1、 我国北方地区水资源可持续发展状况的评价_土建水利论文土建水利论文摘要:本文利用国际通行的水资源紧缺指标对我国北方地区水资源可持续发展状况进行评价,结果表明, 除宁夏和新疆为轻度缺水地区外,其他地区均为极度和重度缺水地区。可见,水资源紧缺已经成为北方地区经济可持续发展的瓶颈,需要对其水资源可持续利用进行综合评价。在系统性、全面性和可操作性的原则下,选用了水资源总量 I1,年降水量 I2,大中型水库蓄水量(上年末)I3,供水总量 I4,耗水总量 I5,人均用水总量 I6,单位 GDP 用水量 I7,实际灌溉面积 I8,水质 I9 等 9 个指标,建立了北方地区水资源可持续利用综合评价指标体系;采
2、用多元统计分析中的主成分分析法,对 17 个城市的水资源可持续利用进行综合评价,希望为我国北方地区经济的发展、生态环境的改善提供较为科学的依据。 关键词:可持续利用 水资源紧缺指标 主成分分析 水资源问题是当今世界热门的话题之一,随着人口的增长和经济的快速发展,水资源危机正与日俱增,尤其是一些干早地区和大中型城市, 解决水荒问题已成燃眉之急。可持续发展是指既满足当代人的需要,又不危害后代人满足其自身需要能力的发展,已成为许多学科的一个研究方向。在世界水资源短缺的今天,水资源可持续开发、利用及其定量评价已成为众多学者研究的重点。1 我国北方地区水资源的现状众所周知,我国北方地区水资源短缺, 成了
3、制约该地区经济发展的主要因素之一。影响水资源可持续发展的主要因素有几点:经济结构不合理。水资源短缺,表现在水资源总量偏少、人均占有水量偏低、径流量年际变化大、降雨量和径流量年内分配不均等方面。供水工程建设滞后。环境恶化趋势明显,地下水过量开采、持续干旱少雨、工业和生活污染等造成了水环境的日益恶化。根据 1996 年水质监测资料对河流枯水期水质进行分类评价结果,北方 17 个省级行政区总河长 51 670 k,水质良好的类水占总河长的 4.0%,水质较好的类水占总河长的 18.6%,水质尚可的类水占总河长的 21.4%,水质已受污染的类水占总河长的 23.7%,水质受严重污染的 类水占总河长的
4、32.3%,有 11 个省区( 冀、晋、辽、台、黑、苏、皖、鲁、豫、陕、宁)受污染的河长占评价河长的 50%以上。依据国际通行的水资源紧缺指标(表 1)衡量,我国北方大部分城市地区属于重度缺水地区。水资源现状评价结果见表 2。由表 2 可知, 我国北方除宁夏、新疆为轻度缺水地区外,其他 15个省市都为重度、极度缺水地区。通过上面对我国北方地区水资源现状的介绍和评价,可知水资源短缺已经成为该地区人口密集和生产发达地区经济发展的瓶颈。因此对其水资源可持续利用程度评价指标体系的建立及其综合评价就显得十分紧迫和重要。2 水资源可持续利用程度评价指标体系的建立2.1 指标选择的原则判断一个区域以水资源为
5、主要控制因素的资源社会经济环境这一复合系统是否实现了可持续发展,必须建立该区域水资源可持续利用评价指标体系和相应的衡量标准与方法,才能给出可持续与否的科学界定。因此,区域水资源可持续利用评价,指标体系不仅要体现该区域水资源本身的特征、开发、利用、管理状况即水资源系统的发展水平,与水相关的社会系统、经济系统、环境系统的发展水平,还要反映水资源系统与社会系统、经济系统、环境系统的协调发展状况和协调程度,以及复合系统的可持续发展能力。基于这种思想,在选择指标构建指标体系时,必须遵循如下原则:2.1.1 系统性与层次性相结合 区域以水资源为主导因素的资源社会经济环境这一复合系统的内部非常复杂,各个子系
6、统之间相互影响, 相互制约。因此,要求建立的指标体系层次分明,不仅要反映各子系统各自的特征,更要体现水资源系统与其他系统之间的相互关系。2.1.2 全面性与概括性相结合 所选择的指标既要尽量全面地反映区域水资源可持续利用这一复合系统的各个方面,又要精炼, 避免信息重复,从而影响评价结果的精度。2.1.3 可行性与可操作性相结合 建立的指标体系往往在理论上反映较好 ,但实践性不强。因此, 在选指标时, 不能脱离指标相关资料信息条件的实际,尽量选择那些关键性的具有综合性的指标,使得建立的指标体系简洁明确, 易于计算和分析。2.1.4 动态性与静态性相结合 作为一个系统,水资源系统可持续发展是不断变
7、化的 ,是动态与静态的统一。因此,可持续发展测度指标体系也应该是动态与静态的统一,既要有静态指标,也要有动态指标。2.2 评价指标体系的建立根据以上原则选取了充分反映我国北方地区的水资源总量 I1,(亿 3)、年降水量 I2,()、大中型水库蓄水量 I3,(亿 3)、供水总量 I4,(亿 3)、耗水总量 I5,(亿 3)、人均用水总量 I6,(3/人)、单位 GDP(国内生产总值)用水量 I7,(亿 3/万元) 、实际灌溉面积 I8,(万亩)和水质 I9,(等级) 等 9项指标作为评价指标(见表 1),对该地区 17 个省、市、自治区的水资源持续发展状况进行评价。2.3 水资源可持续利用的主成
8、分分析评价方法近年来,随着多元统计方法的普及与应用, 主成分分析法也成为一种较新的评估方法,它有着不同的原理和特性,它的本质目的是对高维变量系统进行最佳综合与简化,同时也客观地确定各个指标的权重,避免主观随意性, 而综合评价的焦点正是如何科学、客观地将一个多目标问题综合成一个单指标形式,因此主成分分析法不失为一种较好的评价方法。2.3.1 主成分分析法 主成分分析法的工作目标 ,就是要在力保数据信息丢失最小的原则下 ,对高维变量空间进行降维处理;即在保证数据信息损失最小的前提下,经线性变换和舍弃一小部分信息,以少数的综合变量取代原始采用的多维变量。由图 1 及表 5,将 17 个城市地区的水资
9、源可持续利用程度划分为、等 4 个等级。其中 I 级表示该区域水资源开发尚处于初始阶段, 该阶段水资源开发程度低,利用率低, 水资源可持续利用潜力巨大,这样的城市有 2 个,分别为图 1 中宁夏和新疆;级表示该区域水资源开发利用处于起步阶段,但该阶段的水资源开发利用程度仍然较低,有较大的发展潜力,这样的城市有 4 个,分别为青海、甘肃、黑龙江、内蒙古;级表示水资源开发利用程度己相当高, 可持续发展潜力较低, 但还有一定的发展潜力 ;分别为江苏、吉林;级表示水资源开发利用已经达到饱和状态,水资源系统可持续发展潜力极低,应该考虑较小区域调水,并且以节水型为主,这样的城市为北京、天津、河北、西、辽宁
10、、安徽、东、河南、陕西。这一评价结果同水资源紧缺程度的评价结果基本一致。3. 结 语本文在利用国际通行的水资源紧缺指标对我国北方地区水资源现状进行评价的基础上,采用主成分分析的方法对北方 17 个城市及地区的水资源可持续利用程度进行了综合评价 ,评价结果与紧缺指标的评价结果基本一致。主成分分析的方法,可以将 9 个评价指标综合成 4个主成分,根据评价指标的数据本身的信息得到主成分的权重,进而得到综合评价值;避免了专家打分的人为任意性,同时该方法具有直观和可操作性等优点。参考文献:1 雷刚旭. 西部大开发中的四川水资源问题J.四川水利,2002,3:2 6.2 任若恩,王惠文.多元统计数据分析.
11、北京: 国防工业出版社,1997,92119。3 傅湘,纪昌明.区域水资源承载能力综台评价主成分分析法的应用J.长江流域资源与环境,1999,8(2):168173。4 门宝辉,梁川.属性识别方法在水资源系统可持续发展程度综台评价中的应用J.浙江大学学报(农业与生命科学版),2002,28(6):675 678.5 门宝辉,王志良, 梁川等.物元模型在区域地下水资源承载力综合评价中的应用J.四川大学学报(工程科学版),2003,35(1):3437。6 门宝辉, 梁川, 刘庆华.基于属性识别方法的区域水资源开发利用程度的综合评价J.西北农林科技大学学报(自然科学版 ),2002,30(6):207-210.7 门宝辉,梁川.水资源开发利用程度综合评价的可拓方法 J.水电能源科学,2002,20(4):66-69.8 徐良芳,冯国章, 刘俊民.区域水资源可持续利用及其评价指标体系研究J.西北农林科技大学学报(自然 1/2 12 下一页尾页下载此论文：我国北方地区水资源可持续发展状况的评价.dx（rd 文档）
