甘肃省兰州市水资源承载力评价研究.doc

甘肃省兰州市水资源承载力评价研究（贡力） 时间： 2010-05-13 16:54:00 来源：人民黄河 放大 缩小 打印 ? 摘要:应用模糊综合评判方法对兰州市水资源承载能力进行了分析评价,结果表明:兰州市现状水资源开发利用不合理,水资源承载能力呈逐年下降趋势,应在未来的开发利用中逐步调整。 关键词: 模糊数学; 水资源; 承载力; 兰州市 中图分类号: TV213. 4　文献标识码:A　文章编号: 1000-1379 (2009) 04-0061-02 兰州市地处甘肃省中部,具有典型的大陆性气候特征,水资源短缺,年降水量为400 mm左右,多年平均径流量不足全国平均水平的1 /3, 人均水资源占有量只有全国人均水平的22%。研究兰州市的水资源承载能力,对优化水资源配置,协调区域生态建设、人民生活、工农业发展和水资源的关系,实现区域经济社会可持续发展,具有重要意义。 1　水资源承载力的概念 水资源承载能力指在区域社会、经济和生态环境可持续发展的前提下,根据一定的经济技术水平和社会生产条件,水资源对人口、社会经济发展的支持能力。 水资源承载力的度量概述为: ①若区域可利用水量小于区域社会经济系统的需水量,说明区域水资源是不可承载的; ②当区域可供水量大于区域社会经济系统的需水量时,说明区域可供水资源量具备对社会经济系统的支撑能力,区域水资源对应的人口及经济规模是可承载的,供需为良好状态。 若水资源供需系统满足式(1) ,则表明水资源能够保证经济和环境可持续发展。 k ≥ε,θ = 100% ,η 10% ,ρ 20% ?(1) 式中: k为节水系数;ε为人口自然增长率;θ为污废水处理率;η为污径比;ρ为水资源利用率。 对于水资源利用率大于30% 的流域, 水资源承载力的下限为 Δρ ε,η≤现在值 (2) 式(1)与式(2)之间的活动区域就是实现水资源承载力的弹性空间[ 1 ] 。 2　模糊关系矩阵和综合评价模型设评判因素集合为U = { u1 , u2 , …, um } ,评语集合为V ={ v1 , v2 , …, vn } ,首先对评价因素ui 进行单因素评判, 确定其对评价等级vj的隶属度rij ,得到评判矩阵R : 则水资源承载力模糊综合评判可表示为 B = AR A = ( a1 , a2 , …, am ) 式中: ai 为各因素对综合评判重要性的权系数, 0 ≤ ai 1,满足=1. 基于综合评判结果矩阵B 的水资源承载能力采用下式计算: a值越大,说明其水资源承载能力的潜力越大。 3　评判因素的选取、分级和评分 按照评价指标的可测性、可靠性及充分性原则,参照全国水资源供需分析中的指标体系[ 2 - 3 ] ,考虑各区域水资源及其利用特点,可以选取不同的指标体系,并将其对水资源承载能力的影响程度划分为3个等级, 分别为V1、V2、V3。每个因素各等级的数量指标可以根据不同区域情况进行计算(见表1) 。 表1　综合评价指标的分级值 表1中V3级表示状况较差,水资源承载能力已经接近饱和值,进一步开发利用潜力较小, 发展下去将发生水资源短缺,这时应采取相应的对策; V1级属情况较好,表示水资源仍有较大的承载能力,水资源利用程度低,水资源供给情况较为乐观; V2级情况介于以上两级之间,表明水资源供给开发利用已有相当规模,但仍有一定的开发利用潜力。 为了更好地反映各等级水资源承载能力, 对V1、V2、V3 进行0 ～1之间的评分,取a1 = 0. 95, a2 = 0. 5, a3 = 0. 05。这样可以定量反映各等级因素对承载能力的影响程度, 数值越高,表明水资源的开发潜力越大。综合评定时, 按照上述ai 的值以及B 矩阵中各等级隶属度bj的值进行计算。 4　评价因素隶属度计算公式 根据各评价因素的实际数值对照各因素的分级指标来推求评判矩阵R 中的rij。采用模糊化处理方法构建隶属函数, 并使其各级间平滑过渡。对于V2 级即中间区间,令其落在区间中点隶属度为1,两侧边缘点的隶属度为0. 5,中点向两侧按线性递减处理。对于V1、V3两侧区间,则令距临界值越远两侧区间的隶属度越大,在临界值上则属于两侧等级的隶属度各为0. 5。V1和V2级的临界值为k1 , V2和V3级的临界值为k3 , V2等级区间中点值为k2 , k2 = ( k1 + k3 ) /2。 对于评价因素u1、u2 ,各评语级相对隶属度计算公式为 对于评价因素u3 ～ u7 ,只需将上式右端ui区间号“≥”改为“≤”,而将“ ”改为“ ”后采用同样的计算式即可。 5　兰州市水资源承载力模糊综合评判 选取人均水资源可利用量、人均供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、需水模数、生活需水定额、万元工业产值需水