自然资源学报 ›› 2019, Vol. 34 ›› Issue (8): 1759-1770.doi: 10.31497/zrzyxb.20190815
收稿日期:
2019-01-07
修回日期:
2019-05-19
出版日期:
2019-08-28
发布日期:
2019-08-28
作者简介:
作者简介:张宁宁(1994- ),女,陕西延安人,硕士,研究方向为水资源承载力研究。E-mail: 1062153157@qq.com
基金资助:
ZHANG Ning-ning(), SU Xiao-ling(
), ZHOU Yun-zhe, NIU Ji-ping
Received:
2019-01-07
Revised:
2019-05-19
Online:
2019-08-28
Published:
2019-08-28
摘要:
定量评价水资源承载力,可为有效调控水资源,提高水资源承载力和消除水资源超载区提供依据。从水资源承载力新内涵出发,构建“量—质—域—流”的四维水资源承载力评价指标体系,确定指标评价等级标准。针对水资源承载力评价涉及许多不确定因素以及指标间存在耦合关系等特点,采用可考虑指标间耦合关系的EFAST算法计算权重,结合可处理评价不确定性问题的联系熵模型进行水资源承载力评价。以黄河流域为例,计算得权重与熵权法进行比较,对2015年流域61个地市的水资源承载力状况进行了综合评价。结果表明:EFAST算法计算权重比熵权法更合理;黄河流域水资源承载力处于Ⅰ级(极高)、Ⅱ级(较高)、Ⅲ级(中等)、Ⅳ级(较低)和Ⅴ级(极低)的地市数量占评价总地市数的比例分别为0、4.9%、18.1%、63.9%和13.1%,其中Ⅳ级和Ⅴ级分布在除青海省外的其他省区的地市。
张宁宁, 粟晓玲, 周云哲, 牛纪苹. 黄河流域水资源承载力评价[J]. 自然资源学报, 2019, 34(8): 1759-1770.
ZHANG Ning-ning, SU Xiao-ling, ZHOU Yun-zhe, NIU Ji-ping. Water resources carrying capacity evaluation of the Yellow River Basin based on EFAST weight algorithm[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2019, 34(8): 1759-1770.
表1
黄河流域各地市水资源承载力等级评价标准及权重"
准则层 | 指标 代码 | 指标名称 | 权重 | Ⅰ级(极高) | Ⅱ级(较高) | Ⅲ级(中等) | Ⅳ级(较低) | Ⅴ级(极低) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
承载潜力大 | 可承载 | 临界超载 | 超载 | 严重超载 | ||||
量 | C1 | 人均水资源量/(m3/人) | 0.072 | 3000~4000 | 2000~3000 | 1000~2000 | 500~1000 | 300~500 |
C2 | 降水深/mm | 0.057 | 800~1000 | 600~800 | 400~600 | 200~400 | 0~200 | |
C3 | 万元农业产值用水量/(m3/万元) | 0.047 | 0~40 | 40~100 | 100~200 | 200~400 | 400~600 | |
C4 | 人均生活用水量/(L/人·d) | 0.037 | 10~30 | 30~40 | 40~50 | 50~60 | 60~80 | |
C5 | 地下水开采系数 | 0.118 | 0~0.5 | 0.5~0.75 | 0.75~0.9 | 0.9~1.05 | 1.05~1.3 | |
C6 | 万元工业增加值用水量/(m3/万元) | 0.034 | 0~10 | 10~20 | 20~40 | 40~100 | 100~200 | |
C7 | 生态环境用水率/% | 0.120 | 6~8 | 4~6 | 2~4 | 1~2 | 0~1 | |
质 | C8 | 水功能区水质达标率/% | 0.064 | 90~100 | 70~90 | 60~70 | 40~60 | 30~40 |
C9 | 人均氨氮排放量/(kg/人) | 0.035 | 0~0.5 | 0.5~1 | 1~2 | 2~3 | 3~4 | |
C10 | 人均化学需氧量排放量/(kg/人) | 0.045 | 0~2 | 2~5 | 5~10 | 10~15 | 15~20 | |
域 | C11 | 水域面积率/% | 0.052 | 5~8 | 3.5~5 | 2~3.5 | 1~2 | 0.5~1 |
C12 | 湿地保留率/% | 0.065 | 90~100 | 70~90 | 50~70 | 30~50 | 20~30 | |
C13 | 植被覆盖率/% | 0.072 | 65~75 | 55~65 | 45~55 | 30~45 | 15~30 | |
流 | C14 | 河网密度/(1/km) | 0.037 | 0.6~0.8 | 0.35~0.6 | 0.1~0.35 | 0.05~0.1 | 0~0.05 |
C15 | 最小3日流量千分比/‰ | 0.067 | 3.5~5 | 3.0~3.5 | 2.5~3.0 | 1.5~2.5 | 1.0~1.5 | |
C16 | 流量逆转次数/次 | 0.043 | 60~70 | 70~80 | 80~100 | 100~120 | 120~140 | |
C17 | 纵向连通性/(座/103 km) | 0.035 | 0~50 | 50~100 | 100~200 | 200~300 | 300~400 |
表2
黄河流域各地市水资源承载力评分与等级"
省(自治区) | 编号 | 地市 | 水量 | 水质 | 水域 | 水流 | 综合 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
评分 | 等级 | 评分 | 等级 | 评分 | 等级 | 评分 | 等级 | 评分 | 等级 | |||||||
青海 | 1 | 西宁市 | -0.35 | 4 | -0.61 | 4 | -0.83 | 5 | 0.07 | 3 | -0.40 | 4 | ||||
2 | 海东市 | -0.02 | 3 | 0.51 | 2 | -0.58 | 4 | 0.15 | 3 | -0.02 | 3 | |||||
3 | 海北州 | 0.26 | 2 | 0.66 | 2 | -0.67 | 4 | 0.03 | 3 | 0.10 | 3 | |||||
4 | 黄南州 | 0.19 | 3 | 0.57 | 2 | -1.04 | 5 | 0.11 | 3 | 0.00 | 3 | |||||
5 | 海南州 | 0.53 | 2 | 0.73 | 2 | 0.18 | 3 | 0.07 | 3 | 0.41 | 2 | |||||
6 | 果洛州 | 0.71 | 2 | 0.82 | 1 | -0.59 | 4 | 0.05 | 3 | 0.36 | 2 | |||||
7 | 玉树州 | 0.92 | 1 | 0.72 | 2 | -0.65 | 4 | 0.18 | 3 | 0.46 | 2 | |||||
8 | 海西州 | 0.36 | 2 | -0.54 | 4 | -1.14 | 5 | 0.13 | 3 | -0.12 | 3 | |||||
甘肃 | 9 | 武威市 | -0.73 | 4 | -0.25 | 4 | -1.04 | 5 | 0.05 | 3 | -0.65 | 4 | ||||
10 | 兰州市 | -1.26 | 5 | 0.00 | 3 | -0.49 | 4 | -0.33 | 4 | -0.76 | 4 | |||||
11 | 白银市 | -1.02 | 5 | -0.56 | 4 | -0.90 | 5 | 0.06 | 3 | -0.93 | 5 | |||||
12 | 临夏州 | -0.79 | 4 | 0.01 | 3 | -0.46 | 4 | -0.25 | 4 | -0.52 | 4 | |||||
13 | 定西市 | -1.06 | 5 | 0.40 | 2 | -0.83 | 5 | -0.01 | 3 | -0.62 | 4 | |||||
14 | 天水市 | -0.50 | 4 | 0.32 | 2 | -0.37 | 4 | -0.30 | 4 | -0.32 | 4 | |||||
15 | 平凉市 | -0.23 | 4 | -0.13 | 3 | -0.77 | 4 | -0.34 | 4 | -0.34 | 4 | |||||
16 | 庆阳市 | -0.74 | 4 | 0.04 | 3 | -0.76 | 4 | -0.28 | 4 | -0.54 | 4 | |||||
17 | 甘南州 | 0.39 | 2 | 0.47 | 2 | -0.55 | 4 | 0.03 | 3 | 0.16 | 3 | |||||
宁夏 | 18 | 银川市 | -0.93 | 5 | -0.38 | 4 | -0.53 | 4 | -0.07 | 3 | -0.62 | 4 | ||||
19 | 石嘴山 | -0.80 | 5 | -0.34 | 4 | -0.33 | 4 | -0.15 | 3 | -0.53 | 4 | |||||
20 | 吴忠市 | -0.78 | 4 | -0.52 | 4 | -0.99 | 5 | -0.13 | 3 | -0.66 | 4 | |||||
21 | 中卫市 | -0.76 | 4 | -0.78 | 4 | -0.54 | 4 | -0.13 | 3 | -0.61 | 4 | |||||
22 | 固原市 | -0.31 | 4 | -0.97 | 5 | -0.58 | 4 | -0.32 | 4 | -0.46 | 4 | |||||
省(自治区) | 编号 | 地市 | 水量 | 水质 | 水域 | 水流 | 综合 | |||||||||
评分 | 等级 | 评分 | 等级 | 评分 | 等级 | 评分 | 等级 | 评分 | 等级 | |||||||
内蒙古 | 23 | 呼和浩特市 | -0.93 | 5 | -0.21 | 4 | -0.42 | 4 | -0.12 | 3 | -0.58 | 4 | ||||
24 | 包头市 | -1.04 | 5 | -0.57 | 4 | -0.51 | 4 | -0.08 | 3 | -0.83 | 5 | |||||
25 | 乌海市 | -0.81 | 5 | -0.70 | 4 | -0.39 | 4 | -0.27 | 4 | -0.62 | 4 | |||||
26 | 乌兰察布市 | -1.03 | 5 | -0.40 | 4 | -0.62 | 4 | -0.13 | 3 | -0.70 | 4 | |||||
27 | 鄂尔多斯 | -0.81 | 5 | -1.04 | 5 | 0.18 | 3 | -0.49 | 4 | -0.60 | 4 | |||||
28 | 巴彦淖尔 | -0.96 | 5 | -0.81 | 5 | -0.09 | 3 | -0.15 | 3 | -0.94 | 5 | |||||
29 | 阿拉善盟 | -1.08 | 5 | -0.53 | 4 | -1.15 | 5 | -0.87 | 5 | -0.98 | 5 | |||||
陕西 | 30 | 西安市 | 0.18 | 3 | -0.34 | 4 | -0.44 | 4 | -0.42 | 4 | -0.12 | 3 | ||||
31 | 铜川市 | -0.43 | 4 | -0.33 | 4 | -0.94 | 5 | -0.48 | 4 | -0.52 | 4 | |||||
32 | 宝鸡市 | -0.82 | 5 | 0.08 | 3 | -0.71 | 4 | -0.41 | 4 | -0.59 | 4 | |||||
33 | 咸阳市 | -1.04 | 5 | 0.07 | 3 | -0.18 | 3 | -0.51 | 4 | -0.62 | 4 | |||||
34 | 渭南市 | -0.82 | 5 | 0.12 | 3 | -0.31 | 4 | -0.48 | 4 | -0.53 | 4 | |||||
35 | 延安市 | -0.07 | 3 | 0.06 | 3 | -0.91 | 5 | -0.76 | 4 | -0.34 | 4 | |||||
36 | 榆林市 | -0.75 | 4 | -0.47 | 4 | -1.01 | 5 | -0.93 | 5 | -0.88 | 5 | |||||
37 | 商洛市 | 0.05 | 3 | 0.17 | 3 | -0.83 | 5 | -0.22 | 4 | -0.15 | 3 | |||||
山西 | 38 | 太原市 | -1.06 | 5 | -0.04 | 3 | -0.47 | 4 | -1.06 | 5 | -0.92 | 5 | ||||
39 | 长治市 | -0.76 | 4 | 0.14 | 3 | -0.54 | 4 | -0.42 | 4 | -0.53 | 4 | |||||
40 | 晋城市 | -0.50 | 4 | -0.12 | 3 | -0.47 | 4 | -1.10 | 5 | -0.55 | 4 | |||||
41 | 朔州市 | -0.52 | 4 | -0.10 | 3 | -0.43 | 4 | -0.51 | 4 | -0.44 | 4 | |||||
42 | 忻州市 | 0.10 | 3 | 0.07 | 3 | -0.36 | 4 | -0.44 | 4 | -0.09 | 3 | |||||
43 | 吕梁市 | -0.69 | 4 | -0.22 | 4 | -0.69 | 4 | -0.54 | 4 | -0.59 | 4 | |||||
44 | 晋中市 | -0.52 | 4 | -0.10 | 3 | -0.76 | 4 | -0.50 | 4 | -0.50 | 4 | |||||
45 | 临汾市 | -0.37 | 4 | -0.62 | 4 | -0.69 | 4 | -0.54 | 4 | -0.50 | 4 | |||||
46 | 运城市 | -1.11 | 5 | -1.08 | 5 | -0.06 | 3 | -1.20 | 5 | -1.05 | 5 | |||||
河南 | 47 | 郑州市 | -0.70 | 4 | -0.27 | 4 | -0.37 | 4 | -0.69 | 4 | -0.58 | 4 | ||||
48 | 开封市 | 0.10 | 3 | 0.03 | 3 | -0.22 | 4 | -0.25 | 4 | -0.03 | 3 | |||||
49 | 洛阳市 | 0.40 | 2 | 0.23 | 2 | -0.21 | 4 | -0.49 | 4 | 0.10 | 3 | |||||
50 | 安阳市 | 0.01 | 3 | -0.24 | 4 | -0.76 | 4 | -0.67 | 4 | -0.29 | 4 | |||||
51 | 濮阳市 | -0.60 | 4 | -0.98 | 5 | -0.30 | 4 | -0.46 | 4 | -0.62 | 4 | |||||
52 | 新乡市 | -0.48 | 4 | -0.58 | 4 | -0.28 | 4 | -0.27 | 4 | -0.42 | 4 | |||||
53 | 焦作市 | -0.79 | 4 | -0.65 | 4 | -0.13 | 3 | -0.43 | 4 | -0.58 | 4 | |||||
54 | 三门峡 | -0.02 | 3 | 0.09 | 3 | -0.37 | 4 | -1.00 | 5 | -0.31 | 4 | |||||
山东 | 55 | 济南市 | -0.39 | 4 | -0.20 | 4 | -0.35 | 4 | -1.15 | 5 | -0.52 | 4 | ||||
56 | 东营市 | -0.35 | 4 | 0.11 | 3 | 0.03 | 3 | -0.86 | 5 | -0.44 | 4 | |||||
57 | 济宁市 | 0.01 | 3 | -0.09 | 3 | 0.03 | 3 | -0.68 | 4 | -0.13 | 3 | |||||
58 | 泰安市 | -0.07 | 3 | -0.12 | 3 | -0.12 | 3 | -0.92 | 5 | -0.37 | 4 | |||||
59 | 莱芜市 | -1.01 | 5 | 0.34 | 2 | -0.36 | 4 | -1.11 | 5 | -0.80 | 5 | |||||
60 | 聊城市 | -0.41 | 4 | -0.52 | 4 | -0.31 | 4 | -1.07 | 5 | -0.53 | 4 | |||||
61 | 菏泽市 | -0.35 | 4 | -0.27 | 4 | -0.28 | 4 | -0.84 | 5 | -0.42 | 4 |
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