广州市水资源可持续利用评价
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水资源利用效率评价及其影响因素分析随着人口的不断增长和社会经济的发展,水资源已经成为了世界性的难题。
在许多地方,水资源的短缺和污染已经导致了许多严重的问题。
因此,对水资源的利用效率进行评价,并分析影响其效率的因素,具有重要的意义。
本文旨在探讨水资源利用效率评价的方法和影响其效率的因素。
一、水资源利用效率评价的方法1. 定义水资源利用效率水资源利用效率是指单位时间内获得的水资源利用量与投入的水资源利用量之比。
评估水资源利用效率的目的是确定水资源的利用效率,并探讨提高效率的途径。
2. 水资源利用效率评价的指标(1)水资源利用率水资源利用率是指用水量与水资源总量之间的比率,它是反映用水效率的主要指标之一。
(2)单位水资源产值单位水资源产值是指单位时间内水资源的经济效益,通常用GDP和财政收入等指标来衡量。
这是评估水资源的利用效益的关键指标。
(3)水资源利用管理水平水资源利用管理水平是指国家、地方政府以及企业在水资源管理和保护上的综合能力。
3. 水资源利用效率评价的方法(1)ELOS(经济、环保、公平、可持续)ELOS是传统水资源利用效率评价模式,主要是评估经济、环境、社会和可持续性方面的因素。
这种评估方法,主要是面向整个水资源利用系统,从宏观和微观进行全方位的考虑。
(2)FAO-WaterFAO-Water是一种针对农业水资源管理和利用的评估方法,它包括水资源、土壤和气象因素。
在整个评估过程中,将针对不同的农业生产活动,以及农业上游和下游的水资源利用和管理,考虑不同的因素,选择不同的评估指标。
(3) WATERNOMICS作为一种新型的评估方法,WATERNOMICS包含水资源利用的复杂性,它主要关注的是水资源利用的经济、社会和环境方面的效益,并且计算水资源的经济价值和社会价值,以决定水资源的利用效率。
二、水资源利用效率影响因素分析1. 水资源总量水资源总量是影响水资源利用效率的核心因素之一。
水资源的供应量、地下水和地表水资源量,以及水文周期、水文地质条件等,都直接影响着水资源的利用效率。
水资源调查与评价方法水资源是人类生活和经济发展的基础之一,而水资源调查与评价则是保证水资源的可持续利用和管理的重要手段。
本文将从工程专家和国家专业建造师的角度出发,综合经验和专业性,介绍水资源调查与评价的方法。
水资源调查是指对水资源的数量、质量、分布等各方面进行系统、科学的收集、整理和分析。
首先,进行水资源调查需要明确调查目的和范围。
调查目的可以是为了了解当地的水资源情况,为水资源开发和管理提供依据,或为解决当前水资源问题提供有效的措施。
调查范围则应包括地下水、地表水、河流和湖泊等各个方面,以及不同季节和气候条件下的水资源变化。
在进行调查之前,还应制定详细的调查方案,明确调查内容和方法,确保调查的全面和准确。
其次,水资源调查需要采用多种方法和技术。
其中,地球物理勘探和水文地质方法是常用的调查手段之一。
地球物理勘探通过测量不同层次的地层性质,来确定地下水资源的分布和储量。
水文地质方法则通过观测水文地质现象和收集地下水样本,来确定地下水的质量和可利用性。
此外,还可以运用遥感技术、数字地形分析和地下水模型等方法,进一步提高调查的精度和效率。
通过综合运用这些方法,可以全面了解水资源的状况和分布情况,为水资源的合理利用和管理提供科学依据。
水资源评价是在水资源调查的基础上,对水资源的可持续利用和管理进行评估和定量分析。
评价的内容可以包括水资源的数量、质量、分布、供需状况、水生态环境等各个方面。
水资源评价的方法较为复杂,需要考虑多个因素的影响。
一般来说,评价方法可以分为定性评价和定量评价两种。
定性评价主要依靠专家经验和判断,通过对各种因素的综合分析,来评估水资源的状况和可利用性。
而定量评价则更加科学和精确,可以通过数学模型和计算方法,来定量分析水资源的供需平衡、水质状况和水资源的脆弱性等指标。
定量评价还可以考虑不同情景下的水资源利用规划和管理策略,为决策提供科学依据。
此外,为了提高水资源调查与评价的能力和水平,还需要不断加强技术研发和人员培训。
水资源管理的可持续发展指标与评价水资源是人类生存与发展的基础资源,然而,由于人口增长、经济发展和气候变化等因素的影响,水资源短缺成为了一个全球性的问题。
为了保障水资源的可持续利用和管理,制定合适的评价指标和准则对于推动水资源管理的发展至关重要。
本文将探讨水资源管理的可持续发展指标与评价方法,并分析其在实践中的应用。
一、引言水是地球上最重要的资源之一,对于人类的生存和发展至关重要。
然而,由于人类活动的过度利用和污染,以及气候变化的影响,水资源面临着严重的挑战。
为了实现水资源的可持续利用,各国纷纷采取了水资源管理的措施,并制定了相关的指标和评价体系。
二、水资源管理的可持续发展指标1. 水量指标水量是衡量一个地区水资源状况的重要指标之一。
常用的水量指标包括可用水资源量、水资源蓄量和水资源量利用率等。
可用水资源量是指一个地区的水资源中可供使用的部分,是评价地区水资源供需平衡的主要指标。
水资源蓄量则是指一个地区的水库、湖泊和地下水蓄水量,是衡量地区水资源储备能力的重要依据。
水资源量利用率则是指一个地区对水资源的合理利用程度,通常以百分比表示。
2. 水质指标除了水量指标,水质指标也是衡量水资源管理可持续发展的重要指标之一。
水质指标包括水体中各种污染物的浓度和化学需氧量、生化需氧量、总磷、总氮等参数。
根据不同的用途,对水体水质的要求也有所不同。
通过监测水体中的各项指标,可以评估水资源的质量状况,指导水资源管理的决策和措施。
3. 水效益指标水效益指标是衡量水资源利用效率的指标。
水资源的利用效益受到多个因素的影响,包括水资源利用的经济效益、社会效益和生态效益等。
经济效益指的是水资源在经济上的利用效益,例如农业灌溉的产出和工业生产的水耗。
社会效益包括水资源为居民提供的生活用水和公共服务等方面。
生态效益则是指水资源对生态系统维持和保护的作用。
通过综合评估水资源的效益,可以更好地实现资源的可持续利用。
三、水资源管理的评价方法1. 综合评价法综合评价法是根据一系列的指标,通过建立评价模型来综合评价水资源管理的可持续发展状况。
水资源效率的评价水资源是人类社会发展和生存的基础资源之一,对于实现可持续发展至关重要。
然而,由于人口增长、城市化进程加快和工业化的不可避免,全球水资源正面临越来越大的压力。
因此,评价水资源的效率是非常必要的,以便有效利用和保护这一宝贵的资源。
评价水资源效率的指标主要有以下几个:1.水利用效率:水利用效率指的是单位用水量所能产生的经济或社会效益。
它可以通过计算单位产出与单位用水量的比值来评价。
例如,农业水利用效率可以通过计算单位农作物产量和农田灌溉用水量来评估。
3.节水率:节水率是指通过节约和合理利用水资源所取得的节水效果。
它通常通过计算实际节约水量与应用水量的比值来评估。
节水率的提高可以通过采取节水设备、改进农业灌溉技术等措施来实现。
4.水资源投资效益:水资源投资效益指的是在水资源开发和管理过程中所取得的经济和社会效益。
它可以通过计算水资源投资所创造的经济增长和社会福利来评价。
例如,饮用水供应工程的投资效益可以通过计算居民健康和生产力的提高来评估。
5.水污染控制效果:水污染控制效果指的是通过减少水污染源、改善废水处理设施等措施所取得的水质改善效果。
它可以通过监测水质指标来评估,例如水中重金属和有机物质的浓度。
评价水资源效率需要综合考虑以上指标,并根据具体情况制定相应的评价方法和指标体系。
同时,评价水资源效率还需要考虑地域差异、政策因素和社会经济条件等因素的影响。
在实际评价过程中,可以采用定量分析和定性分析相结合的方法,以便全面了解和评估水资源的使用和保护情况。
总之,评价水资源效率是保护和合理利用水资源的重要手段,是实现可持续发展的必要条件。
只有通过科学评价和有效管理,我们才能实现水资源的可持续利用,确保人类社会的发展和生存。
城市水资源承载能力评价模型及方法随着城市化的快速发展,城市水资源的重要性日益凸显。
而城市水资源承载能力作为一个评价城市可持续发展能力的重要指标,对城市发展具有重要意义。
本文将介绍城市水资源承载能力的评价模型及方法。
一、城市水资源承载能力概述城市水资源承载能力是指在城市规划、建设和发展中,城市水资源可持续利用的能力。
城市水资源承载能力的大小取决于城市人口、经济、环境等因素,主要包括水资源供需平衡、水资源质量、水生态环境与城市发展协同等方面。
城市水资源承载能力评价的主要目的是为了评估城市水资源的可持续利用能力及其潜在的发展风险,以便为城市规划和水资源管理提供科学的政策依据。
二、城市水资源承载能力评价模型及方法城市水资源承载能力的评价模型及方法主要包括以下几种:1. 灰色关联度模型灰色关联度模型是一种通过灰色相关性来推断城市水资源承载能力大小的方法。
通过把城市水资源承载能力与其他因素进行关联,计算它们之间的关联度,以推断城市水资源承载能力的大小。
这种方法易于操作,但它的预测结果有一定的误差。
2. 综合评价模型综合评价模型是结合多个评价指标来评价城市水资源承载能力的方法。
常用的综合评价模型有层次分析法、模糊综合评价法和权重联合分析法等。
这种方法能够考虑到不同指标之间的相互影响,综合分析城市水资源承载能力的大小。
但需要对不同指标进行量化,数据选择和计算方法需要严谨。
3. 系统动力学模型系统动力学模型是基于系统动力学理论建立的模型,通过模拟城市水资源承载能力的变化过程,揭示城市水资源承载能力与其他因素的相互作用关系。
该模型可以随机应变、适应风险,并能够为城市规划和管理提供科学依据。
但该方法需要大量数据作为输入,并且建模过程繁琐。
三、城市水资源承载能力评价的应用案例广州市是中国南方城市,人口密度大,水资源紧缺。
2014年,广州市政府委托相关机构开展城市水资源承载能力评价,评估广州市的水资源可持续利用能力。
评价结果表明,广州市的城市水资源承载能力存在压力,主要表现为:1)供需矛盾严重;2)水资源质量降低;3)水生态环境破坏。
水资源治理社会评价及社会效益水资源是人类生存和经济发展的基础,对于社会的可持续发展具有重要作用。
水资源治理的社会评价和社会效益是评估水资源管理的重要指标,对于制定合理的水资源治理策略和政策具有重要意义。
水资源治理的社会评价水资源治理的社会评价是指评估水资源管理和利用对社会产生的影响和效果。
它包括以下几个方面:1. 水资源利用效率评价水资源利用效率是指衡量水资源利用的经济效益和可持续性。
高效的水资源利用可以实现资源的最大化利用,减少资源浪费,提高经济效益。
2. 水资源保护与生态环境评价水资源保护与生态环境是指评估水资源管理对生态环境的影响和保护程度。
合理的水资源管理应该能够保护水域生态系统,维护水体的生态平衡和生物多样性。
3. 水资源公平分配评价水资源公平分配是指评估水资源管理对不同社会群体的资源分配是否公平。
水资源的合理分配是维护社会公正和提高社会稳定性的重要保障。
水资源治理的社会效益水资源治理的社会效益是指水资源管理对社会发展和民众福祉产生的积极影响和贡献。
它包括以下几个方面:1. 经济效益水资源的合理管理和利用可以促进农业、工业和城市发展,提高生产效率和经济增长,为社会创造更多的就业机会和财富。
2. 社会稳定水资源管理的有效实施可以提高社会对水资源的稳定供应和管理,减少水源争夺和社会冲突,保障社会的稳定和安全。
3. 生态保护水资源管理的良好实践可以保护水域生态系统,维护生物多样性和生态平衡,保护自然环境和人类的健康。
综上所述,水资源治理的社会评价和社会效益是评估水资源管理的重要指标。
合理评估和提高水资源利用效率、保护生态环境、公平分配水资源等是实现可持续水资源管理和促进社会发展的关键。
通过有效的水资源管理,我们可以实现经济效益、社会稳定和生态保护的良性循环,为社会建设和可持续发展提供有力支持。
水资源效率和综合用水效益的评价湖南大学陈威张帅鲁妹摘要本文通过研究07 年及过去年份一些反映水资源利用状况的指标,建立了水资源利用效率和效益评估指标体系模型,用于对全国范围内不同行业、不同城市进行水资源利用效率和效益评估。
首先,我们对原始数据分别进行了归一化综合处理,确定了水资源利用效率,得到了各行业水资源利用效率的新指标;进而考虑水资源条件和产业结构的差异水资源效益的新指标。
然后通过运用BP神经网络模型,选取2000年到2006年的指标体系数据作为学习样本,对07 年的指标体系作出评价,得到一组工业用水效率与农业用水效率的得分,其中工业得分1.3493,农业得分-0.1916 ,建立一组排名并同理得到各省水资源效益的排名;继而使用投影寻踪模型,构造投影指标函数,得到另一组工业用水效率与农业用水效率的得分,工业得分-0.1202 ,农业得分-0.2413 ,建立一组排名并同理可得到各省水资源效益的排名。
最后以组合评价较小误差增加可靠性为理由,使用定权组合评价方法,运用模糊综合评估处理前两个模型得出的排名得到各行业水资源利用效率综合得分与最终排名,得出工业水资源利用效率得分为2,优于农业水资源利用效率得分为1 的结果,并计算出了各省水资源效益的综合排名。
关键词BP神经网网络模型投影寻踪模型组合评价水资源效率和综合用水效益的评价一、问题重述我国是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一,尽管水资源严重缺乏,水资源浪费、利用效率及效益低下的现象却普遍存在。
因此,逐步提高水资源的利用效率及效益是建设节水型社会的核心问题,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展,在水资源总量有限的情况下,提高生活、生产和生态用水的效率和效益,将获得经济效益、社会效益和生态效益多赢的局面,建立自然环境与人类共同的和谐社会。
目前关于我国水资源的利用已有些初步的研究,例如提出了一些反映水资源利用状况的指标:如水资源总量、年降水量、农业万元GDP用水量(农业用水量与农业万元产值的比值)、工业万元GDP用水量(工业用水量与农业万元产值的比值)、人均COD排放量(化学需氧量(COD是指在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样中的有机物时所消耗的氧化剂量,它的多少可以反映该地区工业发达的程度以及对污染治理的力度)、人均水资源量、人均生活用水量。
水资源承载力评估模型与分析方法水资源是人类生存和经济发展的重要基础,但随着全球人口的增加、城市化进程的加快以及气候变化等因素的影响,水资源供需矛盾日益突出。
因此,评估水资源承载力并探索分析方法对于制定科学合理的水资源管理政策具有重要意义。
一、水资源承载力的概念及意义水资源承载力是指特定区域在一定时期内,可提供并满足自然生态系统、社会经济发展和人民生活各种需求的水资源量。
水资源承载力的评估可以帮助决策者更好地了解自己所管理的区域的水资源状况,为制定合理的水资源管理措施提供科学依据。
水资源承载力评估的核心是确定评估指标和建立评估模型。
下面将介绍一些常用的水资源承载力评估指标和模型。
二、水资源承载力评估指标1. 水资源消耗指标:包括总用水量、人均用水量、水资源消耗强度等指标。
通过分析这些指标可以评估水资源的利用效益和合理性。
2. 水资源供需平衡指标:包括水资源利用率、水资源供需矛盾指数等指标。
通过分析这些指标可以评估当前水资源供需的平衡度,以及未来水资源供需情况的预测。
3. 水环境质量指标:包括水质污染程度、水生态系统健康等指标。
通过分析这些指标可以评估水环境的质量,为水资源保护提供参考。
4. 水资源可持续利用指标:包括水资源再生利用率、节水技术应用等指标。
通过分析这些指标可以评估水资源的可持续利用程度,为保障未来水资源供应提出建议。
三、水资源承载力评估模型1. 统计分析模型:通过大量的历史水资源数据,利用统计学方法分析水资源的供需关系,预测未来水资源供需情况。
常用的统计分析方法有回归分析、时间序列分析等。
2. 系统动力学模型:该模型通过考虑水资源系统内部的各种变化因素和相互关系,建立动态模型,模拟水资源的变化趋势和趋势变化对供需关系的影响。
3. 灰色关联分析模型:该模型通过将不确定的因素转化为确定的关系强度,分析水资源承载力与其它因素之间的关联程度。
灰色关联分析模型可以帮助决策者判断不同因素对水资源承载力的影响程度。
广州市水务管理条例本文是关于广州市水务管理条例,仅供参考,希望对您有所帮助,感谢阅读。
广州市水务管理条例最新版第一章总则第一条为合理开发、利用、节约和保护水资源,发挥水资源的综合效益,实现水资源的可持续利用,防治洪涝灾害,根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》等有关法律、法规,结合本市实际,制定本条例。
第二条本条例适用于本市行政区域内水资源的规划、开发、利用、节约、保护以及排水、水害防治、水工程管理等水务活动。
第三条市水务行政主管部门负责本市行政区域内水务的统一管理和监督工作,组织实施本条例。
区、县级市水务行政主管部门按照规定的权限,负责本行政区域内水务的统一管理工作。
国土资源、城乡规划、城乡建设、环境保护、城市管理、价格、气象、农业(海洋渔业)、质量技术监督、港口等有关行政管理部门,按照各自职责,协同做好水务管理相关工作。
第四条市、区、县级市水务行政主管部门在其法定权限范围内可以委托符合法定条件的组织实施行政处罚。
第五条市、区、县级市水务行政主管部门应当建立水务日常巡查制度,依法对本辖区内的水务活动进行监督检查。
第六条各级人民政府应当加大公共财政对水务基础设施的投入,拓宽水务投融资渠道,吸引社会资金参与水务基础设施建设。
第七条市水务行政主管部门应当设置并公开全市统一的险情报告和投诉、举报电话,方便单位或者个人报告洪涝险情、排水设施安全隐患和投诉、举报违法行为。
市水务行政主管部门接到报告或者投诉、举报后,应当及时处理,并在受理之日起十五日内将处理情况书面答复报告或者投诉、举报人。
第二章水资源管理第八条市水务行政主管部门应当会同市有关行政管理部门编制市水资源综合规划,报市人民政府批准,并报省水行政主管部门备案。
区、县级市水务行政主管部门应当会同同级有关行政管理部门,依据市水资源综合规划,编制本行政区域水资源综合规划,报本级人民政府批准,并报市水务行政主管部门备案。
广东省水资源综合规划城市水资源专项规划工作大纲中山大学广东省水文局广东省水利水电勘测设计研究院二〇〇五年八月目录1 总则 (4)1.1 目标与任务 (4)1.2 规划思路 (5)1、总体思路 (5)2、规划重点 (5)1.3 规划原则和依据 (5)1、基本原则 (5)2、主要依据 (5)1.4 规划内容 (6)1.5 基本规定 (7)1、规划范围 (7)2、规划水平年 (7)3、价格与投资估算水平 (8)1.6 成果要求 (8)1.7 组织分工与进度安排 (8)1、组织分工 (8)2、进度安排 (9)2 水资源开发利用现状分析研究 (10)2.1基本任务与要求 (10)2.2 工作内容 (10)2.3工作进度及提交成果 (10)3 节约用水 (11)3.1基本任务与要求 (11)3.2工作内容 (11)3.2.1现状节水水平分析 (11)3.2.2 确定节水标准与指标 (11)3.2.3 节水潜力分析 (11)3.2.4 提出节水方案和节水规划成果 (12)3.3工作进度及提交成果 (12)4 经济社会发展与需水预测 (13)4.1 基本任务与要求 (13)4.2工作内容 (13)4.2.1城市经济社会发展指标预测 (13)4.2.2经济社会需水预测 (13)4.2.3生态环境需水预测 (14)4.2.4需水预测成果汇总 (14)4.3 工作进度及提交成果 (14)4.3.1工作进度 (14)4.3.2提交成果 (15)5 城市供水水源与供需分析 (16)5.1 基本任务与要求 (16)5.2 工作内容 (16)5.2.1 供水水源及供水基础设施基本情况 (16)5.2.2 供水预测 (16)5.2.3 供需分析 (16)5.2.4 城市供水水源规划 (17)5.3 工作进度安排及提交成果 (17)6 水资源保护与生态环境修复建设 (18)6.1基本任务与要求 (18)6.2工作内容 (18)6.2.1水质及排污治污现状调查评价 (18)6.2.2污染物排放量及入河量预测 (18)6.2.3污染物排放控制量、削减量与对策措施 (19)6.2.4饮用水源地保护 (19)6.3工作进度及提交成果 (20)7 总体布局与近期重点工程 (22)7.1 基本任务与要求 (22)7.2 工作内容 (22)7.2.1 总体布局 (22)7.2.2 投资估算 (22)7.3 工作进度安排 (23)8 城市供水应急预案 (24)8.1 基本任务与要求 (24)8.2工作内容 (24)8.2.1城市供水应急类型的识别 (24)8.2.2城市供水应急预防性措施 (24)8.2.3应急对策预案的制定和其他措施 (25)8.2.4投资估算 (25)8.3 工作进度及提交成果 (25)8.3.1工作进度 (25)8.3.2提交成果 (26)9 城市水资源管理 (27)9.1 基本任务与要求 (27)9.2工作内容 (27)9.2.1水资源管理问题分析 (27)9.2.2水资源管理制度建设 (27)9.3 工作进度及提交成果 (28)9.3.1 工作进度 (28)9.3.2 提交成果 (28)1 总则1.1 目标与任务城市作为人口聚集地和区域政治、经济、文化中心,在经济发展和社会生活中有着举足轻重的作用。
广州市水资源可持续利用评价刘德地陈晓宏中山大学水资源与环境研究中心广东广州 510275摘要根据可持续发展观念和广州市的实际情况,建立了广州市水资源可持续利用综合评价的指标体系,利用模糊评判对广州市2000年水资源的利用情况进行了评价,结果表明,广州市五个区中的从化市、花都区、增城市水资源都是可持续利用的,而广州市区和番禺区是不可持续利用的,且对过境水依赖程度较高。
这对广州市的水资源可持续利用有着十分重要的指导意义。
关键词水资源,可持续,模糊评价,广州市水是生命之源,人类的生存之本,水资源的可持续开发利用是社会、经济可持续发展的基础,因此只有水资源的可持续性才会有社会、经济的可持续发展。
20世纪60年代以来,对水资源可持续利用的研究虽然在水资源可持续利用的基本涵义、基本原理和基本模式框架上已经取得了一些研究成果,但作为一个新的研究领域,由于问题的复杂性,使得对水资源可持续利用的理论研究和应用研究还远远满足不了发展的需要,尤其是在如何实现水资源可持续利用的定量化而使其结果具有可衡量性和可操作性方面[]1,本文以广州市为例来研究水资源的可持续利用综合评价问题。
1广州市概况广州市地处珠江三角洲的中北部,广东省的中南部,濒临南海,毗邻香港和澳门(见图1),总面积7434.4 km2。
地处南亚热带,属南亚热带的季风海洋气候,降水量十分丰富,多年平均降雨量为1758mm,但年内分布不均,冬春少,夏秋多,汛期4~9月雨量占年总量的80%以上,其中又以5、6两月降水量最为集中。
广州市域范围内的主要水系有流经从化市、花都区和白云区的流溪河,上游来自龙门县、流经增城市的增江以及流经花都区的白坭河等;南部则为珠江三角洲河网区,主要为西、北、东江下游水道和珠江前、后航道汇流交成的河网。
河网区主要水道总长度416km,其中前、后航道纵贯广州市城区;陈村水道、市桥水道、沙湾水道以及上、下横沥等交错使番禺区成为有名基金项目:国家自然科学基金资助项目(50579078)作者简介:刘德地(1980-),男,湖南石门人,博士生,主要从事水文变异和水资源配置方面的研究。
E-mail:dediliu@的水乡。
珠江八大口门中的三个口门:虎门、焦门、洪奇沥在本市境内。
全市集雨面积在2000km2以上的河流有珠江正干流和流溪河及增江;集雨面积在100~1000km2的小河或支流共有19条。
广州市境内多年平均产水量81.29亿m3,过境水1245亿m3,水资源量较为丰富。
图1 广州市行政分区图改革开放以来,广州市国民经济保持持续快速增长的趋势,主要经济指标和增长速度一直处于全国的前列,2005年广州市国内生产总值达5154.23亿元,总人口750.53万人(户籍人口),经济的快速发展和人口的大量增加使得广州市的用水量也大量增加。
因此为了保证社会经济的可持续发展就必须要保障水资源的可持续开发和利用。
2 水资源可持续利用评价指标体系2.1建立评价指标体系的原则水资源的可持续性开发和利用概括为:①适度开发。
对资源利用后不应该破坏资源的固有价值, 并且尽可能地回避开发对资源的不利影响;②不妨碍后人未来的开发并留下各种选择的余地;③不妨碍他区的开发利用及其对水资源的共享利益;④水的利用率和投资效益是策略选择中的主要准则;⑤不能破坏因水而结合的地理系统(包括自然系统和社会人文系统)。
进一步概括地讲,水资源可持续利用至少包括:①水资源开发利用不仅考虑当代,而且应将后代纳入考虑的范畴;②水资源可持续利用应与人口、资源、环境和经济密切协调起来, 相互促进;③水资源可持续利用要实现整体、协调、优化与高效。
水资源可持续利用是一个反映区域水资源状况(包括水质、水量、时空变化等) 、开发利用程度、水资源工程状况、区域社会、经济、环境与水资源协调发展,近期与远期不同水平年对水资源分配竞争,地区之间、城市和农村之间水资源的受益差异等多目标的决策系统。
水资源可持续利用指标体系是衡量水资源高效持续利用水平的各种指标组成的有机整体,它直接影响到资源利用水平评价结果。
因此该指标体系的完备性是正确评价水资源可持续利用程度的前提。
因此在设置水资源可持续利用评价指标体系时必须遵循5个原则:科学性原则、可操作性原则、独立性原则、层次性原则、动态性原则。
2.2 评价指标体系的构建在水资源可持续利用评价指标体系构建过程中,遵循以下几个步骤:①对水资源可持续利用系统进行层次分析;②对描述基本层次状态指标进行“海选”;③通过主观预断、理论分析和频度统计法,初步确立指标体系;④采用独立分析和主成分性分析进行最后一次筛选,最终确立评价指标体系。
本论文采用的指标体系有包括三个部分内容[2]:总量指标,比例指标,强度指标。
总量指标用来表征地区在某时段内水资源、人口、经济总的规模或总的水平,主要包括可利用水资源总量[3]、可供水总量[4]、人口总量、国内生产总值GDP等4个指标;比例指标是用来表征地区水环境和水资源复用率及分质用水的程度,包括2个指标:水质达标率r;水资源重复利用率t。
强度指标是用以表征科学用水水平及水资源利用效率与水资源利用的经济效益,一般包括人均生活用水;第一产业耗水系数[5];第二产业耗水系数;第三产业耗水系数;环境耗水系数等5个指标。
水资源可持续开发利用综合评价指标体系框图如图2所示。
3 水资源可持续利用综合评判模型目前,国内外学者从各自不同的研究领域出发,提出了众多的多指标综合评价方法,其中最常用的有专家Delphi法、综合评判法、时间序列法、层次分析法和空间分析法等[6][7][8],而本文利用模糊综合评判法对水资源可持续利用进行综合评价。
3.1 水资源可持续利用模糊综合评判的原理所谓模糊评判,就是根据给出的评价标准和实测值,经过模糊变换对事物作出评价的一种方法。
水资源的可持续利用受到生态环境、经济和社会发展的综合影响,因此评价水资源的可持续利用必须同时考虑多种因素,这种评价难以用一个简单的数值表示,图2 水资源可持续开发利用综合评价指标体系图即常常带有模糊性,这时就可以采用模糊综合评价。
模糊综合评判的理论认为[9]: 设给定两个有限域U = {U 1, U 2, ,U n }, V = {V 1, V 2, , V m } (1)其中U 代表综合评判的因素所组成的集合,V 代表最终评语所组成的集合。
取U 上的模糊子集A 和V 上的模糊子集B ,通过模糊关系矩阵R ,则有如下模糊变换:A R •=B (2)其中A 为U 中诸因素U i 按其对各事物影响的程度,分别赋予不同权重所组成的模糊子集;R 为总的单因子判别矩阵;模糊向量B = (B 1, B 2, , B m ) 即为最终综合评价的结果,由模糊向量A 与模糊关系矩阵R 合成而得。
3.2 水资源可持续利用模糊综合评判的步骤综合考虑区域水资源可持续利用的各方面因素,得出区域水资源可持续利用水平的总体评价结果,其步骤如下:(1)分析影响因素,建立区域水资源可持续利用指标体系及单项指标的评价标准。
(2)计算评价指标权重,建立权重模糊矩阵A 。
用评价因素贡献率的方法确定权重向量。
考虑各种指标对水资源可持续利用的影响,根据其在综合作用中的大小分别给予不同的权重,其计算公式为0/ij ij j W X S = (3)式中X ij 表示第i 个地区第j 个指标的特征值;S j 0表示第j 个指标标准值的平均值;W ij表示第i 个地区第j 个指标的权重值,1 ≤i ≤n , 1 ≤ j ≤m 。
由于利用式(3)计算出的权重值可能出现大于1的情况,而模糊数学运算只允许在[0,1]区间连续取值,故各单项权重值还需作归一化处理。
归一化公式为:011/1mij ij j j m ij j A W W A====∑∑ (4)以此求得各项指标的权重值后,组成一个权重值的模糊矩阵A 。
(3)计算隶属度,建立模糊关系矩阵R 。
进行水资源可持续利用评价的因子有j 个, 评价标准由k 个类别组成, 用S jk 表示第j 个指标的第k 级标准值,用r jk 表示第j 个指标可以被评价为第k 级标准的可能性,即j 对k 的隶属度(k = 1, 2, , p ),构成的水资源可持续利用评价因子与评价标准的模糊关系矩阵R 为111212122212n n j j jn r r r r r r R r r r ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦L L M M M M L (5) . 对于i 地区来说, 其隶属函数的公式如下:(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)0, , << > , , << > ,1, ij ip ij jp ij j k j k ij jk j k ij jk jk j k jk j k ij jk ij j k jk ij j k j k jk X S X S X S S X S S X S S S r S X S X S S X S S S −−−−++++≤≥−>−=−>−或 ,或或11ij j ij j X S X S ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪≥≤⎩或 (6) 式中r jk 为指标j 的特征值对第k 级标准的隶属度;S j 1,S j (k - 1) , S jk , S j (k + 1) ,S jp 分别代表指标j 的第1级,k - 1 级, k 级, k + 1 级, p 级的标准值。
(4)建立综合评判模型进行模糊子集合成,求得综合评判值B = A × R (7) 最后根据最大隶属度原则, 判定具体区域的水资源可持续利用的等级。
4 广州市水资源的可持续利用综合评价4.1 评价指标的选取及评价等级的确定根据前面2所建立的水资源可持续利用综合评价模型,结合广州市的实际情况,建立适用广州市实际情况的水资源可持续利用指标体系(见图2所示)。
但由于资料条件的限制,指标体系中的一些指标数据难以获得,因此根据作者收集的数据资料,以2000年广州市水资源利用状况为评价对象,选定以下指标进行评价,见表1。
表1 广州市各区的水资源指标特征值总量指标强度指标比例指标行政区人均水资源量x1/m3每hm2水资源量x2/m3人均用水量x3/m3万元GDP用水量x4/m3万元工业用水量x5/m3水资源利用率x6/%市区317 9095 553 147 79 174.41% 从化市5034 13497 638 369 125 12.67% 花都区1959 12257 759 264 123 38.74% 增城市2365 11008 798 380 82 33.76% 番禺区1140 8038 1586 383 133 139.18%目前,国内外对水资源可持续利用评价还没有一个统一的标准体系,本文给定6项指标4级评价标准值(见表2),即为可持续利用好(Ⅰ级),可持续利用一般(Ⅱ级),可持续差(Ⅲ级),不可持续利用(Ⅳ级),它们是在文献[10]的基础上确定的,其标准值是参考了全国平均水平一级国内部分经济、社会、环境协调发展,水资源可持续利用良好地区的水资源利用实际水平的基础上,咨询专家的意见而形成的,评价标准多采用已有的国家标准或国际上通用的衡量标准,尽量与国家、地方现有的相关研究的目标值相一致[11]。