庆阳市水资源开发利用现状及可持续利用分析

庆阳市水资源开发利用现状及可持续利用分析

朱淑霞

（甘肃省庆阳水文水资源勘测局，甘肃庆阳745000）

［摘

要］在详细分析庆阳市社会经济发展与葫芦河流域水资源状况的基础上，分别从水资源、生态环境以及

经济发展三个层次构建评价体系，对该区域水资源状况运用最大熵法进行科学评价，在此基础上提出了促进水资源可持续利用的合理性建议。结果可知：庆阳市2012 2016年水资源可持续利用处于较弱水平，水资源状况处于“一

般”

状态，水资源利用效率较低，为进一步提高该区域水资源利用现状，应通过提升工业产值比重、制定科学合理的政策引资招商、加快建设水利工程建设和多渠道引用水工程建设等措施缓解用水压力。以期为提高庆阳市水资源与社会经济的协调发展提供一定参考。

［关键词］现状分析；可持续利用；最大信息熵；庆阳市［中图分类号］TV213．9［文献标识码］B ［文章编号］1004－1184（2019）02－0178－03［收稿日期］2019－01－04

［作者简介］朱淑霞（1974－），女，河南开封人，工程师，主要从事水文水资源勘测、分析、评价等工作。

水资源可持续利用的基本内涵是在现有的技术水平和发展条件下，

能够维持生态自然完整性与水系统持续性的情况下，最大程度的实现环境、自然、人口与经济社会的协调发展，

并满足当下与后代的用水需求［1］

。水资源不仅要保证其开发利用的持久性与连续性，

而且还要满足当代人类活动与经济发展要求，

二者具有密切的作用关系。近年来，因水体污染、

局部过度开采、水生态环境恶化、用水效率低等因素影响，

庆阳市水资源系统已面临严峻的威胁，水资源供需矛盾已成为阻碍该区域生活质量提升和社会进步的关键因素

［2］

。

通过对该区域水资源、社会经济以及开发利用的分析，对于促进水环境系统良性和经济持续健康发展具有重要意义。

水资源开发利用是一个涉及多系统、多层次之间的协调可持续发展的过程，

因此需要从多个属性和特征对用水的可持续性进行综合度量。针对水资源开发利用与可持续性问题许多学者开展了大量研究，

如潘安娥［3］

等从水足迹方面对

湖北省社会生产和生活与水资源压力之间的变化关系进行分析，

揭示了区域水足迹表现出上升趋势；韩大军等［4］

以湖州市为例，

在详细分析了水资源开采现状和生态环境特征的基础上，

提出了相应的水资源管理对策和建议；荆平等［5］

通

过分析预警标准、

指标内涵和理论方法，构建了基于模糊物元法的可持续利用预警模型。综上分析，

目前相关研究研究主要存在人为主观赋权偏差以及评价等级分辨率较低的问题，

影响评价结果的主要因素为多个非线性指标的组合问题，

采用传统的数据分析法通常会因数字化限制，而很难准确的找出数据的内在规律

［6－9］

。鉴于此，考虑了各因素的不

确定性特征和区域水资源开发利用现状，利用最大信息熵法对水资源可持续利用进行科学评价，以期为促进庆阳市水资源发展规划和开发利用提供一定参考依据。

1区域概况

庆阳市属于甘肃省较为干旱缺水区域，年均径流量为

14．50亿m 3，其中入境水资源量占总径流量一半。庆阳市水资源以天然降水为主要补给来源，

年均降水量属于中等水平为500mm 。受季风气候和地理环境影响，

年内降水量变化较大且主要集中在夏秋季，

58．5%的降雨量集中在每年的7 9月份并且通常以雷阵雨或暴雨形式的出现，因此对于降雨的拦蓄利用存在较大的难度，

往往出现伏旱和春旱的现象。该区域人均水资源量为360m 3

，

显著低于全国和全省平均水平，

并不足国际用水标准的1/5。根据国际人均水资源量2000m 3

的标准，

该区域水资源供需矛盾非常突出，并且与周边相邻地市相比也明显处于劣势。

葫芦河流域在庆阳市境内长70km ，流域面积为2330km 2，径流合水县与华池县等地，河岸沿途水土流失较弱、植被生长良好。主要支流有二将川、

大小凤川、荔园川、平定川等。河流年均输沙量35万t ，

平均含沙量达到7．8kg /m 3

，河流水质矿化度402mg /L ，

水质类别达到Ⅱ类要求。2

水资源开发利用现状

2．1

水资源量

庆阳市境内大部分河流水质良好，不宜直接用于农业灌

溉和生活用水的河流以马莲河西川为主。马莲河干流水质在庆阳县东、

西二川交汇后有所好转，但是让然无法直接用于引用，

在特殊情况下只能适量的用于农业灌溉以缓解干旱灾情。在庆阳市区段内的泾河干流仅有30km ，

并且位于边缘位置，

因此可利用量及其有限。其他河流来水量较小，水流与耕地之间的高差较大，

对于河川水资源的利用存在较大8

712019年3月第41卷第2期地下水Ground water Mar．，

2019Vol.41NO.2

难度。近年来，该区域部分小河出现断流的现象日趋频繁，且持续的时间有所增加，该区域地表水整体处于逐渐降低的发展趋势，以泾河、蒲河以及马莲河为例，统计分析了庆阳地区的多年平均径流量，如表1所示。

表1庆阳市境内主要河流的年均径流量亿m3

水文站点河流

1980

1990

1990

2000

2000

2010

多年

平均

毛家河站蒲河1．9601．8501．7802．145

杨家坪站泾河6．9806．6455．1307．980

雨落坪站马莲河4．3704．3854．0264．720按照含水层属性可将庆阳地区的地下水划分为裂隙水与孔隙水两种类型，其中含水层是指具有一定透水能力并储存相当水量的地层，在该地层中水资源可发生运动。孔隙水与裂隙水是指储存于地层中颗粒与颗粒之间的水分以及存储于坚硬岩石裂隙中的水，根据不同的埋藏条件，可将水资源分为承压水和潜水类型。该区域以大气降水为主要补给来源，塬区孔隙水较为丰富且水质较好，早胜塬、屯子塬、宫河塬等地区的孔隙水分别为550万m3、244万m3和313万m3。

2．2开发利用现状

全区农业灌溉用水量1．59亿m3，其中有效灌溉面积55．65万亩，农业灌溉平均耗水量为400 500mm，相对于年均降水量相差约120mm。根据甘肃省2015年水资源公报、统计年鉴等数据资料，分别对庆阳市地下水、引用水、农业用水、工业用水以及生活用水等进行统计整理，结果如表2所示。

表2庆阳市各行业用水统计表104m3行政区地表水地下水

农业

用水

工业

用水

生活

用水

生态

用水西峰区188038424638189880

庆城县312528192620208192

环县29345634768111526061

华池县450521855476020835

合水县652342235202532226

正宁县1538241023413274248

宁县2856582057463042670

镇原县

3可持续利用评价

3．1构建评价体系

本文结合庆阳市水资源开发利用现状和已有研究资料，分别从生态环境、社会经济、水资源三个方面选择指标，在遵循科学性、代表性、可行性、系统性原则的基础上构建评价体系，如表3所示。

表3庆阳市水资源可持续利用评价体系及其指标值

目标层准则层指标层评价指标2012年2013年2014年2015年2016年

庆阳市水资源可持续利用评价

经济

发展

B1

生态

环境B2

水资

源B3

C1/m3/万元万元GDP用水量6．468．159．2810．620．98

C2/kg/m3单方水粮食产量1．581．181．822．351．92

C3/万元人均GDP3．614．405．105．805．13

C4/ɢ人口自然增长率3．03．33．62．43．7

C5/%城区绿化覆盖率15．8817．3822．5826．7530．44

C6/m2/人人均公共绿地面积6．359．4611．2612．4414．28

C7/%开发利用率49．7848．6550．3550．3048．55

C8灌溉水系数0．560．620．630．680．68

C9/mm年降水量181．7190．8156．7230235．6

3．2确定评价方法

利用最大信息熵对该区域水资源可持续利用水平进行评价，其中信息上是有笑评价水资源价值与信息准确度重要参数，在水文水资源以及水环境评价等方面具有较强的实用性与科学性，主要流程如下：

（1）结合研究区域实际状况和水资源开采程度，分别从多个方面建立评价体系，然后根据各指标具体含义分为正向、负向指标，经归一化标准处理后得到指标r ij。

（2）然后根据相关资料和已有研究成果将可持续利用评价等级划分为1、2、3、4、5个标准，所对应的评语分别为可持续很弱、较弱、中等、较强、很强，并采用h代表各等级水平。

（3）利用公式s

ih

=

y

ih

－y

ic

y

i1

－y

ic

分别对各指标隶属于不同等级的隶属度进行计算，然后通过计算各指标权重可得到准则层下各指标的隶属度值，即为。分别对不同年份各准则下的综合评价结果利用公式G k s=∑

c

h+1

v

sh

u

hj

。

（4）利用准则层权重计算结果可得到资源可持续利用在不同年份的综合评价值。不同年份的准则层各指标隶属于不同评价等级，相应的计算公式采用上述方法确定，其中欧式离p值选取为2。

根据相关文献和庆阳市水资源开发利用状况可将其承载力划分为5各不同级别，相应的评语集取值分别处于0

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