張國飛 姜慧琴
摘要 在對區域現狀用水量調查的基礎上,結合“三條紅線”控制指標,采用改進后的灰色關聯法和負載指數法對呼和浩特市所轄行政區水資源承載力進行評價。結果表明:在“三條紅線”控制下,改進的灰色關聯法較負載指數法評價更具全面性、準確性,6個行政區水資源承載力均較小,武川縣相對最大。
關鍵詞 水資源承載力;三條紅線;灰色關聯法;呼和浩特市
中圖分類號 S181;TV213.4 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)34-0061-05
Abstract Based on investigation of the present water consumption, combined with control index of “three red line”, the improved grey correlation method and load index synthetic method were applied to evaluate the water resources carrying capacity in Hohhot each county.The evaluation results showed that under the control of “three red line”, compared with load index synthetic method, improved grey correlation method was more comprehensive and accurate.Water resources carrying capacity were all small of six counties, Wuchuan County was relative maximum.
Key words Water resources carrying capacity;Three red line;Gray correlation method
水資源承載力是指在某一歷史發展階段下,以可預見的技術、經濟和社會發展水平為依據,以可持續發展為原則,以維護生態環境良性發展為條件,經過合理優化配置水資源對該地區社會經濟發展的最大支撐能力[1]。呼和浩特市地處我國北方邊疆地區,年降水量380 mm,水資源開發利用程度高,各行業需水量不斷擴大,水資源缺乏已成為當地經濟社會發展的主要制約因素。中央水利工作會議明確要求實行最嚴格的水資源管理制度,建立用水總量控制、用水效率控制和水功能區限制納污“三項制度”,把嚴格水資源管理作為加快轉變經濟發展方式的重要舉措。因此,在“三條紅線”控制下,如何合理開發利用水資源,促進社會經濟可持續發展是當前亟待解決的問題。另外,評價一個區域水資源承載力不能片面地依靠“三條紅線”的3項主要指標,應結合其他指標進行綜合評價。筆者采用改進的灰色關聯法對水資源承載力進行綜合評價,并利用負載指數法進行對比分析,通過對各行政區指標的分析計算,定性評價水資源承載力狀況,以期為水資源開發利用與社會經濟發展提供科學依據。
1 研究區概況
1.1 基本概況
呼和浩特市位于內蒙古自治區中部,是內蒙古自治區首府,地處我國北部邊疆,是內蒙古政治、經濟、文化、科教和金融中心。地理坐標為110°46′~112°10′ E,40°51′~41°08′ N,轄土默特左旗、托克托縣、和林格爾縣、清水河縣、武川縣、市轄區,市域面積17 224 km2。2015年全市總人口303.06萬人,其中城鎮人口202.81萬人,農村人口100.25萬人;全市生產總值2 894.05億元,其中,第一產業增加值125.46億元,第二產業增加值848.19億元,第三產業增加值1 920.40億元;全市年末牲畜總頭數261.21萬頭(只),耕地面積56.88萬hm2,有效灌溉面積19.60萬hm2,糧食總產量132.20萬t。
1.2 水資源開發利用現狀
根據《2015年呼和浩特市水資源公報》,全市總供水量98 641萬m3,其中蓄水工程供水量4 890萬m3,引水工程供水量11 042萬m3,提水工程(沿黃泵站)供水量21 286萬m3,地下水工程供水量59 142萬m3,再生水工程供水量2 281萬m3。各行政區供水量統計見表1。
2015年全市總用水量98 641萬m3,其中生活用水量9 172萬m3,第一產業用水量67 548萬m3,第二產業用水量17 204萬m3,第三產業用水量3 572萬m3,生態環境用水量1 145萬m3。各行政區不同產業用水量統計見表2。
2 評價指標體系的建立
2.1 建立原則
“三條紅線”涉及水資源條件、經濟社會發展水平、水環境狀況等不同層面,是一個典型的多層次、多目標決策系統,這些因素指標之間相互聯系,建立一個可行的評價指標體系并能夠準確全面地反映水資源管理“三條紅線”的控制狀況尤為重要。因此,建立評價指標體系必須遵循如下原則[2-5]:
2.1.1 系統性。水資源管理“三條紅線”控制指標體系是一個錯綜復雜的系統,各控制指標緊密相聯,評價指標的設計應從水資源管理“三條紅線”整體角度出發,既要有反映用水總量、用水效率、水功能區限制納污的指標,又要有反映三者之間相互協調的指標。
2.1.2 關鍵性。影響水資源管理的因素多,從實用、可操作的角度看,指標不宜過多,應選擇有代表性、關鍵性的主要指標構建指標體系,即能夠反映水資源管理的關鍵領域。
2.1.3 可度量性。水資源管理“三條紅線”指標要能夠進行數值計算,指標體系要簡單實用,易定量化,易獲取。
2.1.4 可行性。水資源管理“三條紅線”考核指標是否可行有賴于指標的數據來源、方法是否可信、簡單有效。選取指標時,不能脫離指標相關資料信息來源的實際條件,在較長時間和較大范圍內都能適用。
2.2 指標體系的建立
根據上述指標體系的建立原則,并參考大量相關文獻[2-5]的基礎上,經過初步分析,確定水資源管理“三條紅線”控制指標體系(圖1)。指標體系分為目標層(A)、準則層(B)和指標層(C)。目標層(A)綜合反映水資源管理“三條紅線”控制指標體系;準則層(B)反映“三條紅線” 主控項目,即用水總量控制指標(B1)、用水效率控制指標(B2)和水功能區限制納污(B3)。指標層(C)主要是表征“三條紅線”指標體系的各項指標。
2.3 評價指標的選取與分級
評價指標的選取與分級對一個區域承載力的評價至關重要。在實際應用過程中,并非指標越多越好,關鍵在于指標所起作用的大小。因此,為了保證結果的可靠性,需對評價指標進行優選。為保證評價指標的全面性,該研究從指標層(C)中選取11個易于獲取和量化的指標進行評價,包括用水總量、萬元工業增加值用水量、農田灌溉水有效利用系數、水功能區達標率等“三條紅線”主要控制指標及水資源開發利用率、萬元GDP用水量、灌溉用水定額等輔助評價指標。
根據各行政區實際情況,參照2015年呼和浩特市“三條紅線”控制指標、內蒙古行業用水定額(DB 15/T385—2015)和相關文獻[6]將11個指標劃分為V1、V2、V3、V4、V5級(表3)。其中,V1表示水資源無承載力;V2表示水資源承載力??;V3表示水資源承載力較小;V4表示水資源承載力中等;V5表示水資源承載力大。
3.3 結果分析
(1)改進的灰色關聯法評價結果表明,呼和浩特市6個行政區水資源承載力較小,其中水資源承載力由高到低依次為武川縣、市轄區、土左旗、清水河縣、托克托縣、和林格爾縣。
(2)負載指數法評價結果表明,除武川縣水資源開發利用程度高、開發利用潛力小、承載力小外,其余5個行政區均為水資源開發利用程度很高、開發利用潛力很小、承載力很小。水資源承載力由高到低依次為武川縣、清水河縣、土左旗、和林格爾縣、托克托縣、市轄區。
(3)通過2種方法的評價指標體系對比,改進的灰色關聯法從水資源、經濟、社會、生態環境等角度建立評價指標體系,綜合性強。從二者評價結果來看,武川縣承載力灰色關聯法為較小,負載指數法為小,6個行政區排序第一。武川縣用水量雖然超出控制指標,但水資源開發利用程度低,相比其他5個行政區承載力最大,水資源仍有條件開發利用;市轄區承載力灰色關聯法為較小,負載指數法為很小,6個行政區排序最后,市轄區引黃二期工程很大程度上提高了水資源承載力。因此,改進的灰色關聯法更具全面性、準確性。
4 結語
該研究圍繞2015年呼和浩特市用水量對其所轄的旗縣區進行水資源承載力評價,在滿足評價指標體系及“三條紅線”控制下,選取11個評價指標運用改進的灰色關聯法定性計算水資源承載力狀況,并利用負載指數法進行對比評價。由于負載指數法僅采用3個參數評價,指標數量少,評價結論不夠準確、全面。因此,以改進的灰色關聯法計算結果為準。評價結果表明:呼和浩特市6個行政區水資源承載力較小,武川縣承載力相對最大。今后若通過提高水資源承載力來支撐區域經濟社會發展,必須從外流域引調水、提高用水效率等方面進行研究。
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