關 鋒 ,左其亭 ,趙 輝 ,袁建平 ,竇 明
(1.福建省水利規劃院,350001,福州;2.鄭州大學水科學研究中心,450001,鄭州;3.水利部水資源管理中心,100053,北京)
地下水資源管理工作評價方法及應用研究
關 鋒1,2,左其亭2,趙 輝3,袁建平3,竇 明2
(1.福建省水利規劃院,350001,福州;2.鄭州大學水科學研究中心,450001,鄭州;3.水利部水資源管理中心,100053,北京)
在充分認識地下水資源管理工作的基礎上,針對管理工作中的重點和定量評價中的難點,提出了一套地下水資源管理工作評價方法,包括評價指標體系、評價標準和計算方法,并將該評價體系應用于江蘇省地下水資源管理工作的評價計算。結果表明,該評價方法科學、可行,可為指導地下水資源管理工作開展、強化監督管理提供技術支撐。
地下水資源管理;評價指標;評價標準;評價方法
目前,在我國的地下水資源管理工作評價中,開展較多的是對地下水資源狀況的調查評價、對地下水資源管理狀況的定性評估以及管理隊伍內部工作的考核等,涉及地區地下水資源管理工作方面的評價很少,缺少對整個區域地下水資源管理工作定量評價的工具及手段。因此,加強地下水資源管理工作評價方法的研究對于及時掌握地下水資源管理工作的實施效果、促進地下水資源管理工作的深入開展、強化監督管理具有重要意義。
地下水資源管理工作評價涉及資源、社會、經濟、環境等各個領域,以及地下水開發利用、設施建設、工程投入、監督管理、治理保護等各個方面,每個領域和方面都相互聯系、相互影響。結合當前地下水資源管理工作需要,以服務地下水資源管理工作為目標,以地下水資源管理工作的階段性、層次性和區域性特征為基礎,遵循科學、實用以及易操作的原則,將地下水資源管理工作評估分為職責評估、能力建設評估以及成效評估三個模塊,構建了一套“職—能—效”地下水資源管理工作評價指標體系(簡稱RAE評價指標體系)。
(1)職責評估模塊
主要是對水行政主管部門在管理工作中應開展的工作和所承擔責任的評估,反映出地下水資源管理工作的開展、實施情況,不考慮管理的效果。根據職責評估反映的內容,可將其進一步分為執法管理、行政管理和技術管理。
(2)能力建設評估模塊
反映水行政主管部門在地下水資源管理能力建設方面的投入狀況、完善程度以及今后的發展態勢,加強管理能力。根據能力建設的目標和內涵,進一步將其分為制度建設、隊伍建設和基礎設施建設。
(3)成效評估模塊
反映水行政主管部門通過組織、實施各種保護措施和手段后所取得的效果或成績,主要體現管理成果,并非是實現過程。根據地下水資源管理的效果體現,將其分為超采治理、涵養保護和供水安全。
為使建立的評價指標體系與地區的地下水資源管理工作相適宜,將指標分為必選指標和可選指標。必選指標即在評價時為必須選取指標;可選指標即該指標可根據地區實際情況,酌情選用。
在指標量化方法的選擇中,為使計算簡單,易于操作,本文將單指標量化—多指標集成評價方法(SI—MI方法)引入到地下水資源管理工作評價計算中,具體步驟如下。
(1)定量單指標量化方法
定量單指標量化采用分段線性隸屬函數量化方法。在地下水資源管理工作評價指標體系中,各指標均對應一個管理工作評價指數(簡稱 EIM),取值范圍為[0,1]。 具體如下:
正向指標是評價指數隨著指標值的增加而增加的指標(如圖1)。圖中 a、b、c、d、e 分別為某評價指標的最差值、較差值、及格值、較好值和最優值, 利用 5 個特征值節點 (a,0)、(b,0.3)、(c,0.6)、(d,0.8)和(e,1.0),可以得到正向指標管理工作評價指數的變化曲線以及表達式。其計算采用公式(1):

逆向指標是管理工作評價指數隨著指標值的增加而減小的指標(如圖 2),圖中 a、b、c、d、e 意義同上。 利用 5 個特征值節點 (a,0)、(b,0.3)、(c,0.6)、(d,0.8)和(e,1.0),可以得到逆向指標管理工作評價指數的變化曲線以及表達式。其計算采用公式(2):

(2)定性單指標量化方法
定性指標難以用函數或表達式加以表示。因此,定性指標的量化按(0~1)范圍將指標劃分為若干個等級,并制定相應的等級劃分細則,采用打分調查法確定。
(3)多指標集成

圖1 正向指標管理工作評價指數變化曲線

圖2 逆向指標管理工作評價指數變化曲線
針對職責評估、能力建設評估和績效評估這三大類指標,本文采用多指標集成方法來綜合量化。該方法根據單一指標隸屬度按照權重加權計算。權重確定首先根據地下水資源管理工作評價的目的和各模塊的重要性,對模塊層的各模塊賦予定量權重。然后各單指標權重由等權重確定基礎權重,再利用變權法求得最終權重。
公正、客觀地評價水行政主管部門的管理工作不僅要有全面、科學的評價指標體系,還需要一套統一的評價標準。在評價計算中,由于地區間經濟社會發展和地下水開發利用狀況的差異,對評價指標采用同一評價標準顯然不太合理,難以體現管理工作難度的差異和目標的不同。為更公平、客觀地對每個地區的地下水資源管理工作進行評價,在制定評價標準時,首先要對全國進行分區,制定出不同的評價標準以適應不同地區的評價需要。
本文在確定指標的評價標準時,考慮地區間水資源的相對匱乏和富余差異,以人均水資源量為劃分標準,將評價區劃分為五類,并針對每個區域制定相對應的平直標準體系,體現地區間的客觀性和可比性。分區方法參考全國及各地區人均水資源量占有狀況,采用節點值進行劃分,具體標準見表1。
為便于地下水資源管理工作水平的定位以及各地區之間的對比,本文依據地下水資源管理工作評價指數的特點和大小,將地下水資源管理工作水平劃分為6個等級,劃分結果如表2所示。

表1 地下水資源管理工作評價區分區標準

表2 地下水資源管理工作水平等級劃分
為進一步闡述地下水資源管理工作評價體系應用,以江蘇省為例,結合具體實際進行綜合評價。
江蘇省面積10.26萬km2,處于亞熱帶向暖溫帶過渡地帶,降水量年際變化大。人均水資源量為442m3。為了經濟社會發展用水需要,江蘇省大規模開采地下水資源以緩解壓力,造成地下水超采,并引發了一系列的環境地質問題,對經濟社會的可持續發展造成了嚴重威脅。針對地下水超采引發的問題,江蘇省通過加強開采管理、超采治理、試點研究等措施,不斷探索地下水資源管理經驗,取得了很好的成效,如蘇錫常地區的地下水水位回升,在我國地下水資源管理中具有較強的代表性。
根據江蘇省實際概況和地下水資源開發利用現狀,選取了適宜的地下水資源管理工作評價指標體系,并參考江蘇省水資源公報、水利發展公報、江蘇省水利廳網站和相關資料等,結合實地調研,確定評價指標值。根據表1分區標準,江蘇省為五級區。參考指標評價標準確定方法,各指標標準化后計算結果見表3。
根據權重確定方法,職責評估模塊權重為0.4,能力建設評估模塊權重為0.3,成效評估模塊權重為0.3;指標權重由等權法和變權法相結合確定。
根據多指標集成公式以及確定的權重,計算職責評價指數(REI)、能力建設評價指數(ABEI)及績效評價指數(EEI)值分別為0.898、0.794、0.877。從而應用相應的公式進一步計算地下水資源管理工作評價指數為0.861。

表3 江蘇省地下水資源管理工作評價指標體系及指標值表
參照地下水資源管理工作等級劃分標準(表2),江蘇省地下水資源管理工作水平為良好。從評價過程來看,江蘇省不論從職責工作、能力建設還是管理取得效果方面,都有較高的水平。這與江蘇省政府及水行政主管部門對地下水資源管理的重視密切相關,也與地下水資源管理部門的嚴格執法、正視問題和努力分不開。但從評價中也可以看出,江蘇省地下水資源管理工作中也存在薄弱環節,如基礎設施建設和隊伍建設還需進一步加強,地下水自動化監控水平和監測網的建設還需要提高。因此,江蘇省在地下水資源管理中,應進一步加強基礎設施建設,加大投入力度,實現管理的現代化,并進一步做好地下水保護宣傳工作,增強公眾保護地下水的意識。
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責任編輯 張瑜洪
Research on the method and application of groundwater management evaluation
Guan Feng,Zuo Qiting,Zhao Hui,Yuan Jianping,DouMing
On the basis of fully learning the nature of groundwater resources management and combining with the difficultiesin management work and the focus in quantitative evaluation, the paper proposes a set of groundwater resources managementevaluation method, which is consist of evaluation index system, evaluation criteria and computing method. Then theapplication is taken in Jiangsu Province. The results indicates that the evaluation method is scientific and feasible,which canoffer technical support to guide the groundwater resources management activities and strengthen supervision to management.
groundwater resource management; evaluation index; evaluation criteria; evaluation method
中央財政項目地下水保護行動(1260800031);國家自然科學基金(51079132和50679075);新疆維吾爾自治區重點實驗室開放課題(XJYS0205—2010—02);國家 973 項目(2010CB951004)。
P641.8
B
1000-1123(2011)11-0020-03
2010-11-22
關鋒,水文學及水資源專業。