門寶輝，李 晨，尹世洋

(華北電力大學(xué)水利與水電工程學(xué)院，北京 102206)

地下水作為一種重要的淡水資源，約占我國(guó)水資源總量的1/3。20世紀(jì)80年代以來(lái)，伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，地下水的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度不斷增加，尤其在華北、西北地區(qū)，地下水利用率已超過(guò)60%[1]。北京市1999—2014年地下水位埋深從14.21 m下降至25.66 m，年均下降約0.72 m，即使南水北調(diào)入京后，地下水在北京市的用水結(jié)構(gòu)中依然占很大的比例。因此，如何兼顧地下水的開(kāi)發(fā)、利用與保護(hù)成為亟待解決的社會(huì)問(wèn)題。目前用于水資源評(píng)價(jià)的方法主要包括：投影尋蹤法[2-3]、多目標(biāo)決策分析法[4]、模糊綜合評(píng)價(jià)法[5-8]、綜合指標(biāo)法[9-11]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法[12]、主成分分析法[13]，這些方法均從宏觀層面對(duì)水資源進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，缺乏從微觀層面分析主要驅(qū)動(dòng)因素對(duì)整體評(píng)價(jià)的影響，在處理評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間不確定的問(wèn)題時(shí)，存在一定的局限性。集對(duì)分析相對(duì)于上述傳統(tǒng)方法，能從同異反3個(gè)方面反映評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，評(píng)價(jià)維度更加豐滿，能夠更全面地顯示評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)樣本的影響；針對(duì)集對(duì)分析的聯(lián)系數(shù)發(fā)展出了豐富的伴隨函數(shù)，可從微觀層面診斷識(shí)別影響整體評(píng)價(jià)的主要驅(qū)動(dòng)指標(biāo)[14-18]。目前針對(duì)集對(duì)分析聯(lián)系數(shù)的伴隨函數(shù)主要包括：鄰聯(lián)系數(shù)[19]、偏聯(lián)系數(shù)[20-21]、減法集對(duì)勢(shì)[22-24]、效應(yīng)全偏聯(lián)系數(shù)[25]。金菊良等[26-27]利用半偏法集對(duì)勢(shì)建立了區(qū)域旱災(zāi)動(dòng)態(tài)評(píng)估方法，應(yīng)用于蘇州市2007—2017年旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)脆弱性因子識(shí)別，并構(gòu)造減法全鄰數(shù)，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證，證明了減法全鄰數(shù)可用于判斷水資源承載力的發(fā)展趨勢(shì)。孫愛(ài)峰等[28]采用聯(lián)系數(shù)分析不同地區(qū)公共場(chǎng)所衛(wèi)生監(jiān)督質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)；王穎等[29]通過(guò)改進(jìn)的集對(duì)分析構(gòu)建了地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)模型，經(jīng)驗(yàn)證，評(píng)價(jià)結(jié)果更加符合實(shí)際情況；金菊良等[30]基于集對(duì)分析構(gòu)建了水資源相似預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)精度較高，且計(jì)算直觀簡(jiǎn)便。

本文收集了北京市大興區(qū)多年的統(tǒng)計(jì)資料，通過(guò)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)評(píng)價(jià)人類活動(dòng)對(duì)地下水開(kāi)采強(qiáng)度的影響，為地下水的管理和保護(hù)提供技術(shù)支持。

1 研究區(qū)概況與研究數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

大興區(qū)位于北京市南郊平原區(qū)，地處東經(jīng)116°13′～116°43′、北緯39°26′～39°51′，其行政區(qū)包括14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(圖1)，面積約為1 036 km2。區(qū)域?qū)儆谂瘻貛О霛駶?rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬春寒冷少雨，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽。多年平均降水量為510.1 mm，降水量年內(nèi)分配不均，年際變化較大。多年平均氣溫為11.7℃，最大凍土深度為69 cm。區(qū)域?qū)儆蓝ê記_洪積平原，地勢(shì)平坦，海拔9～73 m，地形坡度為0.05%～0.20%。

圖1 研究區(qū)區(qū)劃

1.2 研究數(shù)據(jù)

本文所用數(shù)據(jù)主要來(lái)自《北京市水務(wù)統(tǒng)計(jì)年鑒(2012—2017)》《大興區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒(2005—2017)》、2013年北京市水務(wù)普查《地下水取水井普查成果》和2016年《北京市大興區(qū)第三次農(nóng)業(yè)普查資料匯編》等統(tǒng)計(jì)資料。

2 研究方法

2.1 基于集對(duì)分析對(duì)地下水開(kāi)采強(qiáng)度的評(píng)價(jià)

為建立地下水開(kāi)采強(qiáng)度聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)，首先基于集對(duì)分析計(jì)算聯(lián)系數(shù)并確定開(kāi)采強(qiáng)度等級(jí)，主要分為以下5個(gè)步驟：

步驟1確定區(qū)域地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)域供水主要來(lái)源于地下水和再生水，其中，地下水約占總供水70%；再生水約占總供水30%，主要用于河道生態(tài)用水。研究區(qū)用水類型主要包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、第三產(chǎn)業(yè)用水、生活用水和生態(tài)用水。農(nóng)業(yè)用水主要為糧田、菜田、設(shè)施農(nóng)業(yè)、果樹(shù)灌溉，因此取各類農(nóng)業(yè)用水的灌溉面積作為評(píng)價(jià)指標(biāo)；工業(yè)用水、第三產(chǎn)業(yè)用水分別采用工業(yè)產(chǎn)值、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)；生活用水采用人口數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)；收集研究區(qū)的機(jī)井?dāng)?shù)作為地下水開(kāi)采強(qiáng)度的直觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此，本文依據(jù)實(shí)用性、層次性、可操作性的原則[31-32]，選取大興區(qū)及轄區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域2006—2016年的人口數(shù)、工業(yè)產(chǎn)值、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、水澆地面積、菜田面積、設(shè)施農(nóng)業(yè)面積、果園面積、機(jī)井?dāng)?shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，并采用熵權(quán)-層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)[33]確定了各指標(biāo)的權(quán)重，如圖2所示(括號(hào)中數(shù)據(jù)為指標(biāo)權(quán)重)。參考已有研究成果[34]，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等因素和專家意見(jiàn)，將涉及的指標(biāo)分為3個(gè)等級(jí)，分別代表地下水開(kāi)采強(qiáng)度的弱(1級(jí))、中(2級(jí))、強(qiáng)(3級(jí))等級(jí)，如表1所示。

表1 地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)

圖2 大興區(qū)地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

步驟2計(jì)算樣本聯(lián)系數(shù)。采用集對(duì)分析計(jì)算樣本聯(lián)系數(shù)，公式為

vdi1+vdi2I+vdi3J

(1)

式中：udi為樣本i的三元聯(lián)系數(shù)；n1、n2、n3分別為樣本i的指標(biāo)落在1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)的個(gè)數(shù)；wj為第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值；vdi1、vdi2、vdi3為樣本i的聯(lián)系數(shù)分量，分別稱為樣本集對(duì)的同一度、差異度和對(duì)立度；I、J分別為差異度系數(shù)和對(duì)立度系數(shù)。

步驟3計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)。為獲得評(píng)價(jià)指標(biāo)xij與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Skj之間的隸屬度，需計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)uijk，其中i、j分別為樣本和指標(biāo)序號(hào)，k為等級(jí)數(shù)。

a.若評(píng)價(jià)指標(biāo)為正向指標(biāo)且S0j≤xij≤S1j，或指標(biāo)為反向指標(biāo)且S0j≥xij≥S1j時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)為

(2)

b.若評(píng)價(jià)指標(biāo)為正向指標(biāo)且S1jxij≥S2j時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)為

(3)

c.若評(píng)價(jià)指標(biāo)為正向指標(biāo)且S2jxij≥S3j時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)為

(4)

式中S0j、S1j、S2j、S3j分別為第j個(gè)指標(biāo)的最小值、1級(jí)與2級(jí)臨界值、2級(jí)與3級(jí)臨界值和最大值。正向指標(biāo)等級(jí)值隨著指標(biāo)值的增大而增大；反向指標(biāo)則相反。

樣本指標(biāo)聯(lián)系數(shù)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間的隸屬度為

(5)

對(duì)式(5)進(jìn)行歸一化處理后，計(jì)算樣本i的指標(biāo)聯(lián)系數(shù)uei：

(6)

vei1+vei2I+vei3J

(7)

式中：vijk為樣本i中第j個(gè)指標(biāo)的聯(lián)系數(shù)分量；vei1、vei2、vei3為樣本i的指標(biāo)聯(lián)系數(shù)分量，分別稱為樣本指標(biāo)集對(duì)的同一度、差異度和對(duì)立度。

步驟4計(jì)算平均聯(lián)系數(shù)。為充分提取樣本信息，將樣本聯(lián)系數(shù)與指標(biāo)聯(lián)系數(shù)取幾何平均數(shù)得到平均聯(lián)系數(shù)[22]：

(8)

u′i=v′i1+v′i2I+v′i3J

(9)

式中：v′ik為樣本i的平均聯(lián)系數(shù)分量；u′i為樣本i的平均聯(lián)系數(shù)。

步驟5確定地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值。采用級(jí)別特征值法分別計(jì)算樣本i與第j個(gè)指標(biāo)的地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值[35]，計(jì)算公式為

(10)

(11)

式中：hi為樣本i對(duì)應(yīng)的地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值；hj為第j個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值。將地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值h劃分為3個(gè)等級(jí)，h∈[1,1.5)為地下水開(kāi)采弱等強(qiáng)度；h∈[1.5,2.5)為中等強(qiáng)度，h∈[2.5,3]為高等強(qiáng)度。

2.2 基于聯(lián)系數(shù)對(duì)地下水開(kāi)采強(qiáng)度的診斷

本文采用聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)識(shí)別、診斷影響地下水開(kāi)采強(qiáng)度的關(guān)鍵指標(biāo)和發(fā)展態(tài)勢(shì)[22]。減法集對(duì)勢(shì)sf定義為

sf=(a-c)(1+b)

(12)

式中a、b、c分別為樣本i或樣本指標(biāo)j集對(duì)的同一度、差異度和對(duì)立度。sf∈[-1,1]，依據(jù)“均分原則”，減法集對(duì)勢(shì)可分為5個(gè)等級(jí)：反勢(shì)sf∈[-1,-0.6)，偏反勢(shì)sf∈[-0.6,-0.2)，均勢(shì)sf∈[-0.2,0.2]，偏同勢(shì)sf∈(0.2,0.6)，同勢(shì)sf∈(0.6,1]。同勢(shì)、偏同勢(shì)說(shuō)明研究對(duì)象向有利的方向發(fā)展；反勢(shì)與偏反勢(shì)說(shuō)明研究對(duì)象向不利的方向發(fā)展，需要對(duì)處于該狀態(tài)的指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和調(diào)控；均勢(shì)為不確定狀態(tài)。

減法全鄰數(shù)通過(guò)計(jì)算a、b、c之間的差值反映事物的發(fā)展變化[27]，計(jì)算公式為

q=(a-c)+(b-c)(a-b)+(b-a)(c-b)

(13)

式中q為減法全鄰數(shù)，q∈[-2,1.062 5]。當(dāng)a=0，b=1，c=0時(shí)，q=-2；當(dāng)a=b=0，c=1時(shí)，q=-1；當(dāng)a=0.875，b=0.125，c=0時(shí)，q=1.062 5。q從-2變化到1.062 5，研究對(duì)象的態(tài)勢(shì)從反勢(shì)逐漸變化到同勢(shì)，但是臨界狀態(tài)無(wú)法確定。

勢(shì)函數(shù)S也可判斷集對(duì)事件發(fā)展的趨勢(shì)[19]，其值越大，說(shuō)明研究對(duì)象越偏向同勢(shì)，計(jì)算公式為

S=ac/b2

(14)

3 結(jié)果與分析

3.1 對(duì)地下水開(kāi)采強(qiáng)度的診斷

由圖3可知，采用減法集對(duì)勢(shì)sf、開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值h、勢(shì)函數(shù)S、減法全鄰數(shù)q4種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致。地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值與其他3種方法的走勢(shì)相反，地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值越大，其他3種方法評(píng)價(jià)值越小。大興區(qū)2013年的地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值最大，2008年的開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值最??；2006—2013年地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值處于增加的趨勢(shì)；2014—2016年地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值略有緩和。全區(qū)2010年、2013年地下水開(kāi)采強(qiáng)度平均聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)分別處于偏反勢(shì)、反勢(shì)；2006年、2011—2012年、2014—2016年處于均勢(shì)；2007—2009年處于偏同勢(shì)，這與地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值的計(jì)算結(jié)果一致。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，大興區(qū)2006—2016年地下水平均開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值在1.5～2.5之間，地下水平均開(kāi)采強(qiáng)度為中等強(qiáng)度，且有逐步惡化的趨勢(shì)，不容樂(lè)觀；2010年和2013年地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值分別為2.31和2.45，是地下水開(kāi)采重點(diǎn)調(diào)控的年份。下文將重點(diǎn)對(duì)這兩個(gè)年份的地下水開(kāi)采強(qiáng)度和影響因素進(jìn)行研究。

圖3 2006—2016年大興區(qū)地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果

3.2 對(duì)減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)指標(biāo)的診斷

用評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)可診斷識(shí)別出大興區(qū)2006—2016年引起地下水開(kāi)采量增加的主要指標(biāo)。人口數(shù)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)在2010年和2013年分別為-0.011 7和0.399 1，分別處于均勢(shì)和偏同勢(shì)，處于良好態(tài)勢(shì)，因此本文不對(duì)人口數(shù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

由圖4可知，2010年大興區(qū)有3個(gè)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于偏反勢(shì)或反勢(shì)，分別為工業(yè)產(chǎn)值(-0.328 4)、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(-0.251 0)、水澆地面積(-0.681 5)。2006—2016年工業(yè)產(chǎn)值、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)趨勢(shì)基本一致，2010年這2個(gè)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)均出現(xiàn)明顯的減小,原因可能與大興區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有關(guān)。大興區(qū)2009—2010年大力發(fā)展工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)，2010年工業(yè)產(chǎn)值、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與2009年同比分別增長(zhǎng)16.12%和17.54%，發(fā)展較快，造成工業(yè)用水和第三產(chǎn)業(yè)用水量的快速增加。2009—2013年水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)持續(xù)處于偏反勢(shì)，與2007—2008年相比減法集對(duì)勢(shì)有明顯減小的趨勢(shì)，說(shuō)明水澆地面積有所增加；而2014—2016年水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)出現(xiàn)波動(dòng)，說(shuō)明2014—2016年水澆地面積也受到相關(guān)政策的影響。

2013年大興區(qū)有5個(gè)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于偏反勢(shì)或反勢(shì)，分別為水澆地面積(-0.492 5)、菜田面積(-0.660 9)、設(shè)施農(nóng)業(yè)面積(-0.665 7)、果園面積(-0.792 6)、機(jī)井?dāng)?shù)(-0.545 8)。2008—2013年菜田面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)有持續(xù)減小的趨勢(shì)，說(shuō)明菜田面積在該階段有不斷增加的趨勢(shì)，導(dǎo)致用水量增加；2008—2012年設(shè)施農(nóng)業(yè)面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)有增加的趨勢(shì)，說(shuō)明設(shè)施農(nóng)業(yè)面積在該階段有不斷減少的趨勢(shì)，2013年其減法集對(duì)勢(shì)減小，說(shuō)明設(shè)施農(nóng)業(yè)面積相比2012年有所增加；2008—2011年果園面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)有增加的趨勢(shì)，2011—2013年有減少的趨勢(shì)，說(shuō)明2011—2013年果園面積相比前一階段有增加的趨勢(shì)。從圖4還可以看出，2014年后，菜田面積、設(shè)施農(nóng)業(yè)面積、果園面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)均處于同勢(shì)或偏同勢(shì)，表明農(nóng)業(yè)用水不斷減少，這與北京市實(shí)行的“農(nóng)業(yè)用水負(fù)增長(zhǎng)”政策有很大的關(guān)系，說(shuō)明大興區(qū)在踐行節(jié)水型社會(huì)建設(shè)方面，有較好的成效。2008—2012年機(jī)井?dāng)?shù)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)出現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)，2012—2014年出現(xiàn)不斷減少的趨勢(shì)，說(shuō)明2008—2012年機(jī)井?dāng)?shù)有減少的趨勢(shì)，2012—2014年有增加的趨勢(shì)，2014年后有減少的趨勢(shì)。機(jī)井?dāng)?shù)在2008—2014年出現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，說(shuō)明隨著人口數(shù)的增長(zhǎng)和三大產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)地下水的需求不斷增加；2014年后機(jī)井?dāng)?shù)趨于減少，一方面可能與北京市實(shí)行的水影響評(píng)價(jià)審批制度，防止水資源用量無(wú)序增長(zhǎng)有關(guān)；另一方面可能與南水北調(diào)進(jìn)京后，取代部分地下水源有關(guān)。

圖4 2006—2016年評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)

從圖5可以看出，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值與圖4中相應(yīng)各指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)，表明利用減法集對(duì)勢(shì)和地下水開(kāi)采強(qiáng)度等級(jí)值對(duì)不良態(tài)勢(shì)指標(biāo)診斷結(jié)果基本一致。

圖5 2006—2016年評(píng)價(jià)指標(biāo)的地下水開(kāi)采強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)值

3.3 對(duì)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的診斷

為進(jìn)一步識(shí)別造成相關(guān)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)形成不良態(tài)勢(shì)的原因，基于大興區(qū)2010年和2013年聯(lián)系數(shù)減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)一步分析各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)，為下一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。

由表2可知，2010年工業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有3個(gè)，分別為西紅門(偏反勢(shì))、采育鎮(zhèn)(反勢(shì))、龐各莊鎮(zhèn)(反勢(shì))；第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有3個(gè)，分別為舊宮(偏反勢(shì))、西紅門(偏反勢(shì))、北臧村鎮(zhèn)(反勢(shì))；水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有5個(gè)，分別為青云店(反勢(shì))、采育鎮(zhèn)(反勢(shì))、禮賢鎮(zhèn)(反勢(shì))、榆垡鎮(zhèn)(偏反勢(shì))、長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)(反勢(shì))。由圖6(a)可知，2010年以后，西紅門、采育鎮(zhèn)(除2012年外)、龐各莊鎮(zhèn)工業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)基本處于偏反勢(shì)或反勢(shì)，說(shuō)明2010年以后這3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)產(chǎn)值有不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，工業(yè)用水量不斷增加；由圖6(b)可知，2006—2010年北臧村鎮(zhèn)第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)快速減小，2010年以后，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)持續(xù)小于-0.6，說(shuō)明2006年以后北臧村鎮(zhèn)的第三產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展；2008年起，西紅門、舊宮第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)持續(xù)處于偏反勢(shì)，2010年減小至-0.3左右，2010—2016年始終小于-0.2，說(shuō)明西紅門、舊宮的第三產(chǎn)業(yè)持續(xù)有較快的發(fā)展；由圖6(c)可知，2007—2011年青云店、采育鎮(zhèn)、長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)均處于反勢(shì)，2011年以后減法集對(duì)勢(shì)迅速增加，變?yōu)槠瑒?shì)，說(shuō)明水澆地面積在這3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有減少的趨勢(shì)；禮賢鎮(zhèn)與榆垡鎮(zhèn)水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)持續(xù)維持在-0.6左右，說(shuō)明禮賢鎮(zhèn)與榆垡鎮(zhèn)存在大量農(nóng)業(yè)灌溉用水。

(a)工業(yè)產(chǎn)值

表2 2010年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)3個(gè)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)

由表3可知，2013年安定鎮(zhèn)(反勢(shì))、禮賢鎮(zhèn)(偏反勢(shì))、榆垡鎮(zhèn)(偏反勢(shì))、龐各莊鎮(zhèn)(反勢(shì))、魏善莊鎮(zhèn)(反勢(shì))是水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；黃村(反勢(shì))、青云店(偏反勢(shì))、采育鎮(zhèn)(反勢(shì))、禮賢鎮(zhèn)(反勢(shì))、榆垡鎮(zhèn)(反勢(shì))、龐各莊鎮(zhèn)(反勢(shì))、長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)(反勢(shì))是設(shè)施農(nóng)業(yè)面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；禮賢鎮(zhèn)(偏反勢(shì))、榆垡鎮(zhèn)(反勢(shì))、龐各莊鎮(zhèn)(偏反勢(shì))是菜田面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；榆垡鎮(zhèn)(反勢(shì))是果園面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)；安定鎮(zhèn)(反勢(shì))、禮賢鎮(zhèn)(偏反勢(shì))、榆垡鎮(zhèn)(反勢(shì))、龐各莊鎮(zhèn)(反勢(shì))是機(jī)井?dāng)?shù)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)處于不良態(tài)勢(shì)的4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

表3 2013年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)5個(gè)指標(biāo)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)

由圖6(c)可知，安定鎮(zhèn)、龐各莊鎮(zhèn)、魏善莊2006—2011年水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)持續(xù)處于偏同勢(shì)，2012年以后，安定鎮(zhèn)、魏善莊鎮(zhèn)水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)小于-0.6，處于反勢(shì)，說(shuō)明安定鎮(zhèn)、魏善莊水澆地面積有增加的趨勢(shì)；而龐各莊鎮(zhèn)水澆地面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)在2012—2016年出現(xiàn)從反勢(shì)向偏同勢(shì)的轉(zhuǎn)變，說(shuō)明龐各莊鎮(zhèn)的水澆地面積有減少的趨勢(shì)。由圖6(d)可知，2011—2014年7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的設(shè)施農(nóng)業(yè)面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)均呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，說(shuō)明設(shè)施農(nóng)業(yè)面積增加。由圖6(e)可知，2012年以后，禮賢鎮(zhèn)、榆垡鎮(zhèn)、龐各莊鎮(zhèn)菜田面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，說(shuō)明這3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的菜田面積不斷增加。由圖6(f)可知，2006—2011年榆垡鎮(zhèn)果園面積聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，2012—2016年處于波動(dòng)狀態(tài)，2013年減法集對(duì)勢(shì)為最小值-0.75，處于反勢(shì)，說(shuō)明與其他年份相比，2013年榆垡鎮(zhèn)果園面積達(dá)到最大；由圖6(g)可知，安定鎮(zhèn)、禮賢鎮(zhèn)、榆垡鎮(zhèn)、龐各莊鎮(zhèn)除個(gè)別年份外，機(jī)井?dāng)?shù)聯(lián)系數(shù)的減法集對(duì)勢(shì)均處于偏反勢(shì)或反勢(shì)，說(shuō)明這4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)是機(jī)井?dāng)?shù)增加的主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

4 結(jié) 論

a.減法集對(duì)勢(shì)法相對(duì)于勢(shì)函數(shù)法和減法全鄰數(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，既可處理差異度系數(shù)為0的情況，又可確定事件發(fā)生態(tài)勢(shì)轉(zhuǎn)變的臨界值，可以較好地從微觀層面上識(shí)別、診斷主要驅(qū)動(dòng)因素對(duì)整體評(píng)價(jià)結(jié)果的影響；相對(duì)于傳統(tǒng)水資源評(píng)價(jià)方法，減法集對(duì)勢(shì)法在處理評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間不確定性問(wèn)題方面，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可為地下水開(kāi)采利用提供技術(shù)參考。

b.2006—2016年大興區(qū)地下水平均開(kāi)采強(qiáng)度為中等強(qiáng)度，且有逐步惡化的趨勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用，需采取相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)調(diào)控措施。工業(yè)用水方面需要重點(diǎn)調(diào)控的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為西紅門、采育鎮(zhèn)、龐各莊鎮(zhèn)；第三產(chǎn)業(yè)用水方面需要重點(diǎn)調(diào)控的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為舊宮、西紅門、北臧村鎮(zhèn)；農(nóng)業(yè)用水方面需重點(diǎn)調(diào)控的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為青云店、采育鎮(zhèn)、禮賢鎮(zhèn)、榆垡鎮(zhèn)、長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)、安定鎮(zhèn)、龐各莊鎮(zhèn)、魏善莊鎮(zhèn)；機(jī)井?dāng)?shù)需重點(diǎn)調(diào)控的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為安定鎮(zhèn)、禮賢鎮(zhèn)、榆垡鎮(zhèn)、龐各莊鎮(zhèn)。評(píng)價(jià)結(jié)果與大興區(qū)產(chǎn)業(yè)分布情況具有很強(qiáng)的相關(guān)性，說(shuō)明本次評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。

c.本文主要診斷、評(píng)價(jià)了各用水類型對(duì)地下水開(kāi)采強(qiáng)度的影響程度，可為區(qū)域地下水的開(kāi)采和保護(hù)提供一定的借鑒。但地下水作為一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)放系統(tǒng)，可開(kāi)采量不僅受到人類開(kāi)采活動(dòng)的影響，還受到降水量、側(cè)向補(bǔ)給量、地下水埋深、地表水入滲量等因素的影響，綜合考慮人工-自然耦合條件下地下水開(kāi)采強(qiáng)度的時(shí)空變化規(guī)律，還有待進(jìn)一步研究。