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黄河三角洲水资源可持续利用评价与预测

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韩美杜等

摘要

黄河三角洲地处黄河下游入海口，兼受海陆交互影响，淡水资源贫乏。评价和预测黄河三角洲水资源的可持续利用水平，对于进一步缓解区域水资源供需矛盾，促进当地生态保护与经济社会协调发展，具有重要的指导意义。本文以DPSIR模型为框架，选取21项指标构建水资源可持续利用评价指标体系，对研究区2000-2012年的水资源可持续利用水平进行了评价。从总体评价值来看，2000-2012年黄河三角洲水资源可持续利用的整体水平呈波动上升趋势，其中2002年评价值最低，为0.107，2012年评价值最高，为0.801；从各因子来看，2002年驱动力、压力、状态、影响、响应五个因子的评价值都较低，其中驱动力值和状态值最低。2012年五大因子评价值出现较大幅度增加，其中影响和响应因子的评价值最高；从各因子的相关性来看，驱动力、压力和状态三个因子的值变化趋势比较一致，说明表征这三个因子的指标有较强的正相关性；而影响和响应两个因子的值变化趋势接近，同样说明表征这两个因子的指标有较好的正相关性；从各因子稳定性来看，驱动力值波动起伏较大，稳定性最差，这主要与黄河利津站径流量等驱动力因子的起伏变化大有关。文章还以2000-2012年水资源可持续利用水平值为原始数据，利用GM（1，1）模型预测了未来7年黄河三角洲水资源的可持续利用水平，经与灰色预测精度等级划分标准对照发现，预测结果的相对误差值分布在合格（0.05）与勉强（0.20）两个等级之间，误差在允许范围内。预测结果表明，黄河三角洲2014-2020年水资源可持续利用潜力呈稳定上升趋势，2020年水资源可持续利用潜力值为2.81241，较2014年1.51555增加近1倍，未来水资源的可持续利用水平将持续提高。

关键词黄河三角洲；水资源可持续利用；DPSIR模型；指标体系；灰色预测；信度分析

TV213.9A1002-2104（2015）07-0154-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.07.021

水资源可持续利用是指既满足人民生活、生产及经济发展正常需求，同时维持生态系统良性循环，实现区域人口、资源、环境与经济社会协调发展的一种水资源合理利用方式。国内外学者对水资源可持续利用的研究较多，1992年都柏林召开的国际水和环境大会，首次对水资源在环境与发展中的地位与作用进行阐述，并明确提出水资源系统及其可持续性研究问题[1]，引发了学者的广泛关注。I.Juwana等[2]在回顾可持续发展进程的基础上首次提出了水资源可持续性评估的六要素。MichielA.Rijsberman等[3]提出，城市水资源的可持续利用评价体系应包括承载能力、比例、社会、生态4个基本方法。S.Kondratyev等[4]利用驱动力、状态、响应等指标，对拉多加湖及其流域的水资源状况进行了评估。目前，众学者针对水资源可持续利用方面的研究主要集中在概念提供或定性分析上，定量评价的理论与方法尚在探讨之中。目前用到的定量评价方法如密切值法[5]、模糊综合评价法[6]、投影寻踪评价模型[7]、人工神经网络[8]、集对分析法[9]、物元模型等[10]，各有其适用条件和局限性，尚不完善。楚文海等[11]以西南岩溶地区生态脆弱带为研究区域，运用频率统计、主成分分析等方法选取24项指标构建指标体系，采用模糊综合评判法对普定后寨流域进行分区域水资源可持续利用评价，并指出生态环境的脆弱性是制约上游水资源可持续利用的主要因素。杨广等[12]立足于水资源系统自身，从经济、社会和生态环境角度出发，基于熵值法和投影寻踪理论相结合的评价模型，在对玛纳斯河流域水资源进行可持续利用评价的基础上，提出了促进流域水资源可持续利用的针对性建议。李魏武等[13]采用层次分析法（AHP）确定各项指标权重，运用模糊综合评判法和灰色关联分析法评估了太湖流域的水资源可持续利用状况。舒媛媛等[1]将四元联系数引入水资源可持续利用评价体系，结合改进的模糊层次分析法建立模糊四元联系数评价模型并应用于延安市水资源利用状况评价过程，评价结果较理想。本文针对水资源系统作为一个生态-经济-社会复合巨系统，各要素关系错综复杂的特点，基于DPSIR模型，构建水资源可持续利用评价指标体系，通过变异系数法确定各项指标权重，对黄河三角洲2000-2012年的水资源可持续利用程度进行评价。采用GM（1，1）模型预测黄河三角洲水资源未来的可持续利用潜力。本研究将为三角洲水资源的合理开发提供决策参考。

1材料与方法

1.1研究区域与数据来源

依据成陆时间，黄河三角洲可分为古代、近代和现代三角洲。其中，近代三角洲是1855年黄河在铜瓦厢决口夺大清河流路于利津入渤海后形成的以宁海为顶点，西起套儿河