鄱陽湖修河流域典型縣域水資源承載力研究

魏進(jìn)　段茂慶　姚志東

摘要：選取鄱陽湖五大水系之一的修河，研究修河流域的經(jīng)濟(jì)、社會和自然環(huán)境與水資源之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。構(gòu)建了水資源承載力評價模型，采用層次分析法，選取宏觀指標(biāo)和綜合指標(biāo)來評價區(qū)域水資源承載力。結(jié)果表明：不同縣域的水資源承載力存在差異性，四個縣域的經(jīng)濟(jì)規(guī)模發(fā)展空間巨大，其中奉新縣較為明顯，通過建立的水資源承載力評價體系能充分反映區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境與水資源的協(xié)調(diào)關(guān)系，并取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：修河流域；典型縣域；層次分析法；水資源承載力評價體系

中圖分類號：X143 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0195-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.112

Study on water resources carrying capacity of typical county in poyang lake

Wei Jin 1， Duan Maoqing 2， Yao Zhidong 3

（College of Environment， Hohai University， Nanjing 210098， China； 2.Institute of Water Environment， China Institute of Water Resources and Hydropower Research， Beijing 100038， China； 3.College of Water Conservancy and Ecological Engineering， Nanchang Institute of Technology， Nanchang 330099， China）

Abstract： Xiuhe， one of the five major water systems in Poyang Lake， is selected to study the coordination relationship between economic， social and natural environments and water resources in Xiuhe River Basin. The evaluation model of water resources carrying capacity is established， and the analytic hierarchy process is adopted to select the macroeconomic indicators and comprehensive indicators to evaluate the carrying capacity of water resources in the region. The results show that there are differences in water resources carrying capacity in different counties. There is huge room for economic development in four counties， of which Fengxin County is more obvious. The evaluation system of water resources carrying capacity can fully reflect the regional economic and social development Ecological environment and the coordination of water resources， and achieved good results.

Key words： Xiuhe river basin； typical county； AHP method； Evaluation system of water resources carrying capacity

水資源承載力[1]將水資源-社會經(jīng)濟(jì)-自然環(huán)境聯(lián)系起來，揭示水資源、經(jīng)濟(jì)、人口和環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，反映地區(qū)水資源供求關(guān)系。區(qū)域水資源承載力綜合評價指標(biāo)體系是對區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、水資源、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行綜合評價的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)[2]，指標(biāo)選取作為構(gòu)建此體系的關(guān)鍵部分，需要充分考慮水資源與社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境二者之間的關(guān)系[3]。在評價方法上，層次分析法作為一個定性與定量分析相結(jié)合的方法，可用于對無結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)評價以及多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多時期等的系統(tǒng)評價，能充分反映區(qū)域水資源承載力與社會經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境之間的發(fā)展協(xié)調(diào)關(guān)系。

1 水資源承載力模型構(gòu)建

選取水資源承載力評價指標(biāo)是水資源承載力模型構(gòu)建的核心，由于水資源承載力涉及社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生態(tài)資源這個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，選取指標(biāo)既要能反映水資源承載力大小，又要能從環(huán)境學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)角度綜合反映水資源狀況[4]。宏觀指標(biāo)選取區(qū)域水資源最大利用量能夠支撐的經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口，綜合指標(biāo)包括支持力指數(shù)、壓力指數(shù)和和諧指數(shù)三個分項指標(biāo)。

1.1 水資源承載力宏觀指標(biāo)設(shè)計

（1）區(qū)域水資源支撐的經(jīng)濟(jì)規(guī)模是區(qū)域水資源承載力宏觀指標(biāo)之一，它涉及國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）及生產(chǎn)這些GDP所用的用水量，當(dāng)區(qū)域耗水量等于區(qū)域水資源可利用量，此時水資源能夠支撐的經(jīng)濟(jì)規(guī)模為最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模。（2）人口規(guī)模為水資源承載力的另一個宏觀指標(biāo)，它的計算涉及社會發(fā)展水平和國內(nèi)生產(chǎn)總值。社會發(fā)展水平不一樣，消費水平程度不同，人口規(guī)模大小便會不同，因此人口規(guī)模和社會發(fā)展水平息息相關(guān)。社會發(fā)展水平用人均GDP反映。

1.2 水資源承載力綜合指標(biāo)設(shè)計

水資源系統(tǒng)指標(biāo)：產(chǎn)水系數(shù)，人均水資源量，水資源可利用總量，水資源可開發(fā)利用率；社會系統(tǒng)指標(biāo)：人口密度，城鎮(zhèn)化率，人口數(shù)，第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重，城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)；經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指標(biāo)：人均GDP，人均糧食占有量，工業(yè)用水率，人口增長率，工業(yè)投資產(chǎn)出率，污水處理率，萬元GDP用水量；生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)指標(biāo)：林草覆蓋率，生態(tài)環(huán)境用水率，可利用濕地面積，人均綠地面積，水面面積變化率；水資源與社會指標(biāo)：水資源總量，生活用水定額；水資源與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：單位水資源的第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，污徑比；水資源與生態(tài)環(huán)境指標(biāo)：生態(tài)環(huán)境需水率，地下水模數(shù)。支持力指數(shù)反映的是區(qū)域水資源本身的自然條件，該指標(biāo)反映區(qū)域的水資源利用率、水資源開發(fā)量，遵循指標(biāo)設(shè)計原則，選取4個指標(biāo)；壓力指數(shù)反映區(qū)域供水量以及影響供水量因素，共選取社會系統(tǒng)5個指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)7個指標(biāo)，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)5個指標(biāo)；和諧指數(shù)反映水資源與社會系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)關(guān)系，共選取了7個指標(biāo)。

2 計算方法

層次分析法作為一種綜合性評價方法，將決策者的主觀判斷和實踐經(jīng)驗融入模型，具有靈活、間接的優(yōu)點，用以計算水資源承載力的權(quán)重。

2.1 宏觀指標(biāo)計算方法

（1）單位水資源可承載的經(jīng)濟(jì)規(guī)模表示區(qū)域水資源承載的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，表達(dá)式為：F=GDP/WD

其中，F(xiàn)為單位水資源量承載的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，GDP為用水量是WD時產(chǎn)生的國民生產(chǎn)總值，WD為社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)用水量之和。

區(qū)域水資源承載的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模表達(dá)式為：Fmax=GDP/WD*WS

其中，F(xiàn)max為區(qū)域水資源承載的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，WD同上，WS為區(qū)域水資源可利用量。

（2）水資源可支撐的人口規(guī)模和社會發(fā)展水平相聯(lián)系，因此可用社會發(fā)展水平和該階段的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模來表示人口規(guī)模。社會發(fā)展水平可用人均GDP表示。

水資源能夠支撐的人口規(guī)模表達(dá)式為：Fpmax=Fmax/GDPP

其中，F(xiàn)max為區(qū)域水資源承載的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，GDPP為人均GDP的下限指標(biāo)。

2.2 綜合指標(biāo)計算方法

綜合指標(biāo)由支持力指數(shù)、壓力指數(shù)和承載力指數(shù)組成。

承載力指數(shù)（CCI）計算：CCI=CCP/CCS

式中，CCP為水資源系統(tǒng)的支持力指數(shù)；CCS為水資源系統(tǒng)的壓力指數(shù)。CCI反映區(qū)域水資源承載的狀況，CCI>1時表示水資源系統(tǒng)超載；CCI=1時水資源供需平衡，水資源承載力達(dá)到臨界狀態(tài)；CCI<1時，水資源的壓力小于支持力，水資源系統(tǒng)可以承載社會發(fā)展。協(xié)調(diào)指數(shù)。協(xié)調(diào)指數(shù)反映社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展的協(xié)調(diào)程度，其值越大，表明協(xié)調(diào)程度越高，其值在0～1之間。

3 承載力計算結(jié)果

修河流域覆蓋修水、武寧、永修、銅鼓、奉新等7縣，根據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局，選取典型縣域，根據(jù)修河流域的自然經(jīng)濟(jì)、社會經(jīng)濟(jì)和水資源開發(fā)利用狀況，選取武寧縣、永修縣、修水和奉新縣作為典型縣域。通過分析典型縣域的水資源開發(fā)利用狀況能充分反映修河流域的水資源開發(fā)利用狀況。對典型縣域的水資源承載力進(jìn)行計算，分2005年、2015年和2030年3個水平年進(jìn)行，以現(xiàn)狀年（2005）數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)，結(jié)合縣域的發(fā)展規(guī)劃如人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、國內(nèi)生產(chǎn)總值、水資源開發(fā)利用規(guī)劃等預(yù)測2015年和2030年該縣域的水資源承載力狀況。計算結(jié)果顯示，四個縣域的人口規(guī)模沒有明顯增長，和現(xiàn)狀年基本持平，但經(jīng)濟(jì)增長尤為突出，2030年均達(dá)到4000億元，其中奉新縣高達(dá)4921.3億元，表明該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間巨大，水資源具有較大開發(fā)潛力。奉新縣相比其他縣承載力較強，經(jīng)濟(jì)規(guī)模在2015年和2030年高達(dá)1004.3億元和4921.3億元。武寧縣和永修縣經(jīng)濟(jì)也出現(xiàn)大幅增長，這是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整、節(jié)水措施有效實施、水資源利用更加合理的結(jié)果。四個縣域的承載力指數(shù)均小于1，且增減不一，變化不大，表明水資源未出現(xiàn)超載狀況，武寧縣的承載力指數(shù)相比現(xiàn)狀年有所下降，永修縣和奉新縣均有所增加，且奉新縣增長的較為明顯，2015年和2030年分別達(dá)到0.791和0.876。修水縣和武寧縣協(xié)調(diào)性指數(shù)有所下降，表明產(chǎn)業(yè)布局不合理，水資源配置效率不高，其他兩縣均有所增加，這說明在可持續(xù)發(fā)展指導(dǎo)思想下水資源配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性越來越好，這和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，水資源的合理配置和節(jié)水意識的增強息息相關(guān)。

4 結(jié)論

本文利用宏觀指標(biāo)和綜合指標(biāo)來評價修河流域的水資源承載力，選取了四個典型縣域，對三個不同水平年分別進(jìn)行評價，宏觀反映修河流域的水資源承載力的狀況，對區(qū)域的水資源合理利用和開發(fā)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)水措施和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2017-11-19

作者簡介：魏進(jìn)（1991-），男，碩士，研究方向為環(huán)境科學(xué)。