不同水資源短缺風險評估模型的綜合應用

竇萍

水作為生物生存生長依賴的資源，其總供量是基本不變的。隨著人口的增加和經濟的發展，一、二、三產業對水資源的需求逐漸增多，水資源供需矛盾日益突出。對水資源短缺進行風險評價，可以合理開發利用水資源，加強水資源的管理。本文概述了不同水資源短缺風險評估模型的綜合應用，旨在為評價區域水資源短缺風險時選擇更準確的模型提供理論參考。

水資源系統是與經濟、社會和生態環境密切相關的龐大的綜合系統。水資源短缺風險是指在特定的時空環境條件下，由于供水和用水存在的復雜性和不確定性，區域引起水資源系統供水困難的概率和由此產生的損失。水資源短缺問題是影響城市發展的瓶頸，對水資源短缺情況及時進行風險評估，能有效避免供水需水矛盾升級，采取有效措施開源節流。目前水資源風險評估常用分析模型主要有：灰色隨機風險分析模型、層次分析模型、模糊風險分析模型、最大熵風險分析模型等。每種分析模型不是完美的，都有自己的缺點，比如理論體系不完善、不能構建隸屬函數評價模糊性、分析方法單一、不能篩選敏感因子等。水資源風險評價系統是一個綜合性的工程，單一的模型很難進行全面的評價。在實際應用中，研究者充分利用模型的優點，將幾個模型結合起來或者在常用模型的基礎上創新新的分析模型，最終準確的評價某區域水資源短缺情況。

1 綜合兩種水資源短缺分析模型的應用

許應石等為了評價湖北省水資源短缺風險系數，利用層析分析模型計算指標權值，運用隸屬度評價把指標數值轉化成風險隸屬度，二者相結合加權求和計算出湖北省水資源短缺風險平均值為5.24，屬于中度風險。胡惠蘭等根據淮河流域10年來的降水量、徑流系數、人均GDP等數據，采用熵權法對給定指標賦值，再利用可變模糊模型分析法分析淮河流域及各省的水資源短缺風險，結果表明，評價區的水資源短缺風險值總體較高，并且逐年緩慢增長。淮河流域五個區域中，水資源短缺恢復性最好的為湖北省，這與許應石的研究結果相類似，也驗證了綜合兩種模型分析的結果相對準確。李帥等]采用可變模糊評價模型對西安市水資源短缺風險進行評價，這種模型分析法與客觀、主觀評價方法基本吻合，且評價結果更簡便。

2 新型水資源短缺分析模型的應用

2.1 改進的水資源開發利用系數（WEI+）

這種分析模型是歐盟“水資源與干旱專家小組”于2012年對原WEI進行的改進，WEI+能夠在流域尺度內更準確的評價水資源更新量與水資源利用量之間的平衡關系。范琳琳等引入WEI+模型對全國10個水資源一級區的水資源短缺情況進行研究，發現北方比南方的水資源短缺情況更為嚴重，WEI+指數與評價區水利水電利用情況基本一致，證明了WEI+模型能夠有效反應區域水資源短缺情況。

2.2 可變模糊識別模型結合GIS分析技術

王宇飛等采用可變模糊識別模型計算出遼寧省沿海經濟帶及各市水資源短缺風險現狀系數，結合這些數據，利用GIS空間分析法對評價區的缺水狀況進行直觀綜合分析，提高了評價結果的可信度和準確率，研究結果表明，遼寧沿海經濟帶水資源短缺屬于中等偏高風險。劉登偉用GIS技術分析了京津冀都市水圈資源短缺風險，凌子燕等用主成分分析法結合GIS技術分析了廣東省水資源短缺狀況，合理分析出評價區風險等級，為研究和決策提供依據。

2.3 SPA—VFS評價模型

王富強等用集對分析法（SPA）計算待測區樣本的評價指標實測值與水資源短缺風險評價指標集間的同異反模糊聯系度，再構建可變模糊集（VFS）的相對差異度，定量評價樣品風險度。用此模型分析湖北漳河灌區水資源處于較低風險水平，評價結果與灌區開發程度和缺水量符合，證明此模型實用度高。

3 展望

科技發展帶來了水資源短缺評價技術的提高，根據不同地區測得數據類型的不同，綜合應用多種模型使水資源短缺評價的準確率和可信度大大提高，為科學決策提供理論依據，針對不同程度的缺水情況，可以采取建設節水工程、改善水資源管理方法、優化經濟產業結構布局、保護社會生態環境、擴大測評區調蓄能力等方法解決水資源短缺的問題，從而構建友好的節水型社會環境。