大理市城鎮上山的水資源支撐能力評估

李君+駱華松+梁茂林+張欣玲

摘要：大理市的水資源對于城鎮上山建設和發展具有重要意義。以大理市為例，采用ArcGIS10.0軟件和ERDAS9.2遙感圖像處理軟件選取出城鎮上山的可試行地塊，并通過對這些地塊所在鎮的水資源負載指數、水資源承載力和水資源承載指數等相關指標的計算和分析，得出大理市城鎮上山可試行地塊所在區域的水資源開發潛力和利用程度，最終實現城鎮上山過程中大理市水資源的優化配置。

關鍵詞：城鎮上山；大理市；水資源；水資源負載指數；水資源承載力；

引言

大理市山地面積占總面積的70%以上，具備城鎮上山的有利條件，而水資源短缺也已經成為影響城鎮上山的關鍵因素之一。因此，在城鎮上山建設過程中，對水資源支撐能力評估顯得尤為重要。

綜觀大量文獻，不難發現，對城鎮上山的水資源支撐能力評估的研究甚少。筆者試圖運用ArcGIS10.0軟件和ERDAS9.2遙感圖像處理軟件篩選出城鎮上山的可試行區域，并對水資源狀況進行分析，以期對大理市城鎮上山建設項目提供參考。

1 材料與方法

1.1 城鎮上山可試行地塊的選取

1.1.1 選取原則

以城鎮上山的理論為指導，考慮建設的條件及需求；因地制宜，以保護水資源和優質耕地為原則；以建設和諧良好的宜居城鎮為目標。

1.1.2 數據來源

數據來源于全球科學院計算機網絡信息中心國際科學數據鏡像網站，包括：DEM數字高程圖、TM遙感影像圖、大理市行政區劃圖等。

1.2 水資源相關計算指標的選取

1.2.1 水資源負載指數

水資源負載指數（C）表達的是一定區域內的水資源與人口和經濟發展之間的關系。計算公式為：

（1）

式中：P為人口（萬人）；G為GDP（億元）；W為水資源總量（億m3）；K是與降水有關的系數；R為降水量（mm）。

1.2.2水資源承載力

水資源承載力（WCC）主要反映區域人口與水資源關系。計算公式為：

WCC=W利/Wpc （2）

式中，WCC為水資源承載力（人或人/km2）；W利 為水資源可利用量（m3）；

Wpc為人均綜合用水量（m3/人），這里使用全國統一標準為500 m3/人。

1.2.3水資源承載指數

水資源承載指數（WCCI）反映了區域水資源與人口的關系。計算公式如下：

WCCI=Pa/WCC （3）

Rp=（Pa-WCC）/WCC*100%=（WCCI-1）*100% （4）

Rw=（WCC-Pa）/WCC*100%=（1-WCCI）*100% （5）

式中，WCCI為水資源承載指數； WCC為水資源承載力； Pa為現實人口數量；Rp為水資源超載率；Rw為水資源盈余率。

1.3大理市相關數據收集

數據來源：《2014年大理州年鑒》；《大理市供排水志》；《云南洱海流域水污染綜合防治“十二五”規劃簡本》。

2 研究過程與結果討論

2.1 城鎮上山可試行地塊選取過程與結果討論

通過坡度分析、地表覆蓋分類、建立緩沖區[1]、圖層疊加等操作得到城鎮上山可試行區域圖（圖2）。通過資料查找和谷歌地球對照，發現篩選出的區域中已經有一些地塊正在進行城鎮上山項目建設或已經建成，如大理機場等。

2.2 水資源支撐能力評估過程與結果討論

2.2.1水資源負載指數（C）

根據表3，利用（1）式，對大理市各區域進行水資源負載指數C進行計算。可得出下關鎮水資源負載指數最高，挖色鎮水資源負載指數最低。參照負載指數分級標準[2]得出：下關鎮負載指數為11.74，說明該地區水資源的利用程度比較高，開發潛力小，有條件需要調水，開發條件困難。之后依次是銀橋鎮4.11，灣橋鎮3.72，這些區域水資源利用程度屬于中等，潛力很大，開發條件也是中等；鳳儀鎮1.66，喜洲鎮1.63，上關鎮1.26，海東鎮1.06，大理鎮1.01，這些地區水資源利用程度低，潛力很大，開發條件比較容易；最后是太邑鄉0.78和雙廊鎮0.49，挖色鎮0.19，水資源的利用程度較低，潛力大，可以興修中小水利工程，屬于開發容易的區域。

2.2.2水資源承載力（WCC）

根據表1中的水資源可利用量，通過公式（2），計算出大理市各區域水資源承載力。計算結果得出大理市水資源承載能力為67.3萬人，實際人數61.26萬人，說明該地區水資源能承載的人數還有6.04萬人的盈余。以鎮為分區來看，水資源承載力最大的是喜洲鎮為12.6萬人；其次是鳳儀鎮、大理鎮、下關鎮，承載人數分別為12萬人、8.2萬人、8.2萬人；之后是挖色鎮5.8萬人，海東鎮5.4萬人，上關鎮5.2萬人，灣橋鎮4.2萬人，銀橋鎮2.6萬人，雙廊鎮2.4萬人；太邑鄉的水資源承載人口最弱，為0.6萬人。

2.2.3水資源承載指數（WCCI）

根據表3，通過公式（3）（4）（5），并參照水資源承載力評價標準[3]，得出水資源承載指數和大理市水資源承載力分級評價圖2。如圖，顏色越深的區域水資源承載能力越強，對大理市城鎮建設的支撐能力也就越強。大理市平均WCCI值為0.89，平均水資源盈余率為11%。從圖中可以看出，以鎮為單位，有三個區域處于水資源超載區，分別是下關鎮、銀橋鎮和太邑鄉。其中，下關鎮水資源超載最嚴重，其次是太邑鄉，銀橋鎮屬于比較超載；灣橋鎮、上關鎮、雙廊鎮和大理鎮屬于平衡有余；喜洲鎮和鳳儀鎮屬于盈余；挖色鎮和海東鎮屬于比較富裕。

5 結論與建議

5.1結論

本文通過對大理市城鎮上山建設選址的研究以及對城鎮上山建設過程中水資源的開發潛力、利用程度進行評估，可以得出以下結論：城鎮上山可試行區域集中位于上關鎮、雙廊鎮、挖色鎮、海東鎮和鳳儀鎮靠近洱海的區域，挖色鎮和海東鎮水資源最為豐富，有很大的利用空間，城鎮建設過程中應當采取有效的節水用水措施，也可以考慮調水至水資源超載區域（如下關鎮），實現用水平衡。上關鎮和雙廊鎮水資源平衡有余，鳳儀鎮水資源盈余，五個鎮整體上水資源承載能力比較高。因此從水資源角度來看，上述區域適宜城鎮上山，而在城鎮上山建設過程中，以上區域應嚴格控制水體污染，做好節水計劃、治污計劃等來面對未來水資源不足的情況。

參考文獻：

[1] 張丹等.基于負載指數的中國水資源三級流域分區開發潛力評價[J].資源科學，2008，30（10）：1471-1477.

[2] 王麗霞等.基于GIS 的陜西省水資源潛力及承載力研究[J].干旱區資源與環境，2013，27（8）：97-102.

[3]Michael Kennedy.地理信息系統基礎與實訓[M]（第二版）.北京：清華大學出版社，2011.endprint