流域水资源配置合理性评价指标体系探析

苏 琴，吴利华，谈永锋

（南京市水利规划设计院有限责任公司，江苏南京 210022）

0 引言

区域水资源配置中要考虑水资源本身的自然属性与量、水资源开发利用程度、现有社会经济规模及其能承担的水资源承载力等因素。对于水资源评价指标体系的研究，是一个由单目标向多层次、多准则、多指标演变的过程。由于现阶段区域水资源配置合理性评价的相关研究较少，目前对于评价指标的研究主要集中在水资源综合评价指标体系[1，2]、水资源可持续利用评价指标体系[3-5]、水资源承载力评价指标体系[6，7]以及水资源开发利用评价指标体系[8]等方面。本文拟在上述评价指标体系研究的基础上，根据汉江流域水资源配置开放性特点，打破以往对封闭流域研究评价的状况，引入水资源调入、调出评价指标，探索建立较全面的流域水资源配置评价体系。

汉江是长江中游的最大支流，流域地处我国中心腹地，在全国水资源配置战略中具有极为优越的资源优势和地理位置优势。特别是南水北调中线一期工程已开工建设，汉江中下游引江济汉工程、陕西省引汉济渭工程正加紧进行前期工作，远景还可能有从长江三峡补水给汉江、引嘉陵江入汉江方案。汉江的治理开发进入了以水资源优化配置为重点，整体推进、全面发展的新阶段，大规模调水工程的建设势必会对汉江流域社会经济、生态环境、资源开发有效利用等方面产生很大的影响，对流域水资源合理配置研究在现阶段显得尤为重要。

1 水资源配置评价指标体系建立原则

水资源配置方案评价指标体系应立足于水资源的阶段性、层次性和区域性，全面反映、表征、度量水资源合理配置的内涵和目标，其原则如下：

（1）科学性原则

指标体系要建立在科学基础上，指标概念明确，有一定内涵，能够度量和反映水资源系统结构和功能的现状及发展趋势。

（2）可操作性原则

指标的设置要尽可能利用现有的统计资料和能够获取的资料。

（3）相对完整性原则

指标体系作为一个有机整体，应该能比较全面地反映和测度被评价区域的主要水资源特性和状况，尤其不能遗漏那些反映水资源系统重要特征或包含大量信息的指标。

（4）相对独立性原则

选择指标时，应尽可能选择具有相对独立性的指标，避免多重共线性的产生，排除引起多重共线性的变量，增加评价的准确性和科学性。

（5）简明性原则

在完整性的基础上，指标体系应尽可能简洁，用尽量少的指标精确描述评价系统，尽量选择有代表性的综合指标和主要指标。

2 指标体系的结构

因为水资源配置评价系统是一个由社会、经济、生态环境众多子系统构成复杂的系统，具有层次性。指标体系结构设置选用三层结构，即目标层、准则层和指标层（见图1）。

图1 流域水资源配置合理性评价指标体系结构

（1）目标层。水资源配置评价的目的在于综合评价区域水资源配置方案的优劣，为区域的水资源可持续利用提供决策依据。

（2）准则层。从水资源配置的特点出发选择社会、经济、生态环境、资源开发、效率合理性五个功能子系统构成。

（3）指标层。指标层选用可测、可比、可获得的具体指标和综合指标，对系统层状态的行为、关系、变化给予度量。

3 水资源配置评价指标体系建立

本文以汉江流域为背景，研究水资源配置评价指标体系的建立。该流域农业用水比重较大，同时还肩负跨流域调水的重大任务，因此本文在建立评价指标体系时，着重考虑这两方面对汉江流域水资源配置的影响。例如，农业用水节水程度的不同，势必会影响水资源用水结构、用水效率以及产业结构等方面的不同；跨流域调水规模的不同也势必会对供水区和受水区生态环境、水资源量等方面产生影响。本文参照以往学者对指标体系的建立情况，在诸位学者对流域评价指标体系[3，4，8]的基础上，根据本流域水资源特点和流域基本情况建立评价指标体系，见表1。

表1 汉江流域水资源配置合理性评价指标体系

（1）社会子系统评价指标：影响社会合理性的因素主要有人口、物质生活、科教文卫以及绿化等，人是社会的中心，社会发展也以人为中心，物质生活、科教文卫和绿化是人们生活的物质和精神两个方面，这些因素也都与人民的经济生活水平相关。基于水资源配置对社会合理性的影响主要在于对人的生存环境，人均拥有的资源量等方面考虑。因此选择人口自然增长率、人口密度、城镇化率、人均水资源量、人均供水量和生活缺水量等6个评价指标。

（2）经济子系统评价指标：GDP与粮食产量是衡量一个地区经济实力的基本尺度，产业结构则反映经济发展水平，水资源则又是经济发展的一个制约因素，而水利投入则反映了水利投入和水利建设受重视的程度。基于上述因素选择人均GDP、GDP年增长率、单方水GDP产出、单方水粮食产量、工业缺水率、农业缺水率和水利工程投资占GDP比例等7个评价指标。

（3）生态环境子系统评价指标：影响生态环境合理性的因素有地下水开采情况、水质、灌溉率、植被、土壤盐碱化以及土地沙漠化等，而对于水量丰沛型流域，水质与灌溉率是影响生态环境的主要因素，水质的好坏则与污染物的排放以及污水的处理相关。因此选择人均生活污水排放量、污水处理率、耕地灌溉率、产水模数和亩均水资源量等5个评价指标。

（4）资源子系统评价指标：资源的合理开发利用保证流域的生态环保效益，合理的用水结构能尽量满足经济增长的需求。为满足这两方面的要求，选择包括水资源开发利用率、地表水开发利用率、农业用水比例、生活用水比例、工业用水比例、生态用水比例、流域内供水量比例、调出水量比例和调入水量比例等9个评价指标。

（5）效率子系统评价指标：水资源效率反映在水资源的利用效率上，包括农业综合灌溉定额、缺水率、灌溉用水有效利用系数等3个评价指标。

同时，为综合考虑汉江流域配置的整体效果，增加流域全局性指标，以汉江流域为背景，主要考虑跨流域调水对整个流域的影响，如上游调水规模势必会影响下游水环境容量、引起中下游水华发生等，因此，选择能反映局部流域水量结构变化对整体影响的指标，包括流域内缺水率、调出水量贡献率、调入水量贡献率、水环境容量损失率和中下游水华发生概率等5个评价指标。

4 水资源配置评价准则

流域水资源配置涉及到水资源-生态环境-社会经济这一复合巨系统的不同子系统和不同层面的多维协调关系，是一个典型的半结构化、多层次、多目标的群决策问题。由于评价对象的复杂性，导致流域水资源配置的评价相应成为一个多层次、多目标的群决策过程。目前国际上所进行的流域水资源配置，所依赖的内在机制可以划分为以边际成本价格进行水资源配置、以行政管理手段的公共（行政）水资源配置、以水市场运行机制进行水资源配置和以用户进行水资源配置四个方面，因此对于配置的合理性评价也大多从经济、效率、公平等方面展开。一般情况下，可持续发展这一综合性目标是一种定性的概念，为建立定性与定量指标的联系，必须将综合目标分解为较为具体的分目标，称为准则。这些准则从某一侧面反映了被描述对象的相关关系较综合性目标更为直接和简单，因而便于研究和设置。同样道理，在评价体系中，准则层下又逐级设置了分准则层和分指标层。在对实际水资源配置方案进行合理性分析时，首要问题就是合理性判别准则的确定。从资源配置的目标出发，流域水资源配置合理性的系统判别准则包括社会合理性、经济合理性、生态环境合理性、资源合理性、效率合理性五条准则，同时引入发展协调系数，以反映各分区在前面五个准则上的发展协调度。

（1）社会合理性：由于水是社会生活和生产的基本需求，水资源配置合理性首先是配置区社会的公平性判断和评价。社会合理性评价可以根据人均用水量大致相等、尊重现状、缺水率大致均衡和产水优选标准，进行评估。

（2）经济合理性：经济合理性以经济学理论为基础，国际上大多采用这一标准对水资源配置效应进行评价。水资源配置经济合理性最主要的评价指标是市场经济条件下的边际成本和边际效益。具体操作上体现在水资源开发措施上必须符合边际投入最小化，如在保证生活用水的基础上综合供水效益最大化，如单方水 GDP产出、单方水粮食产量等指标。

（3）生态环境合理性：流域水资源系统同时承载着流域生态环境系统和流域社会经济系统，配置系统的二元结构决定了流域水资源最宏观层次上的配置行为就是流域水资源在生态环境系统和社会经济系统之间的分配。因此水资源配置生态合理性的评价标准就是必须满足区域生态保护准则中关于天然生态保护的最低要求，以维护生态系统结构的稳定。在具体评价过程中，应从生态环境系统的功能和效用出发，以区域生态环境保护目标下生态环境用水量作为其最小需水量，剩余的那部分水量作为社会经济可利用量进行内部配置。

（4）资源合理性：在生态经济系统平衡的前提下，在时间和空间上最优地利用和分配自然资源，合理布局生产力，以达到经济的持续发展和资源的永续利用，取得最佳生态经济效益和社会效益的目的。资源合理性就是要权衡经济系统增长的无限性与资源生态系统供给的有限性矛盾，使其矛盾最小化，经济和生态效益最大化。

（5）效率合理性：水资源配置的目的是为了水资源利用总体效益最大化和最优化。而实现这一目标的唯一途径则是提高水资源的整体利用效率，因此配置前后水资源利用效率的对比成为评价区域水资源配置合理性的核心标准，如工农业配水指标是否高于流域平均用水标准，配置工程是否使区域水资源无效蒸发向减少方向发展等。

（6）发展协调性：流域是包括社会、经济、资源、环境、生态等子系统的复合系统，子系统之间关系的和谐程度是判断社会经济与资源环境是否协调发展的准则。从系统的观点，水资源配置应统筹考虑生活、生产、生态用水，既要考虑眼前利益又要兼顾长远利益。

5 评价指标体系的应用

在建立了区域水资源合理配置评价指标后，进行水资源配置方案评价时还需要对已建立的评价指标集进行筛选。因为真正用于配置方案的指标体系不仅要求选取的指标对评价目的而言是完整、准确、可信的，而且还要求指标体系中的元素是必要的，在不失全面性的前提下，尽量减少体系中的指标个数，注重指标体系的可操作性。流域评价是在各分区评价的基础上进行的，而各分区评价又是在各准则评价的基础上进行的，同时，流域评价的目的在于选择最优的配置方案，因此，运用此套评价指标体系进行合理性评价时，首先要对流域进行合理的分区，分区评价时，从社会、经济、生态环境、资源和效率5个准则进行评价，而后引入协调系数，即发展协调性，可综合反映可持续发展系统中前5类准则的系统离差系数，最后再结合全局性评价指标对全流域进行合理性评价，选择出最佳方案。

6 总结

水资源配置合理性评价指标体系建立重点在于评价指标的筛选。

（1）水资源多属性决策评价指标众多，必须有选择性地选取最有代表性、关键性的指标。定量筛选指标是重要的，但也不能忽视经验的作用。实际工作中，只有定性与定量方法结合使用，才能确定出高质量的评价指标来。

（2）指标选择还要根据流域的特点选择相适应的有特色的指标。本文对于流域水资源配置合理性评价指标的筛选，结合了汉江流域的特点，如农业用水比重大（占河道外用水量的60%左右），同时，跨流域调水包括调入和调出，呈现水资源配置开放性特点，本文在筛选评价指标时重点考虑了这两方面，特别是引进了跨流域调水的评价指标，将封闭型流域评价指标体系扩展成开放性的流域评价指标体系，这对以后流域水资源配置成果的评价具有重要参考意义。

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