本溪市水资源承载力评价研究.pdf

年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）文章编号：（）本溪市水资源承载力评价研究宋明远（辽宁省阜新水文局，辽宁 阜新 ）摘要：在本溪市水资源承载力评价过程中，采用模糊综合评判法和物元分析方法两种算法进行水资源承载力评价。两种算法得到的评价结果虽然有一定的偏差，但评价等级基本一致。两种评价结果各有优劣，其中模糊综合评判法得到每年的评价综合评价值，不仅可以进行纵向各年评价等级的比较，还可以进行定量的比较分析；但该方法不能对各评价指标进行评价，不能找出制约水资源承载力提高的限制性因素。而物元分析方法不仅能得到每年的评价等级，还能得到每个指标对应的等级，因此很容易得知促进和制约承载力评价结果的因素。两种评价方法互相补充，互相验证，弥补了各自的不足，能够满足水资源承载力研究的要求。关键词：评价指标；模型；权重；水资源；承载力；本溪市中图分类号：文献标识码：收稿日期 作者简介 宋明远（），男，内蒙古赤峰人，高级工程师。引言近年来，本溪市人口数呈下降趋势，劳动力随之降低，从而制约该市经济发展，另外，该市外流人口呈递增趋势。人口的流动及增长也影响着水资源承载力。故选取人均 值、工业万元 用水量、农业灌溉用水定额、人口自然增长率作为社会经济状况评价的指标 。本溪市位于辽宁东部山区，森林覆盖程度影响着水资源承载力，故选取森林覆盖率作为一个评价指标。从本溪市水质点源污染方面分析，本溪市浑江流域和太子河流域老官砬子以上区域的地表水水质较好，基本上达到类标准。而老官砬子以下，由于大峪沟、溪湖沟、千金沟、本钢建材厂、福金沟、郑家河沟等排污口的污水汇入，太子河水质恶化至劣类。细河流域下马塘以上，由于没有大量的排污，水质较好达到类标准；下马塘以下，由于南芬区大量生活污水和各厂矿的污水排放，细河流经北台厂区后水质急剧下降为劣类，最终汇入太子河。从本溪水质面源污染方面分析，根据 年数据，全市污废水排放总量为 万 ，主要污染物中，工 业 化 学 需 氧 量 产 生 量 万 ，去 除 率 ；工 业 氨 氮 产 生 量 万 ，去 除 率 。水体中的主要超标污染物是氨氮及高锰酸盐指数。其中氨氮污染物的来源主要是农业化肥的使用。农村生活污水基本上不经过处理直接排放，城市生活污水基本能通过污水处理厂的处理，再排放至水体中，但由于污水处理厂的处理能力有限，处理的不及时不彻底同样会对水体产生污染 。评价指标选取万元单位 废水排放量、城镇污水处理率以及单位农田面积氮磷肥施用量作为生态环境状况的评价指标。评价指标体系详见表 ，各指标数据见表 。模型建立 评价指标等级划分为了更好地反映各等级水资源承载能力情况，根据各指标数据的变化情况结合部分文献划分方法，现分别对每个因素划分为 个等级，以便于定量且直观的反映各等级因素对承载力的影响程度。评价指标等级划分见表 。年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）表 水资源承载力评价指标体系目标层准则层指标层指标的确定方法流域水资源承载力 水资源条件 人均虚拟水量 虚拟水总量 总人口数（人）水资源利用效率 虚拟水总量（万元）水资源匮乏指数 虚拟水 水资源可利用量（）社会经济状况 万元 耗水量 （）农业灌溉用水定额 农业灌溉用水量 灌溉面积（）第二产业万元 用水量 现状年用水量与万元 产值之比（万元）人口自然增长率 （）人均 值 总人口数（百元 人）生态环境 森林覆盖率 森林覆盖面积 区域总面积（）万元 废水排放量 地区废水排放总量 地区生产总值（万元）城镇污水处理率 （）单位农田面积氮肥施用量 （）生态环境用水占比 （）表 水资源承载力评价指标数据表指标层 人均虚拟水量 水资源利用效率 水资源匮乏指数 万元 耗水量 农业灌溉用水定额 第二产业万元 用水量 人口自然增长率 人均 森林覆盖率 万元 废水排放量 城镇污水处理率 单位农田面积氮肥施用量 生态环境用水占比 表 评价指标类型及等级划分表指标指标极性好（级）较好（级）一般（级）较差（级）差（级）负 以上正 以上 以下负 以下 以上负 负 负 负 负 正 负 正 负 负 指标权重的计算根据模糊层次分析法结合部分文献取值方法进行主观判断建立准则层及相应指标层的模糊一致判断矩阵 。计算得岀各指标的主观权重见表 。对于指标层客观权重，根据熵权法步骤处理得到指标层标准化矩阵，然后根据式（）、（）、（），计算各指标客观权重及综合权重。对于准则层客观权重，先利用指标层各指标客观权重乘以其指标实际值构成准则层判断矩阵，再利用熵权法得到准则层标准化矩阵，计算得到准则层客观权重及综合权重。最后，将准则层综合权重乘以指标层综合权重得到指标层各评价指标对于目标层的最终权重值 （，），详见表 。年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）表 评价指标权重值准则层 主观权重 客观权重 综合权重 指标层 主观权重 客观权重 综合权重 最终权重 结果及分析 模糊综合评判评价结果将 年各个指标的具体数值按照指标极性和大小分类，得到相应隶属度矩阵，再将表 中最终权重与隶属度矩阵对应相乘得到模糊综合评价矩阵，最后进行量化得到最终评价结果，见表 。表 本溪市水资源承载力综合评价结果年份综合评价值 等级评定 级 级 级 级 级 级 级 级 级从表 可以看出，年中，大部分年份的评价结果都是级，年和 年承载结果较好，评价结果为级。整体看来，本溪市各年的水资源承载力比较稳定，且稳定在级一般可承载水平。但综合评价值有增加的趋势，最后三年中有两年已经达到了级的水平 。从模糊综合评判评价 结果来看，本溪市水资源承载力整体稳定在 级，但有不断改善提高的趋势。物元分析评价结果将待评物元中的数据输入物元模型，计算 年各评价指标关于各评价等级的关联度，结果见表。各年份的各评价指标关于各评价等级的综合关联度见表 ，各年份水资源承载力对各评价等级的综合关联度见表 。表 年水资源承载力评价指标对各评价等级的关联度评价指标（）级 级 级 级 级 等级 级 级 级 级 级 级 级 级 级 级 级 级 级（）级表 各年份水资源承载力评价指标对应各评价等级 级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级级 级 级 级 级级 级 级 级 级 年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）续表 各年份水资源承载力评价指标对应各评价等级 级级级级级级级级级级级级级级级级级级 级级级级级级级级级 级级级级级级级 级 级 级级级级级级级级级 级 级 级 级 级 级 级 级 级根据表 提供的单个指标与等级关联度信息，人均虚拟水量、水资源利用效率、人口自然增长率、人均 、森林覆盖率、城镇污水处理率、水资源匮乏指数、单位农田面积氮肥施用量以及生态环境用水占比个指标在 年出现不同等级的上升趋势或者保持着较高等级，说明这些指标对研究区水资源承载力等级的保持具有重要的贡献。农田灌溉用水定额、万元 耗水量、第二产业万元 用水量、水资源开发利用率、单位 废水排放量等 个指标在这 年间出现不同等级的下降趋势或者保持着较低等级，成为制约本溪市水资源承载力等级提升的因素 。综合分析，提高万元 用水量，减少污染物排放量是目前提高水资源承载力最快速和最有效的手段。表 各年份水资源承载力对各评价等级的综合关联度年份（）级 级 级 级 级 评定结果 级 级 级 级 级 级 级 级 级从表 可以看出，年中，所有年份的评价结果都可以认定为级。其中 和 年的评价结果在 之间且与之相邻的级承载力数值更大，说明这几年的水资源承载力可基本认定为级并具备向级转化的趋势，其他年份的评价结果均 ，可见近几年的水资源承载力整体较为稳定。结语 年本溪市水资源承载力等级处于一般可承载水平并呈现比较稳定的趋势。各评价指标中城镇污水处理率等 个指标对本溪市水资源承载力等级的保持具有重要的贡献。而第二产业万元 用水量等四个指标是制约本溪市水资源承载力等级提升的重要因素。经过分析可以看出，人均 和万元 废水排放总量两项数值的波动是造成这四个指标等级下降或始终较低的主要原因。因此未来应该对这两项数据给予足够重视，进而达到提升水资源承载力的目的。本溪市水资源承载力并未达到最优的强承载水平，存在很大的提升空间。因此对于水资源承载力等级的保持具有重要贡献的指标应继续保持，对于制约本溪市水资源承载力等级提升的指标应采取相应措施，提高用水效率，减少污染物排放、促进经济发展是提高水资源承载力最直接也最有效的措施。参考文献：佟剑杰，贺华翔，娄安宇 基于外调水潜力的吉林省水资源承载力分析 水利规划与设计，（）：王宝琛阜新市水资源供需配置研究 黑龙江水利科技，（）：李治军，董智，陈末，等 基于模糊分析法的合肥市水资源承载力评价 水电能源科学，（）：安强，魏传江，贺华翔，等 基于模糊综合评价法的河南省中原城市群水资源承载力评价研究 节水灌溉，（）：李治军，董智，陈末，卢松 基于模糊分析法的合肥市水资源承载力评价 水电能源科学，（）：李治军，景安琳，黄佳俊，等 基于主成分分析法的山西省水资源承载力分析 水利科学与寒区工程，（）：刘文铮区域水资源生态承载力耦合模型研究 海河水利，（）：李硕辽河干流水资源承载力状况分析 黑龙江水利科技，（）：那荣越朝阳市水资源优化配置方案探析 黑龙江水利科技，（）：李帅莹 城市水资源承载力定量评估研究 水利规划与设计，（）：