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1、甘肃省兰州市水资源承载力评价研究（贡力）http://www.hwcc.com.cn时间：2010-05-1316:54:00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
2、气候特征,水资源短缺,年降水量为400mm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
3、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
4、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=ARA=(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、
5、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
6、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
7、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“>
8、”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、万元工业产值需水量作为评价因素,预测结果见表2。根据各评价因素对水资源承载能力影响程度大小,参照全国水资源评价标准,并结合西北地区水资源承载能力评估成果,对影响兰州市水资源承载能力的各因素进行分析。表2 水资源承载力评价因素人均水资源可利用量、人均供水量和水资源利用率反映了一个地区水资源条件和可持续利用的程度,对水资源承载能力影响较大。根
