评价指标体系

2.2.1 自然生态指标

(1) 水资源总量。包括地表水、地下水、区际间可调配的水量。其中地表水、地下水是指可被人们利用的那一部分。这个指标可用年径流总量来量化。 (2) 水资源质量指标。可用矿化度来量化, 即每升水中所含的矿物质总量。 (3) 水文特征值的稳定性指标。选取降水年变率和降水季节分配率作为量化指标。根据年变率和季节分配率的大小来分析背景水源的状况。 (4) 水利特征值的调变指标。水利工程可以增加水资源可利用量。因此, 库容和水资源总量存在着一定的函数关系。 (5) 水源涵养指标。由于径流的下渗率与植被覆盖率密切相关, 因此暂用植被覆盖率来代替。 (6) 污水排放总量。可用评价区域内年污水排放总量来量化。 (7) 污水净化能力。可用评价区域内年处理污水总量来衡量。 (8) 海水利用量。内陆地区不予考虑, 只在沿海地区涉及这指标, 可用每日海水利用量来量化。

2.2.2 经济指标

(1) 每万元工业产值的耗水指标。 (2) 每万元农业产值的耗水指标。 (3) 每万元第三产业产值的耗水指标。 (4) 每吨水的价格由于价格具有杠杆作用, 可以利用价格来调节需求和供给。

2.2.3 社会指标

(1) 城市居民生活用水动态指标。随着生活水平和人口文化层次的不断提高, 城市人均用水指标呈不断上升趋势。 (2) 农村人畜用水动态指标。根据目前统计资料表明:城市人均用水指标高于农村人均用水指标。农村生活用水除居民耗水外, 还包括牲畜耗水。 (3) 环境用水动态指标。环境用水主要包括用于清理环境、绿化环境等方面的耗水量。 (4) 技术因素对水资源利用的影响。影响主要有:一是技术水平的提高, 节水工艺的推广, 可以实现节水的目的;二是技术水平的提高, 可以提高污水处理能力和海水利用量, 从而增加可用水比率。 (5) 政策因素对水资源利用的影响。包括加强政策法规建设, 加强水资源管理, 扩大资金投入等。

2.3 水资源可持续利用评价步骤和方法设计

评价分为五步进行: (1) 确定评价区域和评价目标;由于区域之间存在着各种各样的差异, 每个区域内有着自己的自然、经济和社会特点。评价工作的第一步就是确定具体的评价区域。在此基础上, 选取评价区域的地表水、地下水及可调配的水资源作为评价目标, 沿海地区还包括可利用的海水。 (2) 确定相应区域和目标上的评价因素和评价因子;本研究选取自然生态、经济、社会三个评价因素, 在每个评价因素中, 包括若干评价因子, 由评价因素和评价因子构成评价指标体系。在确定评价因子时, 一是评价因子要尽可能反映水资源开发利用的各个方面;二是要根据区域自身特点来确定评价因子。 (3) 确定评价指标的诊断标准;对于确定的指标, 可尽可能地量化, 即确定每个指标的变化范围和阀值, 以便于在实际操作中便于参照和控制。由于水资源利用系统涉及自然、经济、社会的各个方面, 有些指标的量化比较困难, 只能定性描述。 (4) 评价方法设计;传统的水资源评价以定性为主, 本文拟就在指标量化的基础上, 选用层次分析法作为评价方法, 做到定性和定量相结合。层次分析法从本质上讲它是一种思维方式, 它是把复杂问题分解成各组成因素, 又将这些组成因素按支配关系形成递阶层次结构, 借助于判断矩阵, 通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性。然后综合决策者的判断确定方案相对重要性的总排序, 它较全面兼顾了定性和定量方面。具体步骤为:

第一步:构造因素层次体系图第二步:指标因子权重值的确定;权重的确定采用特尔菲法, 邀请从事水资源研究的多位专家对各因素因子间的相对重要性进行评分, 并统计平均, 得到各因素因子间比较的标度值。根据AHP标度理论, 因子间相对重要性分为九段, 其标度体系为:

如表1所示。

第三步:填写判断矩阵表, 建立数学模型, 通过层次的单排序及一致性检验和总排序及一致性检验, 确定各层因素因子的权限。

(5) 评价结果分析。

评价所得结果, 就是水资源持续利用最佳的利用方向。根据评价所得结果, 指出现实的水资源利用状况与持续利用方向存在的差距, 从而提出水资源可持续利用的措施。

3 结语

水资源持续利用评价方法研究还在初级阶段。本文拟从自然生态经济社会三个方面, 提出一套评价指标体系, 然后用层次分析法得出水资源持续利用方向。在具体评价时, 应注意各个区域间自然生态经济社会因素的差异, 以便确定适合评价区域的评价项目和指标体系。在确定各评价因素和评价因子的相对重要时, 应尽可能客观准确。

摘要：本文目的在于对水资源可持续利用评价方法进行一些探索, 阐述水资源持续利用评价的理论、方法, 并从自然生态、经济、社会三方面建立指标体系, 对水资源进行评价。

关键词：水资源,水资源可持续利用评价,指标体系