水资源综合评价及水资源演变规律

摘 要：近年来，我国经济社会发展很快，对水资源的开发利用活动加剧。气候异常频繁发生，大部分地区区域水循环规律和产汇流条件变化深刻。水资源供需平衡的地区分布变化较大，单靠常规方法已难以正确评价人类活动影响下水资源可持续利用能力。水量和水质未能同时评价，复杂的动态的水资源系统的可持续状态未能得到充分表征，使水资源评价难以为宏观决策提供科学服务。

关键词：水资源;综合评价;水资源;演变规律

一、 引言

进行水资源评价要建立科学合理的评价指标体系，其研究大致可分为单项和综合评价指标体系两个方面，前者主要包括水资源的承载力、丰富度、脆弱性、价值、生态环境影响、开发利用特性、管理等评价，后者主要是水资源可持续利用的评价。在简述现状的基础上，对水资源评价指标体系研究的特点做出初步探讨，包括指标的选取、指标的可操作性和方式、基础数据的获取手段、评价的尺度、评价的范围以及指标体系的应用验证和推广等方面。

二、 水资源评价指标体系

目前，指标体系评价法已成国内水资源评价研究的热点，指标体系类型多样，已在不同类型研究区建立了一些针对不同研究内容的评价指标体系。

（一）水资源评价指标体系的构建方法

目前，水资源评价指标体系研究对象一般是某个特定的水资源系统，如干旱区、湖泊等。构建思路通常是以区域可持续发展或水资源可持续利用为目标，采用一定的原则、方法、模式，结合区域实际构建指标体系。根据水资源评价指标体系构建指导思想，其构建方法有一种是理论分析与研究区实际问题相结合构建指标体系。

如，在理解水资源承载力概念及其影响因素基础上，考虑人口经济状况、水资源供需实际情况，建立水资源承载力评价指标体系;立足于区域（或流域）水资源特点、社会经济发展对水的依赖程度、社会经济发展水平的不平衡和科技水平的差异，借鉴国内外可持续理论标准，构建水资源可持续发展评价指标体系。还有构建方法是直接从研究区实际问题出发构建指标体系。最后一种是从理论探讨入手构建指标体系：像可持续理论，协调论或者其他理论。如，运用系统分析法建立了由目标层、准则层和指标层组成的指标体系。

（二）水资源评价指标筛选方法

按ISSAWRU构建过程，首先是进行评价指标的筛选。筛选前，一般要根据评价目的预先确定评价指标筛选原则，但尚无统一筛选原则，较为公认的筛选原则是科学性与可操作性。也有研究者根据已有指标，直接用模型或方法选择评价指标，如，沈珍瑶等针对黄河流域的实际资料，利用灰色关联法与主成分分析法对定性分析所得的指标体系进行筛选，最终确定19个评价指标。指标筛选方法多样，一般根据筛选原则来确定。其中，理论分析法、专家咨询法的应用较普遍，理论分析法是指评价者根据自身的认识水平在对评价对象或其相关概念解释、内涵理解的基础上，选择评价指标;专家咨询法则是根据专家意见选择指标。这两种指标筛选方法带有一定的主观性，但如果采用能精确定量化的客观性强的数学方法，又会因无法完全度量可持续内涵，使该法筛选出的指标失去评价意义。

（三）水资源评价指标体系的应用方法

水资源评价指标体系的应用方法是指标赋权方法与指标数值应用的模型构建方法等。目前指标体系中指标权重确定方法或指标体系应用方法趋于多样化，可归纳为模型法、综合法、多元法、系统层次法等方法。其中，模型法形象直观，可量化定性指标，国外对模型法研究较全面深入;综合法中以模糊综合法最常见，该法有利于评价水资源系统不确定性，也能将定性指标量化;多元法解决了不同量纲指标无量纲化问题，信息丰富，资料易懂，针对性强;系统层次法能从深层次上反映水资源可持续利用所涉及的因果关系。

三、 水资源演变规律方法研究

（一）跳跃性检验

跳跃是指水文序列急剧变化的一种形式，当水文序列从一种状态过渡到另一种状态时表现出来。跳躍是也是水文现象急剧变化的一种形式，但它与突变不同突变只对整个序列中的一小段产生影响，突变前后水文序列的变化规律是一致的，而跳跃前和跳跃后的序列服从不同的变化规律。比如受上游修建灌溉工程影响，河流下游的径流量急剧减少上游修建水库后坝下最大年径流量序列均值变小等。和突变性分析一样，判别有无跳跃成分，可以对其进行成因分析和统计分析。

（二）突变性检验

突变是水文序列中少数值明显偏离原序列的现象。需要指明的是，这种突变不是由于观测或记录错误，而是由于人为的或自然的干扰所致，如地展导致河床阻塞，下游流量骤减，溃坝后流量激增。不管是哪种原因引起的突变，都属于“非正常”情况，要将突变项剔除或在异动处插补一个值。为了排除水文序列中的突变项，需要对其进行成因和统计分析。提出了对序列中的突变项进行分析和剔除的方法。这个基于“中位数”的方法是均值的鲁棒估计思想，先产生一个曲线平滑估计，然后把它从数据中减掉，若差值大于预定值，则剔除或用一内插值代替。

（三）周期性分析

周期性分析一般用谱分析，谱分析可以很好地研究某些复杂的波动现象，把水文时间序列看成多种不同频率振动波的叠加，将其作为时间序列应用傅立叶。而级数展开，在频域上分析不同的波的贡献，从而找出振动的主频。

（四）随机性分析

随机性反映序列的不确定性和复杂性。赫斯特指数侧分析是赫斯特于年提出的一种时间序列统计方法，可以反映序列的持续性或随机性。对于稳定序列，如果指数，说明序列不相关，否则为长期相关。

四、 单项评价指标体系

（一）价值评价

水本身是一种有价值的物质，是一种特殊的基础资源，在被开发、利用和管理的过程中付出了一定的投入，一定程度上增加了水资源的价值量，而且同样的水资源量由于时间、空间位置的不同，其价值量也不同。所以，运用经济手段管理水资源，实现水资源的合理流动和有效配置是可持续发展内容之一。近年来，水资源价值研究日趋活跃，研究方向由水资源价值的来源理论探讨向定量化推进。水资源的价值量评价对确定水价具有重要的指导意义。姜文来等提出水资源的价值因素可分为自然（包括环境）、经济、社会三类因素，自然因素是非人工控制的，决定了水资源态势，即水资源的丰度和品质、水资源的开发条件及特性;经济因素主要包括产业结构、规模、用水效率、国民收入等;社会因素主要包括技术、人口、政策、文化历史背景等。

（二）承载力评价

为保证水资源的可持续利用，在处理水资源的供需问题时，应以水资源的承载力为前提，防止导致环境质量和生态系统的恶化，甚至引发生命支持系统破坏;区域水资源承载力分析的目的是为了揭示水资源、区域经济和人口之间的关系，合理充分的利用水资源，使经济建设和水资源保护同步进行，促进社会经济持续发展。

（三）开发利用特性

一个区域现有水资源的开发利用状况直接反映了该区域对水资源的开发能力、利用程度和用水水平，常采用的指标有：蓄水工程控制能力（蓄水工程控制的流域面积占评价区域面积的百分比或蓄水工程的总容积占多年平均地表总径流量的百分比），水资源的开发利用率，利用区域外水资源能力（入境水量占总用水量的百分比），剩余水资源量或不可利用水资源量（出境水量占水资源总量的百分比），污水处理回用率等。

五、 结语

水资源评价受自然、社会、工程、环境、政策、管理等多方面的影响，需要处理大量的信息，因此，在进行水资源指标体系研究的同时，还需要加大基础研究，如怎样充分利用国家水文数据库系统，建立水资源评价系统与水文数据库、水资源数据库之间的链接等;加强计算机技术的研究，减轻评价工作量和人为因素对评价结果精确度的影响，为水资源评价提供技术上的支持和保障。

参考文献：

[1]陈沂.水资源评价指标体系初探[J].水利水电工程设计，2001，20（2）：13-15.

[2]朱照宇，欧阳婷萍，邓清禄，等.珠江三角洲经济区水资源可持续利用初步评价[J].资源科学，2002，24（1）：55-66.

作者简介：魏楠，河南省水文水资源局。