鄱阳湖修河流域典型县域水资源承载力研究
魏进 段茂庆 姚志东
摘要：选取鄱阳湖五大水系之一的修河，研究修河流域的经济、社会和自然环境与水资源之间的协调关系。构建了水资源承载力评价模型，采用层次分析法，选取宏观指标和综合指标来评价区域水资源承载力。结果表明：不同县域的水资源承载力存在差异性，四个县域的经济规模发展空间巨大，其中奉新县较为明显，通过建立的水资源承载力评价体系能充分反映区域的经济、社会发展和生态环境与水资源的协调关系，并取得了较好的效果。
关键词：修河流域；典型县域；层次分析法；水资源承载力评价体系
中图分类号：X143 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0195-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.112
Study on water resources carrying capacity of typical county in poyang lake
Wei Jin 1， Duan Maoqing 2， Yao Zhidong 3
（College of Environment， Hohai University， Nanjing 210098， China； 2.Institute of Water Environment， China Institute of Water Resources and Hydropower Research， Beijing 100038， China； 3.College of Water Conservancy and Ecological Engineering， Nanchang Institute of Technology， Nanchang 330099， China）
Abstract： Xiuhe， one of the five major water systems in Poyang Lake， is selected to study the coordination relationship between economic， social and natural environments and water resources in Xiuhe River Basin. The evaluation model of water resources carrying capacity is established， and the analytic hierarchy process is adopted to select the macroeconomic indicators and comprehensive indicators to evaluate the carrying capacity of water resources in the region. The results show that there are differences in water resources carrying capacity in different counties. There is huge room for economic development in four counties， of which Fengxin County is more obvious. The evaluation system of water resources carrying capacity can fully reflect the regional economic and social development Ecological environment and the coordination of water resources， and achieved good results.
Key words： Xiuhe river basin； typical county； AHP method； Evaluation system of water resources carrying capacity
水資源承载力[1]将水资源-社会经济-自然环境联系起来，揭示水资源、经济、人口和环境之间的协调关系，反映地区水资源供求关系。区域水资源承载力综合评价指标体系是对区域的经济、水资源、生态环境的协调发展状况进行综合评价的依据和标准[2]，指标选取作为构建此体系的关键部分，需要充分考虑水资源与社会经济、生态环境二者之间的关系[3]。在评价方法上，层次分析法作为一个定性与定量分析相结合的方法，可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价，能充分反映区域水资源承载力与社会经济、自然环境之间的发展协调关系。
1 水资源承载力模型构建
选取水资源承载力评价指标是水资源承载力模型构建的核心，由于水资源承载力涉及社会经济、环境和生态资源这个庞大而复杂的系统，选取指标既要能反映水资源承载力大小，又要能从环境学和社会经济角度综合反映水资源状况[4]。宏观指标选取区域水资源最大利用量能够支撑的经济规模和人口，综合指标包括支持力指数、压力指数和和谐指数三个分项指标。
1.1 水资源承载力宏观指标设计
（1）区域水资源支撑的经济规模是区域水资源承载力宏观指标之一，它涉及国内生产总值（GDP）及生产这些GDP所用的用水量，当区域耗水量等于区域水资源可利用量，此时水资源能够支撑的经济规模为最大经济规模。（2）人口规模为水资源承载力的另一个宏观指标，它的计算涉及社会发展水平和国内生产总值。社会发展水平不一样，消费水平程度不同，人口规模大小便会不同，因此人口规模和社会发展水平息息相关。社会发展水平用人均GDP反映。
1.2 水资源承载力综合指标设计
水资源系统指标：产水系数，人均水资源量，水资源可利用总量，水资源可开发利用率；社会系统指标：人口密度，城镇化率，人口数，第三产业占GDP比重，城镇居民恩格尔系数；经济系统指标：人均GDP，人均粮食占有量，工业用水率，人口增长率，工业投资产出率，污水处理率，万元GDP用水量；生态环境系统指标：林草覆盖率，生态环境用水率，可利用湿地面积，人均绿地面积，水面面积变化率；水资源与社会指标：水资源总量，生活用水定额；水资源与经济指标：单位水资源的第一产业产值，污径比；水资源与生态环境指标：生态环境需水率，地下水模数。支持力指数反映的是区域水资源本身的自然条件，该指标反映区域的水资源利用率、水资源开发量，遵循指标设计原则，选取4个指标；压力指数反映区域供水量以及影响供水量因素，共选取社会系统5个指标，经济系统7个指标，生态环境系统5个指标；和谐指数反映水资源与社会系统、经济系统和生态环境系统的综合协调关系，共选取了7个指标。
2 计算方法
层次分析法作为一种综合性评价方法，将决策者的主观判断和实践经验融入模型，具有灵活、间接的优点，用以计算水资源承载力的权重。
2.1 宏观指标计算方法
（1）单位水资源可承载的经济规模表示区域水资源承载的经济规模，表达式为：F=GDP/WD
其中，F为单位水资源量承载的经济规模，GDP为用水量是WD时产生的国民生产总值，WD为社会、经济、生态用水量之和。
区域水资源承载的最大经济规模表达式为：Fmax=GDP/WD*WS
其中，Fmax为区域水资源承载的最大经济规模，WD同上，WS为区域水资源可利用量。
（2）水资源可支撑的人口规模和社会发展水平相联系，因此可用社会发展水平和该阶段的最大经济规模来表示人口规模。社会发展水平可用人均GDP表示。
水资源能够支撑的人口规模表达式为：Fpmax=Fmax/GDPP
其中，Fmax为区域水资源承载的最大经济规模，GDPP为人均GDP的下限指标。
2.2 综合指标计算方法
综合指标由支持力指数、压力指数和承载力指数组成。
承载力指数（CCI）计算：CCI=CCP/CCS
式中，CCP为水资源系统的支持力指数；CCS为水资源系统的压力指数。CCI反映区域水资源承载的状况，CCI>1时表示水资源系统超载；CCI=1时水资源供需平衡，水资源承载力达到临界状态；CCI<1时，水资源的压力小于支持力，水资源系统可以承载社会发展。协调指数。协调指数反映社会、经济、生态与水资源复合系统发展的协调程度，其值越大，表明协调程度越高，其值在0～1之间。
3 承载力计算结果
修河流域覆盖修水、武寧、永修、铜鼓、奉新等7县，根据产业结构布局，选取典型县域，根据修河流域的自然经济、社会经济和水资源开发利用状况，选取武宁县、永修县、修水和奉新县作为典型县域。通过分析典型县域的水资源开发利用状况能充分反映修河流域的水资源开发利用状况。对典型县域的水资源承载力进行计算，分2005年、2015年和2030年3个水平年进行，以现状年（2005）数据资料为基础，结合县域的发展规划如人口规模、经济规模、国内生产总值、水资源开发利用规划等预测2015年和2030年该县域的水资源承载力状况。计算结果显示，四个县域的人口规模没有明显增长，和现状年基本持平，但经济增长尤为突出，2030年均达到4000亿元，其中奉新县高达4921.3亿元，表明该地区的经济发展空间巨大，水资源具有较大开发潜力。奉新县相比其他县承载力较强，经济规模在2015年和2030年高达1004.3亿元和4921.3亿元。武宁县和永修县经济也出现大幅增长，这是产业结构不断优化调整、节水措施有效实施、水资源利用更加合理的结果。四个县域的承载力指数均小于1，且增减不一，变化不大，表明水资源未出现超载状况，武宁县的承载力指数相比现状年有所下降，永修县和奉新县均有所增加，且奉新县增长的较为明显，2015年和2030年分别达到0.791和0.876。修水县和武宁县协调性指数有所下降，表明产业布局不合理，水资源配置效率不高，其他两县均有所增加，这说明在可持续发展指导思想下水资源配置和产业结构协调性越来越好，这和产业结构的调整，水资源的合理配置和节水意识的增强息息相关。
4 结论
本文利用宏观指标和综合指标来评价修河流域的水资源承载力，选取了四个典型县域，对三个不同水平年分别进行评价，宏观反映修河流域的水资源承载力的状况，对区域的水资源合理利用和开发、产业结构调整，节水措施和经济的可持续发展具有一定的参考意义。
参考文献
[1] 龙腾锐，姜文超，何强.水资源承载力内涵的新认识[J].水利学报，2004，01：38-45.
[2] 冯耀龙，韩文秀，王宏江，练继建，黄津明.区域水资源承载力研究[J].水科学进展，2003，01：109-113.
[3] 冯旺.区域水资源承载力综合评价体系研究[D].河南农业大学，2013.
[4] 张戈平.城市水资源承载力评价指标体系研究[D].东北农业大学，2003.
收稿日期：2017-11-19
作者简介：魏进（1991-），男，硕士，研究方向为环境科学。
摘要：选取鄱阳湖五大水系之一的修河，研究修河流域的经济、社会和自然环境与水资源之间的协调关系。构建了水资源承载力评价模型，采用层次分析法，选取宏观指标和综合指标来评价区域水资源承载力。结果表明：不同县域的水资源承载力存在差异性，四个县域的经济规模发展空间巨大，其中奉新县较为明显，通过建立的水资源承载力评价体系能充分反映区域的经济、社会发展和生态环境与水资源的协调关系，并取得了较好的效果。
关键词：修河流域；典型县域；层次分析法；水资源承载力评价体系
中图分类号：X143 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0195-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.112
Study on water resources carrying capacity of typical county in poyang lake
Wei Jin 1， Duan Maoqing 2， Yao Zhidong 3
（College of Environment， Hohai University， Nanjing 210098， China； 2.Institute of Water Environment， China Institute of Water Resources and Hydropower Research， Beijing 100038， China； 3.College of Water Conservancy and Ecological Engineering， Nanchang Institute of Technology， Nanchang 330099， China）
Abstract： Xiuhe， one of the five major water systems in Poyang Lake， is selected to study the coordination relationship between economic， social and natural environments and water resources in Xiuhe River Basin. The evaluation model of water resources carrying capacity is established， and the analytic hierarchy process is adopted to select the macroeconomic indicators and comprehensive indicators to evaluate the carrying capacity of water resources in the region. The results show that there are differences in water resources carrying capacity in different counties. There is huge room for economic development in four counties， of which Fengxin County is more obvious. The evaluation system of water resources carrying capacity can fully reflect the regional economic and social development Ecological environment and the coordination of water resources， and achieved good results.
Key words： Xiuhe river basin； typical county； AHP method； Evaluation system of water resources carrying capacity
水資源承载力[1]将水资源-社会经济-自然环境联系起来，揭示水资源、经济、人口和环境之间的协调关系，反映地区水资源供求关系。区域水资源承载力综合评价指标体系是对区域的经济、水资源、生态环境的协调发展状况进行综合评价的依据和标准[2]，指标选取作为构建此体系的关键部分，需要充分考虑水资源与社会经济、生态环境二者之间的关系[3]。在评价方法上，层次分析法作为一个定性与定量分析相结合的方法，可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价，能充分反映区域水资源承载力与社会经济、自然环境之间的发展协调关系。
1 水资源承载力模型构建
选取水资源承载力评价指标是水资源承载力模型构建的核心，由于水资源承载力涉及社会经济、环境和生态资源这个庞大而复杂的系统，选取指标既要能反映水资源承载力大小，又要能从环境学和社会经济角度综合反映水资源状况[4]。宏观指标选取区域水资源最大利用量能够支撑的经济规模和人口，综合指标包括支持力指数、压力指数和和谐指数三个分项指标。
1.1 水资源承载力宏观指标设计
（1）区域水资源支撑的经济规模是区域水资源承载力宏观指标之一，它涉及国内生产总值（GDP）及生产这些GDP所用的用水量，当区域耗水量等于区域水资源可利用量，此时水资源能够支撑的经济规模为最大经济规模。（2）人口规模为水资源承载力的另一个宏观指标，它的计算涉及社会发展水平和国内生产总值。社会发展水平不一样，消费水平程度不同，人口规模大小便会不同，因此人口规模和社会发展水平息息相关。社会发展水平用人均GDP反映。
1.2 水资源承载力综合指标设计
水资源系统指标：产水系数，人均水资源量，水资源可利用总量，水资源可开发利用率；社会系统指标：人口密度，城镇化率，人口数，第三产业占GDP比重，城镇居民恩格尔系数；经济系统指标：人均GDP，人均粮食占有量，工业用水率，人口增长率，工业投资产出率，污水处理率，万元GDP用水量；生态环境系统指标：林草覆盖率，生态环境用水率，可利用湿地面积，人均绿地面积，水面面积变化率；水资源与社会指标：水资源总量，生活用水定额；水资源与经济指标：单位水资源的第一产业产值，污径比；水资源与生态环境指标：生态环境需水率，地下水模数。支持力指数反映的是区域水资源本身的自然条件，该指标反映区域的水资源利用率、水资源开发量，遵循指标设计原则，选取4个指标；压力指数反映区域供水量以及影响供水量因素，共选取社会系统5个指标，经济系统7个指标，生态环境系统5个指标；和谐指数反映水资源与社会系统、经济系统和生态环境系统的综合协调关系，共选取了7个指标。
2 计算方法
层次分析法作为一种综合性评价方法，将决策者的主观判断和实践经验融入模型，具有灵活、间接的优点，用以计算水资源承载力的权重。
2.1 宏观指标计算方法
（1）单位水资源可承载的经济规模表示区域水资源承载的经济规模，表达式为：F=GDP/WD
其中，F为单位水资源量承载的经济规模，GDP为用水量是WD时产生的国民生产总值，WD为社会、经济、生态用水量之和。
区域水资源承载的最大经济规模表达式为：Fmax=GDP/WD*WS
其中，Fmax为区域水资源承载的最大经济规模，WD同上，WS为区域水资源可利用量。
（2）水资源可支撑的人口规模和社会发展水平相联系，因此可用社会发展水平和该阶段的最大经济规模来表示人口规模。社会发展水平可用人均GDP表示。
水资源能够支撑的人口规模表达式为：Fpmax=Fmax/GDPP
其中，Fmax为区域水资源承载的最大经济规模，GDPP为人均GDP的下限指标。
2.2 综合指标计算方法
综合指标由支持力指数、压力指数和承载力指数组成。
承载力指数（CCI）计算：CCI=CCP/CCS
式中，CCP为水资源系统的支持力指数；CCS为水资源系统的压力指数。CCI反映区域水资源承载的状况，CCI>1时表示水资源系统超载；CCI=1时水资源供需平衡，水资源承载力达到临界状态；CCI<1时，水资源的压力小于支持力，水资源系统可以承载社会发展。协调指数。协调指数反映社会、经济、生态与水资源复合系统发展的协调程度，其值越大，表明协调程度越高，其值在0～1之间。
3 承载力计算结果
修河流域覆盖修水、武寧、永修、铜鼓、奉新等7县，根据产业结构布局，选取典型县域，根据修河流域的自然经济、社会经济和水资源开发利用状况，选取武宁县、永修县、修水和奉新县作为典型县域。通过分析典型县域的水资源开发利用状况能充分反映修河流域的水资源开发利用状况。对典型县域的水资源承载力进行计算，分2005年、2015年和2030年3个水平年进行，以现状年（2005）数据资料为基础，结合县域的发展规划如人口规模、经济规模、国内生产总值、水资源开发利用规划等预测2015年和2030年该县域的水资源承载力状况。计算结果显示，四个县域的人口规模没有明显增长，和现状年基本持平，但经济增长尤为突出，2030年均达到4000亿元，其中奉新县高达4921.3亿元，表明该地区的经济发展空间巨大，水资源具有较大开发潜力。奉新县相比其他县承载力较强，经济规模在2015年和2030年高达1004.3亿元和4921.3亿元。武宁县和永修县经济也出现大幅增长，这是产业结构不断优化调整、节水措施有效实施、水资源利用更加合理的结果。四个县域的承载力指数均小于1，且增减不一，变化不大，表明水资源未出现超载状况，武宁县的承载力指数相比现状年有所下降，永修县和奉新县均有所增加，且奉新县增长的较为明显，2015年和2030年分别达到0.791和0.876。修水县和武宁县协调性指数有所下降，表明产业布局不合理，水资源配置效率不高，其他两县均有所增加，这说明在可持续发展指导思想下水资源配置和产业结构协调性越来越好，这和产业结构的调整，水资源的合理配置和节水意识的增强息息相关。
4 结论
本文利用宏观指标和综合指标来评价修河流域的水资源承载力，选取了四个典型县域，对三个不同水平年分别进行评价，宏观反映修河流域的水资源承载力的状况，对区域的水资源合理利用和开发、产业结构调整，节水措施和经济的可持续发展具有一定的参考意义。
参考文献
[1] 龙腾锐，姜文超，何强.水资源承载力内涵的新认识[J].水利学报，2004，01：38-45.
[2] 冯耀龙，韩文秀，王宏江，练继建，黄津明.区域水资源承载力研究[J].水科学进展，2003，01：109-113.
[3] 冯旺.区域水资源承载力综合评价体系研究[D].河南农业大学，2013.
[4] 张戈平.城市水资源承载力评价指标体系研究[D].东北农业大学，2003.
收稿日期：2017-11-19
作者简介：魏进（1991-），男，硕士，研究方向为环境科学。
