江汉平原水资源可持续利用评价

摘要：水资源系统是一个涉及自然环境、经济和社会组成的复杂系统。为了研究江汉平原水资源可持续利用的状况，通过对江汉平原水资源影响因素和供需情况的分析，建立相应的评价指标体系及等级评价模型，将众多的评价指标转化为单个综合指标，反映江汉平原水资源可持续利用的程度。通过对所收集的指标数据用SPSS软件进行预测，结果表明，江汉平原水资源2020年的可持续系数是1.017 3，即从2010年起每年以1.7%的速度增长，表明江汉平原水资源有较大的发展潜力，但部分区域仍存在不稳定因素。因此，应当采取相应的措施，加大对江汉平原水资源的保护力度，使江汉平原水资源不断向着可持续的方向发展。

关键词：江汉平原；水资源；可持续利用；指标体系

中图分类号：TV213.9 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）04-0787-04

Evaluation of Sustainable Utilization of Water Resource in Jianghan Plain

PENG Chan，KAN Zheng，LI Ling-yi，TIAN Yuan，DONG Li-min

（School of Economics， Huazhong Normal University，Wuhan 430079，China）

Abstract： Water resources system is a complex giant system involving natural environment， economy and society. The influence factors and the supply and demand situation of the water resources in Jianghan plain were analyzed， then the models of corresponding evaluation index system and the rank appraisal were established and many of the evaluation indexes were translated into a single composite index to study the sustainable utilization situation of the water resources in Jianghan plain. The sustainability coefficient of the water resources in Jianghan plain was 1.017 3 from 2010 to 2020 years， and it increased by 1.7% every year， predicted by SPSS through the index data collected. These results indicated that the water resources in Jianghan plain had great development potential， but in some regions， the instability factors still existed. Therefore， the corresponding measures should be taken to protect the water resources， which could make the water resources in Jianghan plain develop toward the direction of sustainability.

Key words： Jianghan plain； water resources； sustainable utilization； index system

可持续发展是以人为中心，以资源环境保护为条件，以经济社会发展为手段，谋求当代人与后代人的共同繁荣、持续发展[1]。作为一种宝贵自然资源的水资源，在可持续发展过程中与人口、资源、环境和经济社会有着密不可分的关系，其作用就如同血液对人体生命一样重要。据此，水资源可持续利用的涵义是在维持水资源的持续性和生态系统整体性的条件下，支持不同地区人口、资源、环境与经济社会的协调发展，满足代内与代际人生存与发展的用水需要[2]。水资源系统是一个涉及自然环境、经济和社会的复杂系统。为了研究江汉平原水资源可持续利用的状况，通过对江汉平原水资源影响因素和供需情况的分析，建立相应的评价指标体系及等级评价模型，将众多的评价指标转化为单个综合指标，反映江汉平原水资源可持续利用的程度。

1 水资源可持续利用评价指标体系的建立

水资源可持续利用评价是以区域自然环境、经济社会发展相互作用关系为基础，对不同阶段水资源开发利用所导致的生态过程、经济结构、社会组成的动态变化进行评价，解释区域水资源可持续利用的程度，提出水资源开发利用的方向，是一个具有方向性的评判过程[3]。其方法是通过对区域水资源影响因素和供需情况的分析，建立相应的评价指标体系及等级评价模型，将众多的评价指标转化为单个综合指标，反映区域水资源可持续利用的程度[4]。

为了突出水资源对区域可持续发展的支撑作用，可持续利用水资源，将区域发展分为社会、经济、生态以及水资源4个子系统，建立基于水资源的区域可持续发展评价指标体系[5，6]。评价指标体系是由目标层、准则层、指标层构成的层次体系，其中，目标层由准则层加以反映，准则层由指标层加以反映，指标层由分指标层加以反映。各层关系以及具体指标如表1所示。

1.1 目标层

目标层为可持续系数s，它作为目标层的综合指标，用以衡量水资源系统支撑整个社会可持续发展的综合水平与能力，体现区域水资源可持续利用的发展、协调、公平原则。

1.2 准则层

发展系数s1、协调系数s2、公平系数s3，分别反映整个区域综合发展的持续情况及发展的强弱程度，整个区域社会、经济、生态环境子系统与水资源子系统的协调程度，区域分区间的资源使用以及发展的公平程度。

1.3 指标层

1.3.1 发展系数指标层 由社会、经济、生态环境、水资源发展的指标组成。反映社会发展的指标r1、r2分别为人口增长率、城镇化程度；反映经济发展的指标r3、r4分别为人均GDP及第三产业比例；反映生态发展的指标r5、r6分别为森林覆盖率和水体水质达标率；反映水资源系统发展的指标r7、r8、r9分别为供水量、生产用水定额、生活用水定额。

1.3.2 协调系数指标层 由社会、经济、生态环境子系统与水资源子系统的协调指标组成，指标r10～r12分别用各部门与水资源的供需比来反映。

1.3.3 公平系数指标层 由反映水资源使用公平程度及反映发展公平程度的指标r13、r14组成，分别为各分区人均供水量与区域人均供水量之比及各分区发展系数与区域发展系数之比反映。

2 水资源可持续利用评价指标的计算方法

2.1 发展系数计算

2.1.1 分指标层发展系数计算 各分指标发展系数r1（j，k，l）的计算方法如下。

对于正向指标，即越大越好的指标，如城镇化程度、人均GDP等，利用公式（1）计算：

r1（j，k，l）=■■ （1）

对于逆向指标，利用公式（2）计算：

r1（j，k，l）=■■ （2）

式中，j为分区；k取1、2、3、4，分别为指标层社会、经济、水资源、生态4个子系统；l取1，2，…，L，L为各发展指标层的分指标数目；r（j，k，l）+为规划水平年第j个分区、第k个子系统、第l个分指标值；r（j，k，l）-为基准水平年第j个分区、第k个子系统、第l个分指标值；r1（j，k，l）为第j个分区、第k个子系统、第l个分指标的发展系数，r1（j，k，l）>1.0，表示相应分指标得以发展；r1（j，k，l）

2.1.2 指标层发展系数 各分指标发展系数确定后，按公式（3）计算各指标层系数s11（j，k）：

s11（j，k）=■w1（j，k，l）・s11（j，k，l） （3）

式中，s11（j，k）为第j个分区、第k个子系统的发展系数，s11（j，k）>1.0表示相应子系统得以发展，s11（j，k）

2.1.3 分区发展系数 分区发展系数按公式（4）计算：

s1（j）=■w1（j，k）・s11（j，k） （4）

式中，s1（j）为第j个分区的发展系数，s1（j）>1.0表示第j个分区得以发展，s1（j）越大，表示发展强度越大，s1（j）

2.1.4 区域总体发展系数 区域发展系数按公式（5）计算：

s1=■w1（j）・s1（j） （5）

式中，s1为区域的发展系数，s1>1.0，表示区域整体得以发展，s1越大，表示发展强度越大，s1

2.2 协调系数计算

2.2.1 分指标层协调系数 水资源是支撑整个社会可持续发展的资源条件，系统协调是指社会、经济、生态子系统与水资源子系统的协调，而前3个子系统与水资源子系统的协调最终体现在各部门需水与水资源子系统供水之间的协调，因此选取社会、经济、生态部门的供水量与需水量之比为分指标，计算见公式（6）。

r2（j，k，l）=■ （6）

式中，j为分区；k取1、2、3，分别为协调指标层社会、经济、生态子系统与水资源子系统的协调的3个指标层；l取1，2，…，L，L为各协调指标层分指标数目；sw（j，k，l）为规划水平年第j个分区、第k个协调指标层、第l个部门供水量；dw（j，k，l）为规划水平年第j个分区、第k个协调指标层、第l个部门需水量；r2（j，k，l）为第j个分区、第k个协调指标层、第l个部门水资源供需比[9]。

2.2.2 指标层协调系数 各分指标协调系数确定后，按公式（7）计算各指标层协调系数s22（j，k）：

s22（j，k）=■w2（j，k，l）・r2（j，k，l） （7）

式中，s22（j，k）为第j个分区、第k个协调指标层的协调系数，0

2.2.3 分区协调系数 分区协调系数按公式（8）计算：

s2（j）=■w2（j，k）・s22（j，k） （8）

式中，s2（j）为第j个分区的协调系数，0

2.2.4 区域协调系数计算 区域协调系数s2按公式（9）计算。

s2=■w2（j）・s2（j） （9）

式中，s2为区域的协调系数，0

2.3 公平系数计算

2.3.1 分指标层、指标层公平系数 公平指标层由两项组成，一是反映各分区资源使用公平的，二是反映各分区发展公平的。即：

r3（j，1）=■，r3（j，2）=■ （10）

式中，j为分区；ow（j，1）为规划水平年第j个分区人均供水量；gw（j，1）为规划水平年区域人均供水量；r3（j，1）为第j个分区人均供水量与区域人均供水量之比；r3（j，2）为第j个分区发展系数与整个区域发展系数之比；其他符号意义同前。

2.3.2 分区公平系数 分区公平系数按公式（11）计算：

s3（j）=■w3（j，k）・s33（j，k） （11）

式中，s3（j）为第j个分区的公平系数，0

2.3.3 区域公平系数 区域公平系数按公式（12）计算：

s3=■w3（j）・s3（j） （12）

式中，s3为区域的公平系数，0

2.4 可持续系数计算

可持续系数按公式（13）计算：

s=■w（i）・si （13）

式中，w（i）为第i个准则系数，即发展系数、协调系数、公平系数相对于区域可持续系数的权重，i取1，2，3；si为第i个准则的系数，即发展系数s1、协调系数s2、公平系数s3。

3 江汉平原水资源可持续利用的计算结果

在进行江汉平原的水资源可持续利用评价时，将江汉平原分为8个区，分别为武汉、孝感、宜昌、荆州、荆门、天门、仙桃、潜江。然后采用上述指标体系和计算公式，对江汉平原水资源可持续利用的发展系数、协调系数、公平系数进行计算。

综合2005～2010年的指标数据，通过统计软件（SPSS）进行趋势预估，按照线性模型（人口数据采用指数模型）计算出2020年的各个系数如表2所示。

根据上述发展、协调、公平系数的含义，对于发展中国家，为体现可持续发展原则，发展系数必须满足s1≥1.0，协调系数s2和公平系数s3越接近1越好，因此严格来讲，可持续发展的判别依据理想状况应为：

s≥1.0且s1≥1.0，s2=1.0，s3=1.0。

其中，s、s1越大，可持续发展强度越高。

4 结论

江汉平原2020年水资源可持续利用的发展系数为1.042 5，也就是说以2010年为基准年每年以4.25%的速度增长；协调系数为0.964 2，接近1，说明江汉平原2020年的水资源供需比较合理；公平系数为0.773 0，可见区域间各地区的水资源使用存在不公平的现象，原因可能是人口因素，或者经济发达地区向欠发达地区排放未经严格处理的污水等。可持续系数为1.017 3，说明江汉平原的水资源发展潜力还是比较大的，以2010年为基准年每年以1.7%的速度在增长。

参考文献：

[1] 董增川.水资源规划与管理[M].北京：中国水利水电出版社，2008.

[2] 刘海燕，曹艳英.江汉平原湿地开发及其对环境的影响[J].地理学与国土研究，1998，14（2）：16-20.

[3] 邹 君.湖南省水资源可持续利用综合评价研究[J].节水灌溉，2007（2）：18-21.

[4] 沈光范.论中国水污染防治的战略对策[J].中国环保产业，1996（2）：16-17.

[5] 罗永平.江汉平原水资源现状及可持续发展[J].湖北农机化，2010（2）：45-46.

[6] 陈小鸣，罗荣桂.江汉平原水资源保护及相关对策研究[J].国外建材科技，2004，25（3）：151-153.

[7] 陈 莹，赵 勇，刘昌明.节水型社会的内涵及评价指标体系研究初探[J].干旱区研究，2004，21（2）：125-129.

[8] 沈光范.论中国水污染防治的战略对策[J].中国环保产业，1996（2）：16-17.

[9] 段安华.促进水资源可持续利用[J].政策，2005（11）：31-32.

[10] 朱建强，乔文军，黄智敏.江汉平原农业水土环境利用与保护[J].长江大学学报（自然科学版――农学卷），2005，2（11）：1-4.