水資源綜合評價及水資源演變規律

摘?要：近年來，我國經濟社會發展很快，對水資源的開發利用活動加劇。氣候異常頻繁發生，大部分地區區域水循環規律和產匯流條件變化深刻。水資源供需平衡的地區分布變化較大，單靠常規方法已難以正確評價人類活動影響下水資源可持續利用能力。水量和水質未能同時評價，復雜的動態的水資源系統的可持續狀態未能得到充分表征，使水資源評價難以為宏觀決策提供科學服務。

關鍵詞：水資源;綜合評價;水資源;演變規律

一、 引言

進行水資源評價要建立科學合理的評價指標體系，其研究大致可分為單項和綜合評價指標體系兩個方面，前者主要包括水資源的承載力、豐富度、脆弱性、價值、生態環境影響、開發利用特性、管理等評價，后者主要是水資源可持續利用的評價。在簡述現狀的基礎上，對水資源評價指標體系研究的特點做出初步探討，包括指標的選取、指標的可操作性和方式、基礎數據的獲取手段、評價的尺度、評價的范圍以及指標體系的應用驗證和推廣等方面。

二、 水資源評價指標體系

目前，指標體系評價法已成國內水資源評價研究的熱點，指標體系類型多樣，已在不同類型研究區建立了一些針對不同研究內容的評價指標體系。

（一）水資源評價指標體系的構建方法

目前，水資源評價指標體系研究對象一般是某個特定的水資源系統，如干旱區、湖泊等。構建思路通常是以區域可持續發展或水資源可持續利用為目標，采用一定的原則、方法、模式，結合區域實際構建指標體系。根據水資源評價指標體系構建指導思想，其構建方法有一種是理論分析與研究區實際問題相結合構建指標體系。

如，在理解水資源承載力概念及其影響因素基礎上，考慮人口經濟狀況、水資源供需實際情況，建立水資源承載力評價指標體系;立足于區域（或流域）水資源特點、社會經濟發展對水的依賴程度、社會經濟發展水平的不平衡和科技水平的差異，借鑒國內外可持續理論標準，構建水資源可持續發展評價指標體系。還有構建方法是直接從研究區實際問題出發構建指標體系。最后一種是從理論探討入手構建指標體系：像可持續理論，協調論或者其他理論。如，運用系統分析法建立了由目標層、準則層和指標層組成的指標體系。

（二）水資源評價指標篩選方法

按ISSAWRU構建過程，首先是進行評價指標的篩選。篩選前，一般要根據評價目的預先確定評價指標篩選原則，但尚無統一篩選原則，較為公認的篩選原則是科學性與可操作性。也有研究者根據已有指標，直接用模型或方法選擇評價指標，如，沈珍瑤等針對黃河流域的實際資料，利用灰色關聯法與主成分分析法對定性分析所得的指標體系進行篩選，最終確定19個評價指標。指標篩選方法多樣，一般根據篩選原則來確定。其中，理論分析法、專家咨詢法的應用較普遍，理論分析法是指評價者根據自身的認識水平在對評價對象或其相關概念解釋、內涵理解的基礎上，選擇評價指標;專家咨詢法則是根據專家意見選擇指標。這兩種指標篩選方法帶有一定的主觀性，但如果采用能精確定量化的客觀性強的數學方法，又會因無法完全度量可持續內涵，使該法篩選出的指標失去評價意義。

（三）水資源評價指標體系的應用方法

水資源評價指標體系的應用方法是指標賦權方法與指標數值應用的模型構建方法等。目前指標體系中指標權重確定方法或指標體系應用方法趨于多樣化，可歸納為模型法、綜合法、多元法、系統層次法等方法。其中，模型法形象直觀，可量化定性指標，國外對模型法研究較全面深入;綜合法中以模糊綜合法最常見，該法有利于評價水資源系統不確定性，也能將定性指標量化;多元法解決了不同量綱指標無量綱化問題，信息豐富，資料易懂，針對性強;系統層次法能從深層次上反映水資源可持續利用所涉及的因果關系。

三、 水資源演變規律方法研究

（一）跳躍性檢驗

跳躍是指水文序列急劇變化的一種形式，當水文序列從一種狀態過渡到另一種狀態時表現出來。跳躍是也是水文現象急劇變化的一種形式，但它與突變不同突變只對整個序列中的一小段產生影響，突變前后水文序列的變化規律是一致的，而跳躍前和跳躍后的序列服從不同的變化規律。比如受上游修建灌溉工程影響，河流下游的徑流量急劇減少上游修建水庫后壩下最大年徑流量序列均值變小等。和突變性分析一樣，判別有無跳躍成分，可以對其進行成因分析和統計分析。

（二）突變性檢驗

突變是水文序列中少數值明顯偏離原序列的現象。需要指明的是，這種突變不是由于觀測或記錄錯誤，而是由于人為的或自然的干擾所致，如地展導致河床阻塞，下游流量驟減，潰壩后流量激增。不管是哪種原因引起的突變，都屬于“非正常”情況，要將突變項剔除或在異動處插補一個值。為了排除水文序列中的突變項，需要對其進行成因和統計分析。提出了對序列中的突變項進行分析和剔除的方法。這個基于“中位數”的方法是均值的魯棒估計思想，先產生一個曲線平滑估計，然后把它從數據中減掉，若差值大于預定值，則剔除或用一內插值代替。

（三）周期性分析

周期性分析一般用譜分析，譜分析可以很好地研究某些復雜的波動現象，把水文時間序列看成多種不同頻率振動波的疊加，將其作為時間序列應用傅立葉。而級數展開，在頻域上分析不同的波的貢獻，從而找出振動的主頻。

（四）隨機性分析

隨機性反映序列的不確定性和復雜性。赫斯特指數側分析是赫斯特于年提出的一種時間序列統計方法，可以反映序列的持續性或隨機性。對于穩定序列，如果指數，說明序列不相關，否則為長期相關。

四、 單項評價指標體系

（一）價值評價

水本身是一種有價值的物質，是一種特殊的基礎資源，在被開發、利用和管理的過程中付出了一定的投入，一定程度上增加了水資源的價值量，而且同樣的水資源量由于時間、空間位置的不同，其價值量也不同。所以，運用經濟手段管理水資源，實現水資源的合理流動和有效配置是可持續發展內容之一。近年來，水資源價值研究日趨活躍，研究方向由水資源價值的來源理論探討向定量化推進。水資源的價值量評價對確定水價具有重要的指導意義。姜文來等提出水資源的價值因素可分為自然（包括環境）、經濟、社會三類因素，自然因素是非人工控制的，決定了水資源態勢，即水資源的豐度和品質、水資源的開發條件及特性;經濟因素主要包括產業結構、規模、用水效率、國民收入等;社會因素主要包括技術、人口、政策、文化歷史背景等。

（二）承載力評價

為保證水資源的可持續利用，在處理水資源的供需問題時，應以水資源的承載力為前提，防止導致環境質量和生態系統的惡化，甚至引發生命支持系統破壞;區域水資源承載力分析的目的是為了揭示水資源、區域經濟和人口之間的關系，合理充分的利用水資源，使經濟建設和水資源保護同步進行，促進社會經濟持續發展。

（三）開發利用特性

一個區域現有水資源的開發利用狀況直接反映了該區域對水資源的開發能力、利用程度和用水水平，常采用的指標有：蓄水工程控制能力（蓄水工程控制的流域面積占評價區域面積的百分比或蓄水工程的總容積占多年平均地表總徑流量的百分比），水資源的開發利用率，利用區域外水資源能力（入境水量占總用水量的百分比），剩余水資源量或不可利用水資源量（出境水量占水資源總量的百分比），污水處理回用率等。

五、 結語

水資源評價受自然、社會、工程、環境、政策、管理等多方面的影響，需要處理大量的信息，因此，在進行水資源指標體系研究的同時，還需要加大基礎研究，如怎樣充分利用國家水文數據庫系統，建立水資源評價系統與水文數據庫、水資源數據庫之間的鏈接等;加強計算機技術的研究，減輕評價工作量和人為因素對評價結果精確度的影響，為水資源評價提供技術上的支持和保障。

參考文獻：

[1]陳沂.水資源評價指標體系初探[J].水利水電工程設計，2001，20（2）：13-15.

[2]朱照宇，歐陽婷萍，鄧清祿，等.珠江三角洲經濟區水資源可持續利用初步評價[J].資源科學，2002，24（1）：55-66.

作者簡介：魏楠，河南省水文水資源局。