盐城市沿海地区水资源开发利用程度评价研究

王 军， 赵海娟

(1.大丰区新丰水利管理服务站， 江苏 盐城 224100；2.大丰区大桥水利管理服务站， 江苏 盐城 224100)

0 概 述

水不仅是人类生存、发展的必需品，也是世界万物生存所不可缺少的。在目前飞速发展的经济社会中，如何能够做到合理开发、有效利用、可持续发展及保护已开发和未开发的水资源，不仅关系到地球上所有生命的生存，而且关系到人类社会未来的发展道路和方向[1]。因此为了能够保障水资源有效地可持续利用，做到人水和谐共存发展，合理地分析和研究一个区域水资源的量、质、时空分布、开发情况(包括地表水和地下水)、利用情况、浪费现象、保护情况以及对当地生态环境的重视程度等[2]，从而发现当地在发展过程中即将出现的或者已经出现的各种问题，为科学合理地规划、分配、利用和保护水资源提供建议，进一步为保障经济社会长治久安提供参考。

众所周知，滩涂和湿地是重要的后备土地资源，而江苏省沿海地区拥有我国最广阔的滩涂和湿地。但是，在大规模沿海滩涂围垦与开发过程中，不可避免的要面临水资源保障和供给、生态环境的影响以及环境污染的控制等问题。为了避免不合理的滩涂开发引起淡水资源的短缺、环境污染、水质恶化等问题，迫切需要开展江苏沿海围垦区的水资源保障技术研究。本文以盐城市沿海地区各县市为研究对象，从水量、水质方面分析水资源的演变规律，评价盐城市沿海地区各县市水资源的开发利用程度。研究可为沿海水资源的合理配置、水资源的保护以及水资源的可持续利用提供参考。

1 研究区域概况

1.1 地理位置

盐城市隶属于江苏省，地处中国东部沿海，淮河流域下游，苏北平原中东部，位于长江三角洲经济区北缘，总面积约16972 km2，是江苏省面积最大的地级市，其地理位置介于北纬32°34′～34°28′、东经119°27′～120°54′之间。

1.2 气候气象

盐城市处于亚热带向暖温带过渡性气候区，具有明显的季风特征，兼有海洋性气候特征：四季分明、雨热同季、日照充足、无霜期较长、雨水亦较充沛。多年平均日照2300 h，最多年份2750 h，最少年份只有1798 h；多年平均无霜期215 d，最长年262 d，最短年164 d；多年平均气温14℃，最高气温39.1 ℃，最低气温-17.3 ℃；盐城市多年平均降水量1016.6 mm，多年平均蒸发量855.0 mm。

1.3 河流水系

盐城市地处淮河下游尾闾，境内河流众多，河网密布，沟渠纵横，四通八达。境内主要河流有灌河、废黄河、淮河入海水道、苏北灌溉总渠、射阳河、黄沙港、新洋港、斗龙港、串场河和通榆河等贯穿全境，号称“百河之城”。区域内现有骨干河道110余条，大沟级河渠道1800余条，中沟级河渠道24000余条，小沟级河渠道20余万条。

1.4 行政区划

盐城市下辖亭湖(含盐城市经济开发区)、盐都2区，东台、大丰2个县级市和响水、滨海、阜宁、射阳、建湖5个县，计9个街道办事处、138个乡镇，其中处于盐城市沿海地区的县市有响水县、滨海县、射阳县、亭湖区、大丰市和东台市。

2 水资源开发利用评价模型

2.1 构建评价指标体系的基本原则

在评价指标的选取上，应始终坚持概念的内涵、内涵的准确把握与实际评价的可操作性相统一的原则。构建水资源开发利用评价指标体系一般应遵循下述原则[3-5]：科学性、整体性、可操作性、特殊性、独立性等。

2.2 多级模糊综合评价模型

目前，对水资源的可持续发展的研究，具有代表性的评价方法有加权计分评价法、主成分分析法、模糊综合评价法、层次分析法、主分量分析法、灰色系统分析法、综合指数法、专家系统法等。由于水资源的开发利用本身具有复杂多变性和模糊性，因此本文采用模糊综合评价数学模型进行评价。

模糊综合评价法可分为一级综合评价模型和多级综合评价模型。因为盐城市沿海地区水资源开发利用评价指标体系在评价时，涉及到分级问题且评价因子比较多，一般来说，等级划分本身中间过渡不分明性或者说相邻等级之间的界限具有模糊性，再加上评价指标体系本身是多级的，所以采用多级综合评价模型。其基本步骤为：

(1)确定评价对象。评价对象是要明确对什么目标作出评价，是分析问题的预定目标或理想结果。

(2)确定评价对象的因素集。因素就是评价对象的各种属性或性能，在不同场合，也称为参数指标或质量指标，它们综合地反映出对象的质量，即评价对象的指标体系等。

(3)确定评价对象的评语集。评语集是评价者对评价对象可能作出所有的评价结果所组成的集合。

(4)建立权重集。设A=(a1,a2,…,an)为权重分配模糊矢量，ai表示第i个因素的权重，要求ai>0,∑ai=1。A反映了各因素的重要程度。

(5)单因素模糊评价法。单独从一个因素出发进行评价，以确定评价对象对评价集元素的隶属度，称为单因素模糊评价。单因素模糊评价，即建立一个从U到FV的模糊映射：

(1)

式中，rij表示ui属于vj的隶属度。

(2)

以单因素评价集为行组成的矩阵称为单因素评价矩阵，该矩阵是一个模糊矩阵：

(3)

(6)模糊综合评价。单因素模糊评价仅反映了一个因素对评价对象的影响，这显然是不够的，要综合考虑所有因素的影响，便是模糊综合评价。

(4)

式中：bj称为模糊综合评价指标，简称评价指标。其含义为：综合考虑所有因素的影响时，评价对象对备择集中的第j个元素的隶属度。然后将权重矩阵与单因素评价进行合成。公式为

(5)

(7)评价指标处理。模糊综合评价的结果是权重A和关系矩阵R的复合运算，不同的符合运算会有不同结果不同侧重点。本文选择相乘相加法来处理评价结果。公式如下：

B=A·R=dj(j=1,2,3,…,n)

(6)

其中，dj=∑(aj∧rij)

式中：∧为复合运算时取最小值；dj为样本对第j级标准的隶属度；ai为第i个指标的权重；rij为i个指标在第j级标准的隶属度。

通过对多因素层的分层划分，可以将初始模型扩展为多层次模糊综合评价模型，即把下一层的结果作为上一层评价的输入，直到最上层为止。本文分成了3层，即目标层、准则层、指标层。

2.3 评价指标分级标准确定

根据指标的选取和水资源开发利用特征，将指标划分为1～5共5个评分值。在各个指标的划分标准中，根据有关标准，结合盐城市沿海地区的实际情况，参考相关文献和年鉴，得出评分标准见表1。

3 综合评价模型在盐城市沿海地区的应用

3.1 水资源开发利用程度评价指标的确定

本文在选择评价指标的过程，根据上一节指标选取的准则及盐城市沿海地区各县市的实际情况，分别选择社会子系统、经济子系统、水资源子系统和生态子系统作为评价的准则层。盐城市沿海地区水资源开发利用程度评价分层指标体系见表2。

3.2 各层次指标权重的确定

根据节层次分析法[6-7]和盐城市沿海地区水资源开发利用程度的分层评价指标体系(表2)，确定各层次指标的权重，详见表3。

3.3 盐城市水资源开发利用程度综合评价

利用多层次模糊综合评价模型，把下一层的结果作为上一层评价的输入，直到最上层为止。图1和表4是盐城市沿海地区各县市水资源开发利用现状评价结果，根据上述评价结果可以看出：盐城市全市目前水资源可持续利用处于3级，目前尚处于水资源开发利用的发展阶段，仍具有进一步的开发潜力，但是盐城市沿海地区不同县市间水资源开发利用程度不均衡。根据各县市评价结果的级别特征值可以看出，亭湖区水资源的开发利用程度最大，水资源开发潜力最小；滨海县水资源的开发利用程度最小，水资源开发潜力最大。总体来说，响水县、滨海县、射阳县3个地区的水资源开发潜力强于亭湖区、大丰市、东台市，即亭湖区、大丰市、东台市3个地区的水资源开发利用程度相对较大。

由评价结果可得到各县市水资源开发利用程度的排名依次为：亭湖区>东台市>大丰市>射阳县>响水县>滨海县。对于水资源开发利用程度最大的亭湖区，开发利用的潜力较小，在今后的发展过程中可能会出现水资源短缺的现象，故今后要加强对水资源管理的重视，加大对节约用水和废水回收利用的宣传。对于水资源开发利用程度最小的滨海县来说，开发利用的潜力较大，在今后的发展过程中加强对水资源的开发利用，但是在进一步开发的过程中就要注意水环境的保护，应该加强对水资源的管理，尽力做到各地水资源开发利用的可持续发展，促进经济、政治、社会、文化、生态的和谐发展。

表1 盐城市水资源开发利用程度综合评价指标评分等级标准

表2 盐城市沿海地区水资源开发利用程度评价指标体系

表3 盐城市沿海地区各层次指标权重表

图1 盐城市沿海地区水资源开发利用现状评价示意图

4 结 论

水资源作为城市经济社会中重要的、不可替代的自然资源之一，对城市的发展起着重要作用。本文首先根据指标体系的选取原则，确定了盐城市沿海地区水资源开发利用程度的评价指标，再根据层次分析法确定了各指标的权重，并验证了权重的分配是合理的。最后，运用模糊综合评价模型对盐城市沿海地区各县市水资源的开发利用情况进行了评价，得出盐城市沿海地区各县市水资源开发利用程度的排名依次为：亭湖区>东台市>大丰市>射阳县>响水县>滨海县，亭湖区水资源的开发利用程度最大， 滨海县的最小。根据盐城市沿海地区不同县市的评价结果，分析了水资源开发利用中存在的主要问题，给出了水资源合理开发利用的对策和建议。

通过对盐城市水资源开发利用程度评价，可对盐城市沿海城市水资源开发利用程度的情况有一定了解，同时给出了一定的建议，有助于进一步优化水资源的开发利用，使其沿着高效、合理、可持续的方向发展，这对盐城市经济社会的发展将起到积极推进作用。

表4 盐城市沿海地区水资源开发利用现状评价结果