合肥市水资源承载力研究

钱筱暄 许 一

合肥市水资源承载力研究

钱筱暄 许 一

水资源承载力是指在一定的时期内，在可以预见的科学技术、经济和社会发展水平下，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性发展为前提，当地广义水资源系统自身所能承载的人口、经济及社会效用，是研究区域自然水资源水量、水质、水资源开发利用与人类社会经济相互作用的综合反映。近年来合肥市工业和生活用水快速增长，农业用水大幅减少，且水环境污染严重，水资源供需矛盾日益显著，已成为经济社会发展的重要制约因素。水利部《全国主要缺水城市供水水资源规划报告》将合肥市列为全国重点缺水城市之一。因此，研究水资源承载力对其可持续发展具有十分重要的意义。本文基于层次分析法，采用模糊综合评价法分析合肥市现状年和规划水平年水资源承载力情况。

一、合肥市水资源承载力评价指标体系

水资源承载力指标体系的选择及其确定关系到综合评价的精度。本文在已有成果的基础上，根据合肥市社会经济状况和水资源的特点以及指标数据的可获性，选取了16个指标构成水资源承载力评价指标体系，见表1。综合合肥市的社会经济和水资源调查评价、预测成果，确定合肥市水资源承载力评价指标体系中各指标实际值，资料不足部分采用全国相同指标的平均值，见表1。

二、合肥市水资源承载力评价

1.评价因素的选取与分级

按照评价因素对区域水资源承载力的影响程度，将上述因素对水资源承载能力影响程度划分为3个等级，每个因素各等级的数量指标见表2。其中，V3级表示状况较差，水资源承载能力已接近饱和值，进一步开发潜力较小；V1级属情况较好级别，表示本区水资源仍有较大的承载能力，水资源利用程度、发展规模都较小；V2级介于V3级和V1级之间，这一级别表明研究区水资源供给、开发、利用已有相当规模，但仍有一定的开发利用潜力，如果对水资源加以合理利用，注重节约保护，研究区内水资源在一定程度上可以满足国民经济发展的需求。

表1 合肥市水资源承载力评价指标体系

为了定量地反映各级因素对水资源承载能力的影响程度，对Vl、V2、V3进行0～1间评分，参照全国水资源评价及供需分析的有关标准，取αl=0.95，α2=0. 50，α3=0.05，数值越高，表明水资源的开发潜力越大。综合评定时，按上述αi的值以及B矩阵中各等级隶属度bi的值，按式（1）计算得水资源承载能力的综合评分值，即为基于综合评价结果矩阵B的水资源承载能力的综合评分值。可见，最后计算的α值越高，水资源承载能力的潜力就越大。

2.隶属度函数的确定

隶属函数的建立必须考虑各单项指标的变化规律。由于指标数量多，因此对指标进行分类。在分类中，定义单项指标与上一层指标变化趋势一致的指标为“正指标”，不一致的为“负指标”。各指标对应各评语论域的值可以根据该指标的实际值对照各评价因素的分级值获得。为了消除各等级之间数值相差不大，而评价等级相差一级的跳跃现象，必须对其进行模糊化处理，使隶属函数在各级之间平滑过渡。对于V2级，令其落在区间中点的隶属度为1，两侧边缘点的隶属度为0.5，中间向两侧按线性递减。对于Vl和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，按照上述设想，根据相对隶属度的定义，构造了各评价等级相对隶属度的计算式。Vl和V2级的临界值为kl，V2和V3级的临界值为k3，V2等级区间中点值为k2。对于“负指标”，各评语级相对隶属度函数计算公式如下：

表2 水资源承载力评价指标分级

对于“正指标”，各评语集相对隶属函数计算式与上式相同，只需把自变量ui取值区间“≤”改为“≥”，“<”改为“>”即可。

3.模糊综合评价

根据已建立的评价指标体系，采用AHP法，建立各层次判断矩阵，然后进行单排序，经一致性检验后，得到层次排序和各指标权重，结果见表3。

根据上述隶属度计算式，求得各指标因素在不同年份关于V1，V2，V3的隶属度和综合评价结果，见表4。

表3 水资源承载力各指标权重

4.评价结果

由表4可以看出：

（1）2010年合肥市水资源开发利用已经达到一定规模，水资源承载力总体情况一般。水资源承载能力综合评价结果bj对V2的隶属度最大，隶属度值为0.450，对V1和V3的隶属度分别是0.170和0.380，而综合评分值为0.406，这说明在现有的经济技术条件下，合肥市的水资源还有一定的开发利用潜力，若注重节约保护，可以维持社会经济进一步发展的用水需求。

（2）2015年与2020年相对2010年而言，水资源承载力总评分值略有下降，且2020年水资源承载能力综合评价结果bj对V3的隶属度最大，隶属度值为0.396。原因是人口的高速增长及经济的飞速发展等制约水资源承载力，在一定程度上有所降低。

三、结语

在充分考虑未来大力节水和广泛开源的条件下，虽然需水量发展趋缓，供水量也有所增加，但总体分析结果是合肥市水资源承载力一般，形势依然不容乐观。如果按照原定的社会经济目标发展，水资源供需将会不足，应采取相应的对策和措施

（作者单位：水利水资源安徽省重点实验室 安徽省·水利部淮委水利科学研究院 233000）