貴州省喀斯特地區水資源現狀承載力評價

袁子勇 賀中華

摘要：從水資源現狀承載力的角度區分正向指標和負向指標，選取人均年供水量、城鎮人均生活用水量、農村人均生活用水量、農田灌溉年用水量、萬元工業增加值用水量、人均糧食年產量、年人均ＧＤＰ、生態環境用水率、森林覆蓋率、石漠化面積比重、污徑比為評價指標，運用正交投影法對貴州省喀斯特地區水資源現狀承載力進行了評價。評價結果表明，貴州省各地區水資源現狀承載力從大到小為貴陽市、遵義市、黔東南州、黔南州、銅仁市、黔西南州、六盤水市、安順市、畢節市。

關鍵詞：水資源現狀承載力；評價指標；喀斯特地區；貴州省

中圖分類號：ＴＶ２１１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）15－3216-03

Assessment of Water Resources Carrying Capacity Status in Karst Areas

of Guizhou Province

ＹＵＡＮ Ｚｉ－ｙｏｎｇ１，ＨＥ Ｚｈｏｎｇ－ｈｕａ２

（１．Ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ Ｓｏｃｉａｌ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ， Ｑｉａｎｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｄｕｙｕｎ ５５８０００，Ｇｕｉｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｙｐｅ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ． Ｓｏｍｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ including ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ， ｕｒｂａｎ ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ， ｒｕｒａｌ ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ， ｉｒｒｉｇａｔｉｖｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒｏｐｌａｎｄ， ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｎ ｔｈｏｕｓａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｖａｌｕｅ， ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ｇｒａｉｎ ｏｕｔｐｕｔ， ｐｅｒ ｃａｐｉｔａ ＧＤＰ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｃｋ－ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅａ， ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｎ Ｋａｒｓｔ ａｒｅａ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ pｒｏｖｉｎｃｅ ｆｒｏｍ ｌａｒｇｅ ｔｏ ｓｍａｌｌ ｗａｓ Ｇｕｉｙａｎｇ city， Ｚｕｎｙｉ city， Ｑｉａｎｄｏｎｇｎａｎ ｓｔａｔｅ， Ｑｉａｎｎａｎ ｓｔａｔｅ，Ｔｏｎｇｒｅｎ city， Ｑｉａｎｘｉｎａｎ ｓｔａｔｅ， Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ ｒｅｇｉｏｎ， Ａｎｓｈｕｎ city ａｎｄ Ｂｉｊｉｅ city．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： cｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ； ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ； Ｋａｒｓｔ ａｒｅａ； Gｕｉｚｈｏｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ

國外對水資源承載力研究已取得了大量成果，國內對水資源承載力的研究也很多，但主要集中在非喀斯特地區，對喀斯特地區水資源承載力研究相對較少［１－６］。水資源現狀承載力是由水資源系統、社會經濟系統和生態系統組成的復雜巨系統，它是指某一地區的水資源在現階段所能支持社會、經濟和生態環境協調發展的能力，是比較容易確定的一種承載能力。

貴州省是典型的喀斯特地貌分布區，喀斯特地區占到全省總面積的７３％左右，喀斯特因素在貴州省的水資源系統、社會經濟系統和生態系統中發揮著重要作用。運用定量分析的方法選取指標，區分正向指標和負向指標，對貴州省喀斯特地區水資源現狀承載力進行評價，以豐富喀斯特地區水資源承載力研究內涵，為提高貴州省喀斯特地區水資源利用效率提供理論支持。

１貴州省喀斯特地區水資源現狀承載力評價指標的選取

在參考前人研究成果［1-6］和綜合考慮社會經濟、生態、水資源幾個方面的基礎上，選取了２１個影響因子（表１）。

利用ＳＰＳＳ １５．０軟件對２１個待選指標進行相關分析和主成分分析，將貴州省水資源現狀承載力指標概括為１１個指標（表２）。

２貴州省喀斯特地區水資源現狀承載力計算

２．１確定評價方案的理想值和負理想值，建立評價指標體系

為了避免評價方案排序受理想值和負理想值的影響，理想值要優于評價方案中的最優者，負理想值要劣于評價方案中的最劣者。理想值和負理想值是作為參照系出現的，其本身的數值大小不會影響到評價方案的序。從水資源現狀承載力的角度考慮，Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ６、Ｊ７、Ｊ８、Ｊ９為正向指標，Ｊ４、Ｊ５、Ｊ１０、Ｊ１１為負向指標。鑒于貴州省人均生活用水量低于全國平均值，所以將城鎮人均生活用水量和農村人均生活用水量設計為越多越好的正向指標；由于農業用水效率和工業用水效率都低于全國平均水平，故將農田灌溉年用水量和萬元工業增加值用水量設計為越少越好的負向指標。根據貴州省的實際情況，指標Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５的理想值?。玻埃埃纺耆珖骄担渌笜说睦硐胫等藶榇_定；根據劣于評價方案中最劣者的原則人為確定負理想值（表３）。

２．２運用正交投影法計算水資源現狀承載力

２．２．１求相對隸屬度矩陣［7］利用相對隸屬度矩陣公式對決策矩陣進行規范化，得相對隸屬矩陣

Ｒ＝（ｒｉｊ）ｍ×ｎ＝

0.711 0.901 0.732 0.580 0.759 0.178 0.984 0.500 0.544 0.465 0.2710.570 0.720 0.610 0.260 0.685 0.868 0.360 0.305 0.578 0.823 0.6690.570 0.721 0.610 0.280 0.417 0.488 0.227 0.284 0.263 0.246 0.6400.599 0.721 0.610 0.193 0.527 0.645 0.262 0.105 0.641 0.561 0.8760.556 0.721 0.610 0.208 0.517 0.543 0.176 0.232 0.929 0.851 0.8810.336 0.721 0.610 0.270 0.459 0.700 0.190 0.126 0.577 0.694 0.8960.108 0.451 0.610 0.873 0.049 0.648 0.180 0.100 0.399 0.404 0.7580.322 0.721 0.610 0.613 0.886 0.670 0.463 0.179 0.160 0.343 0.5100.225 0.451 0.432 0.475 0.685 0.593 0.218 0.111 0.411 0.581 0.8941.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.0000.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

２．２．２求指標權重

１）運用熵權法求取指標權重［8］。運用熵權法求取的指標權重Ｗｊ＝（０．０５０，０．０１０，０．０１１，０．０１９， ０．０６８，０．０４４，０．１７６，０．１９７，０．０５５，０．１４４，０．２２４）

２）運用均方差法求取指標權重［9］。運用均方差法求取的指標權重Ｗｊ＝（０．０９０，０．０８４，０．０７４，０．０９６， ０．０９８，０．０８８，０．１０3，０．０８７，０．０９４，０．０９１，０．０９６）。

３）求指標權重的算術平均值。對上述兩種方法求取的指標權重進行算術平均，得到

Ｗｊ＝（０．０７０， ０．０４７， ０．０４3， ０．０５８， ０．０８３， ０．０６６，

０．１４０，０．１４２，０．０７５，０．１１８，０．１６０）

２．２．３計算各方案與理想解的“垂面距離”Ｄｉ［7］

Ｄｉ＝（０．０４７ ８，０．０４８ ４，０．０６５ ３，０．０５４ ４，０．０４８ ５，

０．０５４ ７，０．０６６ ７，０．０６１ ５，０．０５６ ２）。

２．２．４水資源現狀承載力排序垂面距離Ｄｉ越小，方案越優［８］。Ｄｉ值由小到大為貴陽市（Ｄ１＝０．０４７ ８）、遵義市（Ｄ２＝０．０４８ ４）、黔東南州（Ｄ５＝０．０４８ ５）、黔南州（Ｄ４＝０．０５４ ４）、銅仁市（Ｄ６＝０．０５４ ７）、黔西南州（Ｄ９＝０．０５６ ２）、六盤水市（Ｄ８＝０．０６１ ５）、安順市（Ｄ３＝０．０６５ ３）、畢節市（Ｄ７＝０．０６６ ７）。

３貴州省喀斯特地區水資源現狀承載力評價

評價分析結果表明，貴州省喀斯特地區９個行政區劃分為三類地區：一類地區（貴陽市、遵義市、黔東南州）水資源現狀承載力相對較好（０．０４＜Di＜０．０５）；二類地區（黔南州、銅仁市、黔西南州）水資源現狀承載力一般（０．０５＜Di＜０．０６）；三類地區（六盤水市、安順市、畢節市）水資源現狀承載力最差（０．０６＜Di＜０．０７）。貴陽市人均水資源占有量較少，人口密度大，社會經濟發展水平較高，供水壓力大，水資源開發資金投入相對較多，水資源開發利用程度高，達到２１．８４％，供水能力和節水能力都在全省處于領先水平，水資源現狀承載能力在全省位居第一。人均糧食年產量低、環境污染壓力大和脆弱的喀斯特環境是水資源現狀承載力的限制因素。繼續加強水環境治理，維持水體的良好功能，以及繼續加強節水能力和從區外調水是提高本地區水資源現狀承載力的有效途徑。

畢節地區人口密度較大，為全省平均值的１．１倍；經濟發展水平低，人均ＧＤＰ僅為全省平均值的６０％；工業節水能力差，萬元工業增加值用水量為全省平均值的１．７倍；森林覆蓋率低，石漠化面積比例大；水資源現狀承載能力排列全省倒數第一。

４小結

從水資源現狀承載力這個新的視角來評價喀斯特地區水資源承載力，得出了新的評價結果。研究區貴州省各地區水資源現狀承載力從大到小為貴陽市、遵義市、黔東南州、黔南州、銅仁市、黔西南州、六盤水市、安順市、畢節市。加快社會經濟發展、提高水資源利用率、保護好生態環境是喀斯特地區提高水資源現狀承載力的有效途徑。文章在正向指標和負向指標的區分上做了一些嘗試，將人均生活用水量設計為正向指標，將農業用水量和工業用水量設計為負向指標。但是從節約利用水資源的角度來說，只要能夠滿足生產生活的需要，用水量應該是越少越好。正向指標和負向指標的區分是水資源承載力評價的關鍵之一，也是今后研究的重點與難點之一。現有水資源承載力研究多注重研究方法的擴展，對于水資源現狀承載力和水資源承載潛力的比較研究很少，對于水資源承載力評價指標體系的規范性研究也很少，這些都是未來水資源承載力研究要予以重視的地方。

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