城市备用水源地选择与保护措施研究

李力南

(大石桥市水源水利管理处，辽宁 营口 115100)

1 概述

当前，随着城市化的快速发展，城市供水成为城镇居民正常生活的必要保障。为了保障城市的正常供水，需要建设城市备用水源地，一旦主水源地发生应急事件，需要紧急启动备用水源地。近些年来，对于城市备用水源地的选择逐步得到国内许多学者的广泛关注和研究[1- 6]，但是这些研究成果大都针对备用水源地的可供水量进行主要的考量指标，而对于水源地的环境影响指标考虑的较少。从2010年以后，有学者结合压力-状态-响应机制构建城市水源地适宜评价指标体系，从水量和环境的多个角度出发，对城市水源地的适应性进行评价[7- 9]，但是该评价体系在城市备用水源地的选择应用还较少，为此本文引入该适宜评价指标体系，以辽宁南部某城市为研究实例，对该城市的备用水源地进行科学选择，并针对适宜性评价结果，对选择的备用水源地的保护措施进行相关研究。

2 适宜性评价指标体系的构建

结合压力-状态-响应机制构建城市备用水源地的适宜性评价指标体系，结合影响水源地的多个综合因素，构建评价指标体系，评价指标体系见表1。

在指标体系构建的基础上，需要对各因子的权重进行设定，采用判断矩阵来对各个因子的权重进行设定，判断矩阵的方程为：

表1 适宜性评价指标体系

(1)

在各个因子权重设定的基础上，需要对构建的指标体系进行一致性检验，首先需要计算判断矩阵的最大特征根值，计算方程为：

(2)

式中，λmax—最大特征根值；AW—准则层判断矩阵；w—因子的权重。

在计算最大特征根的基础上，还需要对一致性指标进行计算，计算方程为:

(3)

式中，n—因子的个数。

在一致性指标计算的基础上，对一致性比值进行计算，计算方程为：

(4)

式中，RI—随机的一致性指标。

3 实例研究

3.1 区域概况

以辽宁南部某城市为研究实例，该城市多年地表水资源总量为2.57亿m3，供水水源主要来自流域内的地下水及外调水，日供水量均值约为2.9万t，区域内主要的供水水源为10处，此外在供水水源配有抽水泵站12处，抽水开采水井9处，对该城市的备用水源地进行适应度评价，评价成果可以为该城市备用水源地的科学选择提供科学依据。

3.2 适宜评价等级的划分

在进行备用水源地的适应性评价时，需要对评价的等级进行划分，等级划分标准见表2。

表2 适宜评价等级划分标准

3.3 准则层及指标各因子权重的确定

在等级划分的基础上，首先结合研究区域各因子确定适宜性评价体系中准则层和指标层因子权重的确定，各因子权重确定结果见表3—4。

表3 准则层因子权重的确定

表4 指标层因子权重的确定(1)

表4 指标层因子权重的确定(2)

从表3中可看出，在准则层中，核心筛选因子的权重明显高于辅助因子的权重，核心筛选的因子是备用水源地最为主要的考量指标。

从表4中可以看出，在核心筛选因子中水环境因子的权重最大，在备用水源地选择时，区域内污染排放程度是考量水环境因子的重要指标;其次是水量因子，水量因子是备用水源地选择和水源地保障区域正常供水的一个重要指标。在辅助筛选因子中，城市供水规划因子的权重较大，备用水源地的选择需要重点考虑城市供水规划因子，其次是城市发展协调因子，在区域城市规划中，备用水源地的发展需要同城市的规划进行协调。

3.4 一致性检验结果

在各个层级因子权重确定的基础上，需要对各个因子进行一致性指标检验，指标检验的结果见表5。

表5 因子一致性指标检验结果

因子一致性指标检验决定评价指标体系的合理性，从各个判断矩阵的一致性指标检验可以看出，各个因子的一致性检验指标均通过一致性检验，构建的适宜评价指标体系较为合理。

3.5 适应性评价结果

在适宜评价指标体系一致性检验后，对各备用水源地控制单元的适宜性进行评价，评价结果见表6。

表6 备用水源地适宜性评价结果

注：GCI为综合评价指数。

综合评价指数越高，表明该备用水源地控制单元最为适宜，反之，则不适宜作为备用水源地。从评价结果可看出，⑦单元备用水源地控制单元的综合评价指数最高，⑦单元备用水源的水环境及水量在各个控制单元中均最高，其次供水规划和城市协调规划中的权重比值也高于其他备用水源地控制单元，因此⑦单元备用水源的综合评价指数最高，其次是⑥单元备用水源地控制单元，这个控制单元在水量和水环境因子上权重低于⑦单元备用水源，因此其综合评价指数略低。

3.6 水源保护措施

(1)加快备用水源地水环境保护的立法措施的制定。通过完善水源地环境保护法来加强水源地的环境保护，明确备用水源地在保护期间的重要地位。在备用水源地的范围内不能有重工业污水排放，通过制定污染排放限制标准划定水源地的水环境保护范围。

(2)建立备用水源地制度化公开平台，保障备用水源地的信息公开。建立公开的信息平台，让社会监督备用水源地的水环境等信息；建立不同的规章制度，有效地保护备用水源地的水环境质量；加大社会宣传力度，建立备用水源地水质公开信息监测机制，及时向社会公开水源地的水环境监测信息，让社会公众参与备用水源地的水环境保护工作。

(3)构建备用水源地应急响应机制，搭建应急监测体系。对备用水源地的水环境进行在线实时监测，在水源地的取水位置设置水质监测站，通过实时监测，制定应急响应机制，保障用水安全。建立环境影响企业的名单，制定有效的急响应方案。

4 结语

(1)综合评价指数GCI实现了备用水源地选择的科学性，综合评价指数越高，其适宜性越佳，可综合考虑备用水源地水量平衡及城市供水之间的矛盾关系，在备用水源地选择方案上具有很好的实用性。

(2)在因子权重上还未能实现客观设定，主要还是经验权重的设定，在以后的研究中需要进行权重计算的改进，实现备用水源地选择的客观性。