水资源承载力研究分析
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水资源承载力研究分析
[摘要]:水资源承载力的研究,水资源承载力的概念.提出了水资源承载力当前的一些研究拓展和将来的发展趋势,水资源同其他资源空间配置的共同承载力的研究、水资源承载力动态演变的研究、生态需水量的研究及水资源承载力新方法、新技术的研究,以推动水资源承载力的进一步发展。
[关键词]: 水资源承载力概念评价方法指标体系
中图分类号:f323.213 文献标识码:f 文章编号:1009-914x(2012)26- 0395 -01 水资源承载力是承载力概念,是随着水资源的日益紧张,在20 世纪80 年代末提出来的。是指在某一地区的水资源在一定的技术经济水平和社会生产条件下,以维护生态环境和水环境良性发展为前提,通过对水资源合理优化配置,对该地区社会可持续发展(包括工业、农业、社会、人民生活和生态环境等)的最大支撑能力。
水资源承载力的内涵
(1)时空内涵:水资源承载力具有明显的时序上和区域上的涵义。不同的空间尺度,相同水资源量的承载力是不同的,如在青藏高寒区和东南暖湿区相同数量水的承载力是完全不同的;另外水资源承载力在时间上是一个将来的概念,具有特定的时间内涵,随着时间的变化,影响水资源承载力的因素会发生变化,进而水资源承载力发生变化。
(2)社会经济内涵:区域水资源承载力的社会经济内涵主要体
现在人类开发水资源的经济技术能力、社会各行业的用水水平、社会对水资源的优化配置以及社会的用水结构等方面,因此,可以依靠调整产业结构和发展经济技术水平等社会手段来提高水资源承载力。
(3)持续内涵:区域水资源承载力表示区域水资源持续供给社会体系的能力,因此对水资源的开发利用应是持续利用。需水量零增长的概念提出后,更加证明了这一思想,即随着经济的发展,由于水资源的约束而必然会导致需水量出现零增长甚至负增长,但是水资源承载力的增长是持续的,只是这时增长的形式不以资源量增加的方式表现出来,而出现技术进步型承载力增长。
水资源承载力研究的基本原则
动态性原则。必须考虑系统内各有关部门之间在不同时期相互关系的变化趋势、各部门经济发展速度、各部门需水变化趋势。
一致性原则。必须使部门经济发展的速度与水资源可支持的速度相一致。
生态性原则。生态环境因素是承载力研究的重要因素之一。良好的生态环境必将促进经济的可持续发展。反之,恶劣的生态环境必然对承载力产生负作用,如水源的污染降低水资源的承载力。
整体性原则。在水资源承载力研究时,必须把区域内水资源系统、经济系统、人口系统做为一个大系统统一考虑,研究各子系统间的内在联系及其内部各要素之间相互影响、相互制约的关系。
水资源承载力的研究方法
目前关于水资源承载力的研究主要有背景分析法、常规趋势法、模糊评价方法、主成分分析法、系统动力学方法、多目标决策分析法。
(1)背景分析法,就是在一定历史时段内自然的和社会的背景相似的研究区域的实际情况作对比,推算对比区域可能的承载能力。这种分析法只采用一个或几个承载因子分析,因子之间相互独立,简单易行,但分析多局限于静态的历时背景,割裂了资源、社会、环境之间的相互作用关系,对水资源承载力这一复杂的自然社会经济系统来说显得过于单薄。
(2)常规趋势方法。是以可开采水量为基本依据,在满足维持生态环境的起码要求以及合理分配国民经济各部门的用水比例的
前提下,适当考虑建设节水型农业和节水型社会,并在此基础上计算水资源所承载的工、农业及人口量。这种方法计算方便,直观简单,对某些承载因子的潜力估算的研究方法有借鉴意义。
(3)模糊综合评判方法。若仅从需水量和供水量简单地供需平衡计算还不足以全面反映水资源的承载能力,必需对那些影响水资源供需主要因素作全面分析,从不同角度和不同方面加以考虑。而模糊综合评价可以提供一种有效途径,它是在对影响水资源承载能力的各个因素进行单因素评价的基础上,通过综合评判矩阵对其承载能力做出多因素综合评价。克服了(1)、(2)两种方法中因子间“相互独立”的局限性,从而可以较全面地分析出干旱区水资源承
载能力的状况。但是模糊综合评判是一种对主观产生的“离散”过程进行综合的处理,其方法本身也存在缺陷。(4)主成分分析法,克服了模糊综合评判的缺陷,其在数据信息丢失最小的原则下,对高维变量空间进行降维处理;即经过线性变换和舍弃一小部分信息,以少数的综合变量取代原始采用的多维变量。其本质目的是对高维变量系统进行最佳综合与简化,同时也客观地确定各个指标的权重,避免主观随意性。但该方法也存在一定的信息丢失现象。另外,它仅适于某地区某一年的水资源承载力空间差异研究,而不适于研究不同年份水资源承载力的变化情况。
(5)系统动力学方法,是一种以反馈控制理论为基础,以计算机仿真技术为手段的研究复杂社会经济系统的定量方法是一种定性与定量相结合,系统、分析、综合与推理集成的方法,并配有专门的dynamo 软件,它给模型仿真、政策模拟带来很大方便,可以较好地把握系统的各种反馈关系,适合于具有高阶次、非线性、多重反馈、机理复杂和时变特征的系统问题,成为研究大系统运动规律的理想方法。其本质是用一阶微分方程组描述系统各状态变量的变化率对各状态变量或特定输入等的依存关系。根据实际系统的情况和研究的需要,可将变化率的描述分解为若干流率的描述。但用该方法对长期发展情况进行模拟时,由于参变量不好掌握,易导致不合理的结论,因而系统动力学方法大多应用于中短期发展情况模拟。
(6)多目标决策法,是选取能够反映水资源承载力的社会、经
济、人口、生态环境等若干目标,而影响这些目标的主要因素是相关的,且目标之间又相互依存、相互制约。按照社会可持续发展的原则,不追求单个目标的优化,只追求整体的最优。用系统分析和动态分析方法研究不同水平年、不同策略方案下水资源所能承载的生态、经济、人口规模。对于多目标规划问题的求解,具有代表性的是采用切比雪夫(tchebycheff)求算法。总的来说,多目标决策分析模型及其求解方法的研究为水资源规划决策提供了新的思想和手段。同样,该方法也存在一定的不足。多目标决策中各影响因子权重的确定是整个评价过程中的关键,但是一些权重的确定方法(如古林法、delphi 法、abp 法等)多是主观判断方法,其结果客观性也较差。
尽管当前对于水资源承载力的计算方法很多,但均存在不同程度的不足,由于水资源系统自身的复杂性、随机性和模糊性以及影响水资源承载力因素的多方面性、多层次性等,因此对水资源承载力的准确评价还有待进一步的研究。因此,必须全面系统性地分析水资源承载力研究的起源、过程和成果以及相关理论的,从而建立水资源承载力的理论体系,建立客观、有效、实用的评价体系。
参考文献:
1.夏军,朱一中.水资源安全的度量:水资源承载力的研究与挑战.自然资源学报,2002
2.孙富行.水资源承载力支撑理论探讨海河水利,2003
3.朱一中,夏军,谈戈.关于水资源承载力理论与方法的研究.