基于模糊综合评判的吉林省西部地区农业水资源承载能力分析——以松原市为例.doc

基于模糊综合评判的吉林省西部地区农业水资源承载能力分析——以松原市为例 基于模糊综合评判的吉林省西部地区农业水资源承载能力分析??以松原市为例 王楠1,张文静2 (1.长春工程学院,吉林 长春 130012; 2.吉林大学 环境与资源学院,吉林 长春 130021) 摘 要:在分析松原市水资源特征及开发利用等对承载能力影响的主要因素的基础上,确定耕地灌溉率,水资源利用率,农业水资源利用率,灌溉用水指标,农业供水模数,农业需水模数,地表水开发程度,地下水开发程度8个因素作为松原市农业水资源承载能力综合评价的主要指标,采用模糊综合评判模型对松原市现状水资源承载能力进行评价,结果表明在研究阶段,松原市农业水资源处于饱和状态,并由饱和阶段向过饱和阶段过渡,到2015年,过渡到过饱和阶段,预示着农业水资源已经出现短缺;同时综合评分值从2010年0.362下降到2015年0.295,表明松原地区农业水资源开发潜力很小,农业用水出现短缺,应采取控制措施。 关键词:农业水资源承载能力;评价指标 ;综合评判模型;松原市 中图分类号:TV213 农业水资源承载能力具有双重属性,即自然属性和社会属性。大小取决于区域自然环境、水资源量、经济技术发展水平、社会经济结构和承载驱动力大小等诸多因素【1】。对农业水资源承载能力分析计算目的是调整水资源开发利用结构,合理优化配置,最终塑造出一个“节水型农业”目标,使农业、社会经济、环境协调发展。而吉林西部作为“十二五规划”和“吉林省增产百亿斤商品粮能力建设规划”的主要后备开发区,农业水资源显得更加重要。农业水资源承载力与较多因素有关系,如人口数量、经济阶段性发展目标、农业阶段性发展目标、环境最高承载负荷、水资源最大开采量、水资源开采难度系数等【2-3】,所以在计算农业水资源承载力时要考虑诸多限制因素,不同方法计算承载力限制因子表达形式也不近相同,下面主要介绍模糊综合评判方法,选取评价指标,对松原市农业水资源承载能力进行评价分析。 1 研究区概况 基金项目:吉林省科技厅软科学计划 作者简介:王楠(1980-),女,吉林磐石人,讲师,博士,主要从事水资源评价工作。E-mail:nancy2297@163. 松原市地处吉林省中西部,松嫩平原南端。全市总人口290余万,幅员面积22034 km2,占吉林省面积的12%。全区地表水多年平均径流深为9 mm,多年平 均径流量为 4.41 亿 m3,其中松原地区为 1.54 亿 m3。本区内河流主要有两大 特征。首先全区河流相对较少,只有洮儿河、霍林河径流贯穿区内,其他河流,如松花江、嫩江等均沿东部边境流淌,对本区水资源补给作用有限。并且近年来由于上游不断修建水利工程设施,设坝截流,河水流量在不断减少,洮儿河等部分河流已出现季节性断流。其次本区地表水资源分布严重不均匀,绝大部分地表水资源分布在东部边境地区,主要集中于松花江和嫩江,约占全区地表水资源的90%以上。可见,该地区水资源比较缺乏。由于该区处于半干旱半湿润地带,旱灾发生比较频繁,所以在水资源不是十分丰富的条件下,更应该合理利用有限的水资源发展农业。 2 评价方法和评价指标 2.1 模糊综合评判模型 给定两个有限域和,其中代表综合评判各个因素组成的一个集合,代表由评语组成集合,则模糊评判为,式中为的模糊子集,,0≤≤1,为对隶属度,则是的模糊子集,,0≤≤1,则为等级对所得模糊子集的隶属度,表明最终的综合评判结果【4-5】。 作为评判的矩阵为: 式中表示的评价对等级的隶属度,矩阵中第行即为对第个因素的单个因素最终评判的结果。因素满足,同时模糊变换也就可退化为普通矩阵进行计算,即: 2.2 权重确定 本文采用层次分析法(AHP)来确定各评价因素的权重,其基本原理如下【6-7】: (1)构造判断矩阵A,并引入1()、3()、5()、7()、9()以及他们的倒数作为标度使判断能够定量化。 (2)根据重要性进行排序:求得判断矩阵所对应最大特征根的特征向量,,的每个分量即为因素集U中各因素分配的权重。 (3)一致性的检验:判断矩阵的一致性检验指标,为平均随机的一致性指标。如果0.1,可说明权重分配是比较合理的;否则,需要调整,直至得到满意的一致性为止【8】。 2.3 指标选取与指标分级 根据松原市农业用水的实际情况,并借鉴其他评价体系及其标准,选取8项评价指标,具体如下: 选取①耕地灌溉率:灌溉面积/耕地面积(%);②水资源利用率:总供水量/可利用水资源总量,采用P75%代表年的水资源利用率(%);③农业水资源利用率:农业供水量/可利用水资源总量, 采用P75%代表年的水资源利用率(%);④灌溉用水指标:平均灌溉用水量/单位