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PAGE某區(qū)域水資源適應(yīng)性利用能力研究TOC\o"1-2"\h\u43221引言 1317102變化環(huán)境下水資源適應(yīng)性利用理論體系 288192.1水資源適應(yīng)性利用概念及內(nèi)涵 261582.2水資源適應(yīng)性利用評價指標(biāo)體系及計算方法 3233902.3變化環(huán)境對水資源適應(yīng)性利用的影響 6175303實例分析 8209113.1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源 8274903.2出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力評價 9188203.3變化環(huán)境下出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力預(yù)測 1281593.4出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用建議 14131124結(jié)論 1415331參考文獻(References): 15摘要:為探索變化環(huán)境下的水資源適應(yīng)性利用途徑,基于水資源適應(yīng)性利用理論,分析變化環(huán)境下的水資源適應(yīng)性利用作用機制,并以出山店水庫供水區(qū)為例,采用“單指標(biāo)量化-多指標(biāo)綜合-多準(zhǔn)則集成”(SMI-P)評價方法,對2014-2017年出山店水庫供水區(qū)—浉河區(qū)和平橋區(qū)的水資源適應(yīng)性利用能力進行評價,并預(yù)測2025年兩地區(qū)的水資源適應(yīng)性利用能力,以為出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力提升提出建議。結(jié)果表明:2014-2017年浉河區(qū)及平橋區(qū)的水資源適應(yīng)性利用能力不斷提高,均處于基本適應(yīng)或適應(yīng)水平。其中浉河區(qū)適應(yīng)不足的指標(biāo)有水資源開發(fā)利用率、人均污水排放量;平橋區(qū)適應(yīng)不足的指標(biāo)有產(chǎn)水模數(shù)、人均用水量、萬元GDP用水量、供水普及率。2025年浉河區(qū)及平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力均達到適應(yīng)水平,接近非常適應(yīng)水平,兩地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力有一定提升,但仍有上升空間;對于各準(zhǔn)則層,兩區(qū)水資源子系統(tǒng)適應(yīng)度相對較低,需要重視供用水環(huán)節(jié),浉河區(qū)應(yīng)重視污水排放控制與治理,平橋區(qū)應(yīng)著力于提高經(jīng)濟社會發(fā)展水平。關(guān)鍵詞:水資源適應(yīng)性利用;變化環(huán)境;SMI-P法;出山店水庫1引言氣候變化影響天然水循環(huán)過程,對降水、蒸發(fā)、徑流、土壤濕度等造成直接影響;人類活動通過土地利用、水利工程建設(shè)等也在不斷影響著水資源特征參數(shù)的改變。在不斷增強的全球氣候變化和人類活動的影響下,水資源的開發(fā)利用應(yīng)適應(yīng)這些因環(huán)境因素疊加一起而帶來的水資源、經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的變化,通過適應(yīng)性的調(diào)整手段來協(xié)調(diào)水資源、經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。目前,國內(nèi)外學(xué)者對水資源適應(yīng)性利用領(lǐng)域的研究主要集中在水資源適應(yīng)性利用的管理及決策方面。佟金萍[1]等為解決流域的水資源管理系統(tǒng)不確定性等問題提供了更為優(yōu)越的適應(yīng)性管理模式;劉燕[2]分析了水資源開發(fā)利用適應(yīng)性的基本內(nèi)涵及其特征,并對渭河流域關(guān)中地區(qū)水資源開發(fā)利用進行定量評價;Kundzewicz[3]等提出了不確定性條件下的水資源適應(yīng)性管理框架;左其亭[4-7]正式提出了水資源適應(yīng)性利用概念及內(nèi)涵,對理論原理、框架進行全面剖析,介紹水資源適應(yīng)性利用理論的應(yīng)用規(guī)則與關(guān)鍵問題,并給出南水北調(diào)中線工程實例進行說明,隨后,提出基于遙感的新疆水資源適應(yīng)性利用配置-調(diào)控模型研究框架,為水資源適應(yīng)性利用理論方法及應(yīng)用研究提供參考。在變化環(huán)境下的水資源適應(yīng)性利用研究方面,夏軍[8]等研究了針對不同情景,密云水庫水資源適應(yīng)性方案對策;鄧振鏞[9]等研究了氣候變化對流域多年平均徑流的影響,并提出了相應(yīng)的水資源適應(yīng)性管理對策及方案;AdaniAzhoni[10]等研究了氣候變化下的水資源適應(yīng)能力;SubhasisGiri[11]等開發(fā)了一個水文模型框架以研究變化環(huán)境下新澤西南部流域的氣候脆弱性指數(shù),并分析三種適應(yīng)性策略的作用;潘爭偉[12]等運用基于聯(lián)系數(shù)—模糊風(fēng)險矩陣的水資源系統(tǒng)適應(yīng)性分析方法對變化環(huán)境下流域水資源系統(tǒng)適應(yīng)性進行定量分析??傮w而言,目前水資源適應(yīng)性利用的概念、內(nèi)涵等定性研究已比較完善,關(guān)于變化環(huán)境下,涉及水資源、經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境全方位的水資源適應(yīng)性利用途徑研究較少?;诖?,本文以出山店水庫為例,通過對2014-2017年出山店水庫供水區(qū)—浉河區(qū)和平橋區(qū)的水資源適應(yīng)性利用能力進行評價,并預(yù)測2025年兩地區(qū)的水資源適應(yīng)性利用能力,探討變化環(huán)境下的水資源適應(yīng)性利用途徑,以期為當(dāng)?shù)匚磥硭Y源管理提供借鑒。2變化環(huán)境下水資源適應(yīng)性利用理論體系2.1水資源適應(yīng)性利用概念及內(nèi)涵左其亭[4]給出水資源適應(yīng)性利用的定義:“水資源適應(yīng)性利用是指在水資源開發(fā)利用的過程中遵循自然規(guī)律和社會發(fā)展規(guī)律,適應(yīng)人類活動、氣候變化、陸面變化等環(huán)境變化帶來的影響,保障水系統(tǒng)良性循環(huán),所選取的水資源利用方式”。即水資源適應(yīng)性利用是以人水系統(tǒng)為研究對象,為實現(xiàn)人水和諧以及水資源可持續(xù)利用,綜合考慮各種因素,例如水文變化、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展,順應(yīng)自然與社會發(fā)展規(guī)律,通過一系列調(diào)控手段,實現(xiàn)適應(yīng)環(huán)境變化的和諧平衡轉(zhuǎn)移,最終使其朝向人水和諧方向發(fā)展。水資源適應(yīng)性利用以兩大規(guī)律、四大原則、三大任務(wù)、四大功能[5]四方面為理論指導(dǎo),其內(nèi)涵可解釋為:水資源適應(yīng)性利用是“適應(yīng)性”在水資源領(lǐng)域的拓展與應(yīng)用,其面向的是變化環(huán)境對“水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境”大系統(tǒng)的影響,其突出了人類活動與氣候變化等變化環(huán)境對“水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境”大系統(tǒng)的作用,將水資源適應(yīng)性利用賦予動態(tài)特征。水資源適應(yīng)性利用充分考慮水系統(tǒng)循環(huán)的兩大方式—自然水循環(huán)和社會水循環(huán)兩者之間的影響與作用,使其向良性水循環(huán)發(fā)展。由于水系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)三者之間存在相互影響,在開發(fā)利用水資源時,要充分考慮經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展趨勢和生態(tài)環(huán)境的綠色發(fā)展要求,使得三者之間能夠形成變化環(huán)境下的良性發(fā)展,基于這些現(xiàn)狀與要求,明確水資源適應(yīng)性利用的目的是通過人為管控緩解人類活動與自然環(huán)境變化對水資源的不利影響,旨在實現(xiàn)人水和諧,改善人水關(guān)系,保障水資源的良性循環(huán)。2.2水資源適應(yīng)性利用評價指標(biāo)體系及計算方法2.2.1評價指標(biāo)體系水資源適應(yīng)性利用能力評估指標(biāo)體系的構(gòu)建需要遵循其理論指導(dǎo),能夠客觀反映研究區(qū)水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的兩兩相互作用關(guān)系。本文在綜合考慮水資源稟賦條件、經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境狀況的基礎(chǔ)上,以水資源適應(yīng)性利用能力為目標(biāo)層,構(gòu)建了涵蓋水資源、經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境三個準(zhǔn)則層的水資源適應(yīng)性利用能力評估指標(biāo)體系,見表1。在實際應(yīng)用時,要考慮研究區(qū)的具體情況,充分考慮當(dāng)?shù)靥攸c進行選取、替換,構(gòu)建適合研究區(qū)本身特點的評價指標(biāo)體系。表1水資源適應(yīng)性利用能力評估指標(biāo)體系Table1Evaluationindexsystemofadaptiveutilizationofwaterresources目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)序號指標(biāo)正負(fù)性水資源適應(yīng)性利用能力水資源年降水量(mm)A1+產(chǎn)水模數(shù)(萬m3/km2)A2+人均水資源量(m3/人)A3+水資源開發(fā)利用率(%)A4+人均用水量(m3/人)A5-萬元GDP用水量(m3/萬元)A6-萬元工業(yè)增加值用水量(m3/萬元)A7-農(nóng)田畝均灌溉用水量(m3/畝)A8-經(jīng)濟社會人均GDP(萬元/人)B1+單方水糧食生產(chǎn)量(kg/m3)B2+城鎮(zhèn)居民人均可支配收入(元/人)B3+農(nóng)村居民人均純收入(元/人)B4+城鎮(zhèn)化率(%)B5+人口密度(人/km2)B6-人口自然增長率(%)B7-用水普及率(%)B8+供水普及率(%)B9+洪澇災(zāi)面積(千公頃)B10-生態(tài)環(huán)境建成區(qū)綠化覆蓋率(%)C1+生態(tài)環(huán)境用水率(%)C2+人均COD排放量(t/萬人)C3-人均氨氮排放量(t/萬人)C4-人均污水排放量(m3/人)C5-注:“+”、“-”分別代表指標(biāo)正向性和指標(biāo)負(fù)向性。2.2.2水資源適應(yīng)性利用能力評價方法目前對水資源適應(yīng)性利用能力的評價方法包括綜合協(xié)進化模型法[13]、耦合協(xié)調(diào)度模型[14]、基于聯(lián)系數(shù)—模糊風(fēng)險矩陣的水資源系統(tǒng)適應(yīng)性分析方法[12]等?!皢沃笜?biāo)量化-多指標(biāo)綜合-多準(zhǔn)則集成”方法[15](SMI-P)在人水和諧領(lǐng)域運用廣泛,是一種合理、全面的評價方法,因此本文采用SMI-P法對水資源適應(yīng)性利用能力進行評價。SMI-P法的原理和步驟主要包括三個方面,下面進行具體介紹:①單指標(biāo)量化:求出各個指標(biāo)的適應(yīng)度(記作FN,F(xiàn)N∈[0,1])。單指標(biāo)適應(yīng)度定量描述可分別對正向指標(biāo)、逆向指標(biāo)和雙向指標(biāo),通過分段線性隸屬函數(shù)進行量化,將各指標(biāo)映射到[0,1]范圍內(nèi)。其中,正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的適應(yīng)度計算公式如下:FNkFNk其中,F(xiàn)Nk為第k個指標(biāo)的適應(yīng)度,xk、②多指標(biāo)綜合:將單一指標(biāo)的隸屬度通過加權(quán)計算,計算每個準(zhǔn)則層的隸屬度。計算公式如下:Ft=k=1式中,F(xiàn)t為第t個準(zhǔn)則層的適應(yīng)度,wk權(quán)重,k=1n③多準(zhǔn)則集成:通過上述計算得到各個準(zhǔn)則層的適應(yīng)度,再通過加權(quán)平均的方法集成為目標(biāo)層水資源適應(yīng)性利用能力的適應(yīng)度:F=t=1式中,F(xiàn)為水資源適應(yīng)性利用的適應(yīng)度。ωt為第t個準(zhǔn)則層的權(quán)重,本文認(rèn)為水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)對水資源適應(yīng)性利用能力的量化評估同等重要,故取3個準(zhǔn)則層的權(quán)重為ω根據(jù)SMI-P法計算出水資源適應(yīng)性利用能力,將其適應(yīng)能力水平進行劃分,等級劃分參照閾值等級見表2。表2水資源適應(yīng)性利用能力等級劃分表Table2.Classificationtableofadaptiveutilizationofwaterresourcesability等級完全不適應(yīng)不適應(yīng)適應(yīng)不足基本適應(yīng)適應(yīng)非常適應(yīng)完全適應(yīng)判別值0(0,0.2)[0.2,0.4)[0.4,0.6)[0.6,0.8)[0.8,1)12.2.3權(quán)重確定方法目前指標(biāo)權(quán)重確定的方法主要包括兩類,一種是主觀賦權(quán)法,包括層次分析法、主觀加權(quán)法、多元分析法、模糊統(tǒng)計法、專家調(diào)查法等,另一種是客觀賦權(quán)法,主要包括均方差法、主成份分析法、熵權(quán)法、代表計算法等。其中主觀賦值法主觀性較強,因此本文采用客觀賦權(quán)法進行權(quán)重的確定,選取熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重。熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來確定客觀權(quán)重。一般來說,若某個指標(biāo)的信息熵越小,表明指標(biāo)值的變異程度越大,在綜合評價中所能起到的作用也越大,其權(quán)重也就越大。熵權(quán)法的具體步驟如下:數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化:YijYij式中:Yij表示數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的值,xij為第i年第j項指標(biāo)的實際數(shù)值指標(biāo)值,求各指標(biāo)的信息熵:Ej其中Hij=Yiji=1確定各指標(biāo)權(quán)重:Wj式中Wj2.3變化環(huán)境對水資源適應(yīng)性利用的影響水資源適應(yīng)性利用是面向變化環(huán)境的概念。變化環(huán)境主要包括氣候變化和人類活動兩個因素,變化環(huán)境對水資源適應(yīng)性利用的影響實質(zhì)上就是氣候變化、人類活動對“水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境大系統(tǒng)”的影響。氣候變化對“水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境”大系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,主要是通過氣溫、降水量、濕度等的改變,對水資源循環(huán)、經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的自適應(yīng)力發(fā)起挑戰(zhàn)。自然氣候變化會引起徑流量變化,從而引發(fā)水資源供需關(guān)系的變化,對經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接或間接的影響。人類活動對“水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境”大系統(tǒng)產(chǎn)生的影響從三方面考慮,一是人類活動對經(jīng)濟社會形態(tài)的改造,主要包括通過城市建設(shè)、工業(yè)廢水排放、下墊面改變、水利工程的建設(shè)等改變生產(chǎn)生活方式;二是人類活動對水資源供需結(jié)構(gòu)的改變,包括人類的取用水、供水調(diào)水等引起水質(zhì)和水量的變化;三是人類活動對自然生態(tài)環(huán)境的作用,包括對生物多樣性、土地類型等的改變。水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間也存在相互影響,水資源質(zhì)量、數(shù)量、時空分布改變會影響經(jīng)濟社會供用水安全,對生態(tài)用水也會產(chǎn)生巨大的影響。而當(dāng)經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境受到影響發(fā)生改變時,就會造成人類活動、自然環(huán)境的再改變,從而影響水資源系統(tǒng)。因此,當(dāng)水資源、經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生變化,產(chǎn)生矛盾,不再相互協(xié)調(diào)時,需要水資源適應(yīng)性利用,在尊重規(guī)律、科學(xué)調(diào)控下,使人水關(guān)系向健康、適應(yīng)、相互促進的方向發(fā)展,直到達到人水和諧狀態(tài)。變化環(huán)境下水資源適應(yīng)性利用原理如圖1為示。圖1變化環(huán)境下水資源適應(yīng)性利用原理示意圖Figure1Schematicdiagramfortheprincipleofadaptiveutilizationofwaterresourcesunderchangingenvironment3實例分析3.1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源出山店水庫位于淮河干流,信陽市浉河區(qū)游河鄉(xiāng)出山店村。水庫控制流域面積2900km2,總庫容12.51億m3。主壩長3690.57m,最大壩高34.5m。設(shè)計灌溉面積50萬畝,水電裝機2900kw,工程投資約98.696億元,是一座以防洪、灌溉、供水為主,結(jié)合發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、航運等綜合開發(fā)利用的國家大型水庫。出山店水庫供水區(qū)為浉河區(qū)和平橋區(qū),浉河區(qū)是信陽市的主城區(qū),也是信陽市的經(jīng)濟、文化、交通、商貿(mào)和金融中心,國土面積1512平方公里,截至2019年總?cè)丝?7.11萬人。平橋區(qū)是信陽市中心城區(qū),全區(qū)總面積1889km2,截至2019年總?cè)丝?7.26萬。出山店水庫及研究區(qū)范圍見圖2所示。本文所用數(shù)據(jù)來源于2015-2018年《河南省統(tǒng)計年鑒》、2015-2018年《信陽市統(tǒng)計年鑒》、《信陽市水資源綜合規(guī)劃》、2014-2017年《信陽市水資源公報》。圖2出山店水庫位置及其供水區(qū)范圍示意圖Figure2LocationofChushandianReservoiranditswatersupplyarea3.2出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力評價綜合考慮出山店水庫供水區(qū)的水資源、經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境各方面特點,結(jié)合水庫相關(guān)指標(biāo),以科學(xué)性、全面性、合理性及可操作性為原則,確定了23個指標(biāo),見表1。其中經(jīng)濟社會準(zhǔn)則層下供水普及率及洪澇災(zāi)面積是研究區(qū)特色指標(biāo),突出水庫效益。3.2.1各指標(biāo)適應(yīng)度量化結(jié)果及分析通過SMI-P法定量計算各指標(biāo)的適應(yīng)度,結(jié)果如圖3、4所示。從圖3可以看出,2014-2017年浉河區(qū)A1、A4、A7、B1、B3、B4、B5、B9及C1呈逐年遞增的趨勢,大多數(shù)指標(biāo)均從不適應(yīng)、適應(yīng)不足過度到基本適應(yīng)、適應(yīng)階段,但其中A4仍處于不適應(yīng)階段,這表明浉河區(qū)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與當(dāng)?shù)厮Y源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境發(fā)展不相適應(yīng),亟需調(diào)整水資源開發(fā)利用方式。2014-2017年C5始終處于適應(yīng)不足階段,浉河區(qū)應(yīng)重點關(guān)注污廢水排放控制。同樣處于適應(yīng)不足階段的還有2017年的B10,該指標(biāo)在年份上規(guī)律性不明顯,這與洪澇災(zāi)害的偶然性一致。其余指標(biāo)均處于基本適應(yīng)及以上。從圖4可以看出,平橋區(qū)處于適應(yīng)不足階段的指標(biāo)有A2、A5、A6、B9,這說明調(diào)整供用水是平橋區(qū)改善適應(yīng)性的關(guān)鍵一環(huán)。B6及C2在2014-2015年間均處于不適應(yīng)階段,但在2016-2017明顯改善,說明當(dāng)?shù)貙ι鷳B(tài)的重視程度增加,并取得了顯著成效。與浉河區(qū)類似的是洪澇災(zāi)害面積指標(biāo),其隨機性較大。圖32014-2017年浉河區(qū)各指標(biāo)適應(yīng)度Figure3FitnessofvariousindicatorsinShihedistricduring2014-2017圖42014-2017年平橋區(qū)各指標(biāo)適應(yīng)度Figure4FitnessofindicatorsinPingqiaodistrictfrom2014to20173.2.2準(zhǔn)則層適應(yīng)度量化結(jié)果及分析根據(jù)權(quán)重加權(quán)求出準(zhǔn)則層適應(yīng)度,其量化結(jié)果如表3所示。從表中可以看出,2014-2017年研究區(qū)各系統(tǒng)適應(yīng)度均在0.4以上,即均處于基本適應(yīng)及以上階段。2014-2017年浉河區(qū)三個系統(tǒng)適應(yīng)度均在不斷提高,其中生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的適應(yīng)度增長率較大,雖然起點較差,但2017年適應(yīng)度已達到0.632,為適應(yīng)水平;水資源子系統(tǒng)適應(yīng)度雖經(jīng)歷曲折,但整體向上發(fā)展;經(jīng)濟社會子系統(tǒng)的適應(yīng)度較高,且在穩(wěn)步的增長狀態(tài),增長趨勢穩(wěn)定但趨于平緩。與浉河區(qū)相反,平橋區(qū)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)適應(yīng)度較高,說明平橋區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護措施使得生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)不斷向良性發(fā)展;水資源子系統(tǒng)適應(yīng)度增長趨勢平緩,其適應(yīng)能力較浉河區(qū)稍差;2014年平橋區(qū)經(jīng)濟社會子系統(tǒng)適應(yīng)度僅有0.337,屬于適應(yīng)不足階段,但其增長速度較快,不斷向適應(yīng)發(fā)展,其他三年均處于基本適應(yīng)階段。表3準(zhǔn)則層適應(yīng)度量化結(jié)果Table3Fitnessquantificationresultsofcriterionlayer年份地區(qū)水資源經(jīng)濟社會生態(tài)環(huán)境2014浉河0.5760.5910.442平橋0.4840.3370.5142015浉河0.6830.6950.427平橋0.4900.4440.4872016浉河0.6000.7040.523平橋0.4400.5120.6602017浉河0.7060.7170.632平橋0.5100.5740.7383.2.3水資源適應(yīng)性利用能力量化結(jié)果及分析2014-2017年浉河區(qū)及平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力適應(yīng)度如圖5所示,浉河區(qū)與平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力適應(yīng)度均在[0.4,0.6)、[0.6,0.8)區(qū)間內(nèi),其中浉河區(qū)除2014年處于基本適應(yīng)階段,其余三年均處于適應(yīng)階段,而平橋區(qū)除2017年處于適應(yīng)階段,其余三年均處于基本適應(yīng)階段。從圖中可以看出,兩地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力均逐年提高,說明該地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力不斷向良性發(fā)展。整體來看,浉河區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力要優(yōu)于平橋區(qū)。圖52014-2017年浉河區(qū)、平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力適應(yīng)度Figure5AdaptabilityofwaterresourceadaptabilityutilizationabilityinShihedistrictandPingqiaodistrictduring2014-20173.3變化環(huán)境下出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力預(yù)測水資源適應(yīng)性利用面向未來,旨在對變化環(huán)境下的“水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境”大系統(tǒng)進行調(diào)控,從而改善人水關(guān)系,使其向人水和諧的方向演進。因此,我們需要對水資源適應(yīng)性利用能力進行簡單預(yù)測,以明確按照現(xiàn)狀趨勢下的未來發(fā)展情況,從而對現(xiàn)狀進行調(diào)整。從3.2節(jié)水資源適應(yīng)性利用能力評價結(jié)果來看,雖然兩地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力處于基本適應(yīng)或適應(yīng)階段,但由于當(dāng)前對經(jīng)濟社會、生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展的不斷要求,目前的水資源適應(yīng)性利用能力還有較大提升空間。在本研究中,預(yù)測變化環(huán)境下2025年兩地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力適應(yīng)度,為未來兩地發(fā)展提供參考與建議。由于變化環(huán)境是一個逐漸改變的過程,各指標(biāo)取值應(yīng)根據(jù)目前發(fā)展趨勢、考慮水庫作用確定,使其能夠較合理的體現(xiàn)未來的真實情況。其中,由于2014-2017并無水庫作用,因此供水普及率、洪澇災(zāi)面積指標(biāo)按照《信陽水系水資源論證報告》中數(shù)據(jù)均有較大變化。A1、A2、A3、A4、A5、A7、A8、B9、C2預(yù)測值根據(jù)《信陽水系水資源論證報告》中的2030年預(yù)測結(jié)果,采用插值法補充,其余指標(biāo)根據(jù)線性趨勢方程并結(jié)合實際選取,以體現(xiàn)變化環(huán)境。3.3.1各指標(biāo)適應(yīng)度預(yù)測結(jié)果及分析圖8為2025年浉河區(qū)、平橋區(qū)各指標(biāo)適應(yīng)度。從圖中看出,依現(xiàn)狀發(fā)展的趨勢及考慮未來水庫運行影響,A5及A8兩指標(biāo)接近于0,處于完全不適應(yīng)階段,B2適應(yīng)度也達不到適應(yīng)階段,說明隨著人口增長和經(jīng)濟社會發(fā)展,工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活取用水量不斷增加,如果不遏制水資源浪費的現(xiàn)象,提倡節(jié)約用水,提高用水效率,在2025年水資源將嚴(yán)重制約水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境發(fā)展。需要關(guān)注的還有C5這一指標(biāo),2025年浉河區(qū)C5適應(yīng)度為0.161,處于不適應(yīng)階段,說明該地區(qū)按照當(dāng)下污水治理方式,在2025年將會造成負(fù)面影響,因此需要政府部門加強污水管理,關(guān)注污水治理,鼓勵污水治理技術(shù)創(chuàng)新,提高污水處理效率。圖62025年浉河區(qū)、平橋區(qū)各指標(biāo)適應(yīng)度Figure6FitnessofeachindicatorinShihedistrictandPingqiaodistrictin20253.3.2準(zhǔn)則層及目標(biāo)層水資源適應(yīng)性能力預(yù)測表4為2025年兩區(qū)準(zhǔn)則層及目標(biāo)層適應(yīng)度的預(yù)測結(jié)果。總體來看,2025年浉河區(qū)與平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力均得到了不小的提升,但仍有上升空間。兩地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力適應(yīng)度均處于[0.6,0.8)區(qū)間,處于適應(yīng)階段,甚至接近非常適應(yīng)階段,說明按照當(dāng)前發(fā)展的趨勢及水庫效益下,兩地區(qū)的水資源適應(yīng)性利用能力將不斷提高,不斷向更高適應(yīng)階段發(fā)展。從各區(qū)準(zhǔn)則層來看,兩區(qū)水資源系統(tǒng)適應(yīng)度相較其他兩系統(tǒng)較差,但也在0.6以上,說明水資源方面適應(yīng)性仍有很大的上升空間,要著重關(guān)注取用水環(huán)節(jié)。2025年浉河區(qū)經(jīng)濟社會和平橋區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)適應(yīng)度均處于[0.8,1)區(qū)間內(nèi),達到非常適應(yīng)水平,兩地區(qū)應(yīng)加強經(jīng)驗交流,相互借鑒,提高各自不足之處。表42025年兩區(qū)準(zhǔn)則層及目標(biāo)層適應(yīng)度預(yù)測結(jié)果Table4Fitnesspredictionresultsofcriterionlayerandtargetlayerinthetworegionsin2025年份地區(qū)水資源經(jīng)濟社會生態(tài)環(huán)境水資源適應(yīng)性利用能力2025浉河0.6940.8450.7190.753平橋0.6110.7310.8310.7243.4出山店水庫供水區(qū)水資源適應(yīng)性利用建議針對以上研究成果,對出山店水庫供水區(qū)浉河區(qū)、平橋區(qū)提高水資源適應(yīng)性利用能力提出如下建議:(1)重視供用水環(huán)節(jié),嚴(yán)格控制用水總量。加強企業(yè)水資源管理體系,提高用水效率,提倡清潔生產(chǎn),推進節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新,實行節(jié)水獎勵機制;減少農(nóng)業(yè)耗水,增強農(nóng)民用水節(jié)水教育;增強市民節(jié)水積極性,在全社會營造綠色、高效、環(huán)保的氛圍。(2)重視污水防治,嚴(yán)格控制納污總量。提高水質(zhì)達標(biāo)率,加強化肥農(nóng)藥使用管理,控制面源污染,增大對環(huán)境保護的資金投入,提高區(qū)域的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。(3)加強水庫庫區(qū)建設(shè)與管理。充分利用水庫優(yōu)勢,保障供水安全、提高供水普及率并注重洪澇災(zāi)害防治,將水庫效益最大化。4結(jié)論為探討變化環(huán)境下的水資源適應(yīng)性利用研究途徑,基于水資源適應(yīng)性利用理論,以出山店水庫供水區(qū)為例,運用SMI-P法對2014-2017年浉河區(qū)及平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力進行定量評價,并對兩地區(qū)2025年水資源適應(yīng)性利用能力進行預(yù)測,最后根據(jù)研究結(jié)果提出相關(guān)建議。結(jié)果表明:(1)2014-2017年浉河區(qū)及平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力不斷提高,均處于基本適應(yīng)或適應(yīng)水平,其中浉河區(qū)適應(yīng)不足的有水資源開發(fā)利用率、人均污水排放量;平橋區(qū)適應(yīng)不足的有產(chǎn)水模數(shù)、人均用水量、萬元GDP用水量、供水普及率;兩區(qū)洪澇災(zāi)害面積均在年份上不具有規(guī)律性,這與洪澇災(zāi)害的偶然性一致。(2)2025年浉河區(qū)及平橋區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力適應(yīng)度均處于適應(yīng)階段,接近非常適應(yīng)水平,說明兩地區(qū)水資源適應(yīng)性利用能力均取得了不小的提升,但仍有上升空間;從各區(qū)準(zhǔn)則層來看,兩區(qū)水資源系統(tǒng)適應(yīng)度相較其他兩系統(tǒng)較差,需要重視供用水環(huán)節(jié);另外,浉河區(qū)應(yīng)重視污水排放與治理,平橋區(qū)應(yīng)提高經(jīng)濟社會發(fā)展水平。參考文獻(References):佟金萍,王慧敏.流域水資源適應(yīng)性管理研究[J].軟科學(xué),2006,20(2):59-61.劉燕.水資源開發(fā)利用適應(yīng)性評價研究[J].人民黃河,2008,30(7):59-61.KundzewiczZ.W,KrysanovaV,BenestadR.E,et.al.Uncertaintyinclimatechangeimpactsonwaterresources[J].EnvironmentalScience&Policy,2018,(79),1-8.左其亭.水資源適應(yīng)性利用理論及其在治水實踐中的應(yīng)用前景[J].南水北調(diào)與水利科技,2017,15(1):18-24.左其亭.水資源適應(yīng)性利用理論的應(yīng)用規(guī)則與關(guān)鍵問題[J].

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