第6期沈珍瑶等基于水资源可再生性的持续利用指标体系及其在黄河流域的应用 需结合水资源可再生能力评价指标体系及生态环境需 水量评价指标体系,而水资源可再生性维持指标体系即 水资源可再生能力评价指标体系 是在开发阈值指标体系基础上考虑水资源开发利用状 水资源持接利用指标体系 生态环境需水量评价指标体系 况,因此要建立基于水资源可再生性的持续利用指标体 系,需分别建立水资源可再生能力的评价指标体系、生 水资源开发状况评价指标体系 态环境需水量评价指标体系及水资源开发利用状况指 图1水资源持续利用指标体系结构图 标体系图1)。 Fig I hdex system of water resources sustainab le utilizaton 22水资源可再生能力评价指标体系 水资源可再生能力是水资源持续利用的基础,其指标体系也是水资源持续利用指标体系的一个重要 组成部分。水资源可再生能力的评价指标体系已经在文中进行了介绍,该文中称之为水资源可再生性 评价指标体系,实际上评价的是水资源可再生能力,为避免引起混淆,在此称为水资源可再生能力评价指 标体系 根据文献[7的筛选结果,该指标体系共有18个指标,分别为单位面积水资源量、单位面积地表水水 资源量、单位面积地下水水资源量、丰水年单位面积水资源量、枯水年单位面积水资源量、干旱指数、降水 量、水源涵养指标、水质现状达标率、水质恢复衡量指标、GDP年增长率、农业总产值增长率、水利设施灌溉 保证率万元产值工业耗水率、万元产值农业耗水率、地表水控制率、工业用水循环利用率与污水治理率。 上述指标体系的一个最大问题是指标间的独立性没有充分体现。针对黄河流域实际,通过灰色关联 分析与主成分分析,认为可采用以下6个指标来反映水资源的可再生能力:单位面积水资源量、干旱指数 降水量、水源涵养指标水质现状达标率和万元产值农业耗水率 23生态环境需水量评价指标体系 目前相关研究尚未建立有关生态环境需水量方面的评价指标体系,已有的研究也是从某一角度出发 建立针对某种特殊生态系统的生态环境需水量指标体系,但这类指标体系一般较为精细,不适合用来描述 针对流域或区域的生态环境需水情况 从水资源可再生性角度,生态环境需水中的水并非全部来自可更新水资源如植被需水部分,其主要 包含在蒸腾蒸发量中,在此考虑的是生态环境需水中需从可更新水资源获取的部分。 应该认识到,生态环境需水对应于最小、较小、中等、较大、最大5个类别,相应的水资源开发利用阈值 也对应于最大、较大、中等、较小、最小5个类别。考虑到目前在缺水地区,占用生态环境用水的现象比较 严重,最小环境需水尚很难保证,本文探讨的是对应于最小生态环境需水的指标体系。 这里,假定对于某个生态系统、某个流域或地区,其最小生态环境需水量已计算完成,在此基础上考虑 其与水资源可再生性的关系,建立评价的指标体系,经过分析认为表1所示的指标可反映实际情况,其含 义也在表中得到了反映 表1生态环境需水量评价指标 Tab 1 A ssessment indexes of eco enviromental water dam and 指标名称 指标计算公式及含义 为满足某地区最小生态环境需水量而需要从水资源中获取的量冰资源总量,其基础 最小生态环境需水率% 是最小生态环境需水量,此值反映生态环境需水对水资源的依赖程度,值越小越好 现状生态环境缺水量最小生态环境需水量,其中现状生态环境缺水量=最小生态环 生态环境缺水率 %境需水量-现状生态环境用水量,此值反映现状生态环境需水的满意程度,值越小越 好,当现状生态环境用水量端最小生态环境需水量时,该值为零 24水资源利用状况指标体系 关于水资源利用状况评价指标体系,有很多文献对此问题进行了探讨,文献”是直接有关水资源开 发利用方面的指标体系,文献3是考虑水资源持续利用的指标体系。从水资源可再生性出发,考虑水资 源持续利用的有关水资源利用状况指标体系应该结合水资源供需情况,以无量纲形式表示为好。通过分 析,本文建立了表2)所示的指标来评价水资源开发利用状况。 由表2构成的水资源开发利用状况指标体系,实际上评价的是水资源持续利用问题,此6个指标中区 域水资源的替补率作为备用指标,在实际评价时不参与评价,该指标在水资源开发利用阈值不足以满足水 资源开发时再讨论,实际上此指标也可以包含在可再生能力评价的指标体系中,因为其反映的是可再生能 201994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.aLlrightsreservedhttp:/www.cnki.net图 1 水资源持续利用指标体系结构图 Fig. 1 Index system of water resources sustainable utilization 需结合水资源可再生能力评价指标体系及生态环境需 水量评价指标体系 ,而水资源可再生性维持指标体系即 是在开发阈值指标体系基础上考虑水资源开发利用状 况 ,因此要建立基于水资源可再生性的持续利用指标体 系 ,需分别建立水资源可再生能力的评价指标体系、生 态环境需水量评价指标体系及水资源开发利用状况指 标体系 (图 1)。 2. 2 水资源可再生能力评价指标体系 水资源可再生能力是水资源持续利用的基础 ,其指标体系也是水资源持续利用指标体系的一个重要 组成部分。水资源可再生能力的评价指标体系已经在文 [ 7, 8 ]中进行了介绍 ,该文中称之为水资源可再生性 评价指标体系 ,实际上评价的是水资源可再生能力 ,为避免引起混淆 ,在此称为水资源可再生能力评价指 标体系。 根据文献 [ 7 ]的筛选结果 ,该指标体系共有 18个指标 ,分别为单位面积水资源量、单位面积地表水水 资源量、单位面积地下水水资源量、丰水年单位面积水资源量、枯水年单位面积水资源量、干旱指数、降水 量、水源涵养指标、水质现状达标率、水质恢复衡量指标、GDP年增长率、农业总产值增长率、水利设施灌溉 保证率、万元产值工业耗水率、万元产值农业耗水率、地表水控制率、工业用水循环利用率与污水治理率。 上述指标体系的一个最大问题是指标间的独立性没有充分体现。针对黄河流域实际 ,通过灰色关联 分析与主成分分析 ,认为可采用以下 6个指标来反映水资源的可再生能力 :单位面积水资源量、干旱指数、 降水量、水源涵养指标、水质现状达标率和万元产值农业耗水率。 2. 3 生态环境需水量评价指标体系 目前相关研究尚未建立有关生态环境需水量方面的评价指标体系 ,已有的研究也是从某一角度出发 , 建立针对某种特殊生态系统的生态环境需水量指标体系 ,但这类指标体系一般较为精细 ,不适合用来描述 针对流域或区域的生态环境需水情况。 从水资源可再生性角度 ,生态环境需水中的水并非全部来自可更新水资源 ,如植被需水部分 ,其主要 包含在蒸腾蒸发量中 ,在此考虑的是生态环境需水中需从可更新水资源获取的部分。 应该认识到 ,生态环境需水对应于最小、较小、中等、较大、最大 5个类别 ,相应的水资源开发利用阈值 也对应于最大、较大、中等、较小、最小 5个类别。考虑到目前在缺水地区 ,占用生态环境用水的现象比较 严重 ,最小环境需水尚很难保证 ,本文探讨的是对应于最小生态环境需水的指标体系。 这里 ,假定对于某个生态系统、某个流域或地区 ,其最小生态环境需水量已计算完成 ,在此基础上考虑 其与水资源可再生性的关系 ,建立评价的指标体系 ,经过分析认为表 1所示的指标可反映实际情况 ,其含 义也在表中得到了反映。 表 1 生态环境需水量评价指标 Tab. 1 A ssessment indexes of eco - environmental water demand 指标名称 单位 指标计算公式及含义 最小生态环境需水率 % 为满足某地区最小生态环境需水量而需要从水资源中获取的量 /水资源总量 ,其基础 是最小生态环境需水量 ,此值反映生态环境需水对水资源的依赖程度 ,值越小越好 生态环境缺水率 % 现状生态环境缺水量 /最小生态环境需水量 ,其中现状生态环境缺水量 =最小生态环 境需水量 —现状生态环境用水量 ,此值反映现状生态环境需水的满意程度 ,值越小越 好 ,当现状生态环境用水量 ≥最小生态环境需水量时 ,该值为零 2. 4 水资源利用状况指标体系 关于水资源利用状况评价指标体系 ,有很多文献对此问题进行了探讨 ,文献 [ 4, 9 ]是直接有关水资源开 发利用方面的指标体系 ,文献 [ 1, 2, 3 ]是考虑水资源持续利用的指标体系。从水资源可再生性出发 ,考虑水资 源持续利用的有关水资源利用状况指标体系应该结合水资源供需情况 ,以无量纲形式表示为好。通过分 析 ,本文建立了 (表 2)所示的指标来评价水资源开发利用状况。 由表 2构成的水资源开发利用状况指标体系 ,实际上评价的是水资源持续利用问题 ,此 6个指标中区 域水资源的替补率作为备用指标 ,在实际评价时不参与评价 ,该指标在水资源开发利用阈值不足以满足水 资源开发时再讨论 ,实际上此指标也可以包含在可再生能力评价的指标体系中 ,因为其反映的是可再生能 第 6期 沈珍瑶等 基于水资源可再生性的持续利用指标体系及其在黄河流域的应用 · 35 ·