錢筱暄 許 一

合肥市水資源承載力研究

錢筱暄 許 一

水資源承載力是指在一定的時期內，在可以預見的科學技術、經濟和社會發(fā)展水平下，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展為前提，當地廣義水資源系統(tǒng)自身所能承載的人口、經濟及社會效用，是研究區(qū)域自然水資源水量、水質、水資源開發(fā)利用與人類社會經濟相互作用的綜合反映。近年來合肥市工業(yè)和生活用水快速增長，農業(yè)用水大幅減少，且水環(huán)境污染嚴重，水資源供需矛盾日益顯著，已成為經濟社會發(fā)展的重要制約因素。水利部《全國主要缺水城市供水水資源規(guī)劃報告》將合肥市列為全國重點缺水城市之一。因此，研究水資源承載力對其可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。本文基于層次分析法，采用模糊綜合評價法分析合肥市現狀年和規(guī)劃水平年水資源承載力情況。

一、合肥市水資源承載力評價指標體系

水資源承載力指標體系的選擇及其確定關系到綜合評價的精度。本文在已有成果的基礎上，根據合肥市社會經濟狀況和水資源的特點以及指標數據的可獲性，選取了16個指標構成水資源承載力評價指標體系，見表1。綜合合肥市的社會經濟和水資源調查評價、預測成果，確定合肥市水資源承載力評價指標體系中各指標實際值，資料不足部分采用全國相同指標的平均值，見表1。

二、合肥市水資源承載力評價

1.評價因素的選取與分級

按照評價因素對區(qū)域水資源承載力的影響程度，將上述因素對水資源承載能力影響程度劃分為3個等級，每個因素各等級的數量指標見表2。其中，V3級表示狀況較差，水資源承載能力已接近飽和值，進一步開發(fā)潛力較?。籚1級屬情況較好級別，表示本區(qū)水資源仍有較大的承載能力，水資源利用程度、發(fā)展規(guī)模都較?。籚2級介于V3級和V1級之間，這一級別表明研究區(qū)水資源供給、開發(fā)、利用已有相當規(guī)模，但仍有一定的開發(fā)利用潛力，如果對水資源加以合理利用，注重節(jié)約保護，研究區(qū)內水資源在一定程度上可以滿足國民經濟發(fā)展的需求。

表1 合肥市水資源承載力評價指標體系

為了定量地反映各級因素對水資源承載能力的影響程度，對Vl、V2、V3進行0～1間評分，參照全國水資源評價及供需分析的有關標準，取αl=0.95，α2=0. 50，α3=0.05，數值越高，表明水資源的開發(fā)潛力越大。綜合評定時，按上述αi的值以及B矩陣中各等級隸屬度bi的值，按式（1）計算得水資源承載能力的綜合評分值，即為基于綜合評價結果矩陣B的水資源承載能力的綜合評分值?？梢?，最后計算的α值越高，水資源承載能力的潛力就越大。

2.隸屬度函數的確定

隸屬函數的建立必須考慮各單項指標的變化規(guī)律。由于指標數量多，因此對指標進行分類。在分類中，定義單項指標與上一層指標變化趨勢一致的指標為“正指標”，不一致的為“負指標”。各指標對應各評語論域的值可以根據該指標的實際值對照各評價因素的分級值獲得。為了消除各等級之間數值相差不大，而評價等級相差一級的跳躍現象，必須對其進行模糊化處理，使隸屬函數在各級之間平滑過渡。對于V2級，令其落在區(qū)間中點的隸屬度為1，兩側邊緣點的隸屬度為0.5，中間向兩側按線性遞減。對于Vl和V3兩側區(qū)間，則令距臨界值越遠兩側區(qū)間的隸屬度越大，在臨界值上則屬于兩側等級的隸屬度各為0.5，按照上述設想，根據相對隸屬度的定義，構造了各評價等級相對隸屬度的計算式。Vl和V2級的臨界值為kl，V2和V3級的臨界值為k3，V2等級區(qū)間中點值為k2。對于“負指標”，各評語級相對隸屬度函數計算公式如下：

表2 水資源承載力評價指標分級

對于“正指標”，各評語集相對隸屬函數計算式與上式相同，只需把自變量ui取值區(qū)間“≤”改為“≥”，“<”改為“>”即可。

3.模糊綜合評價

根據已建立的評價指標體系，采用AHP法，建立各層次判斷矩陣，然后進行單排序，經一致性檢驗后，得到層次排序和各指標權重，結果見表3。

根據上述隸屬度計算式，求得各指標因素在不同年份關于V1，V2，V3的隸屬度和綜合評價結果，見表4。

表3 水資源承載力各指標權重

4.評價結果

由表4可以看出：

（1）2010年合肥市水資源開發(fā)利用已經達到一定規(guī)模，水資源承載力總體情況一般。水資源承載能力綜合評價結果bj對V2的隸屬度最大，隸屬度值為0.450，對V1和V3的隸屬度分別是0.170和0.380，而綜合評分值為0.406，這說明在現有的經濟技術條件下，合肥市的水資源還有一定的開發(fā)利用潛力，若注重節(jié)約保護，可以維持社會經濟進一步發(fā)展的用水需求。

（2）2015年與2020年相對2010年而言，水資源承載力總評分值略有下降，且2020年水資源承載能力綜合評價結果bj對V3的隸屬度最大，隸屬度值為0.396。原因是人口的高速增長及經濟的飛速發(fā)展等制約水資源承載力，在一定程度上有所降低。

三、結語

在充分考慮未來大力節(jié)水和廣泛開源的條件下，雖然需水量發(fā)展趨緩，供水量也有所增加，但總體分析結果是合肥市水資源承載力一般，形勢依然不容樂觀。如果按照原定的社會經濟目標發(fā)展，水資源供需將會不足，應采取相應的對策和措施

（作者單位：水利水資源安徽省重點實驗室 安徽省·水利部淮委水利科學研究院 233000）