基于GIS的北方典型區(qū)水資源承載力評價指標(biāo)與評價方法研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源短缺形勢日益嚴(yán)峻。區(qū)域水資源承載力的研究是推動水資源可持續(xù)利用的基礎(chǔ)，是區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)、水資源和生態(tài)環(huán)境科學(xué)配置的重要方面。本文以我國北方典型區(qū)域(北京市通州區(qū))為研究對象，初步建立了區(qū)域水資源承載力評價指標(biāo)體系；結(jié)合模糊數(shù)學(xué)和灰色關(guān)聯(lián)理論，建立了水資源承載力的評價模型；并利用GIS技術(shù)的網(wǎng)格剖分法建立了研究區(qū)水資源承載力指標(biāo)數(shù)據(jù)庫；運用GIS技術(shù)的空間分析和疊加功能并結(jié)合模糊數(shù)學(xué)綜合評價方法，建立了水資源承載力

2、評價數(shù)據(jù)庫，從而實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)水資源承載力的空間差異分析。 研究結(jié)果表明，本研究所采用的評價方法較傳統(tǒng)的評價方法具有更高的評價精度。將綜合評價數(shù)學(xué)模型和GIS系統(tǒng)的空間分析功能有機地結(jié)合在一起，充分表現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部的空間差異特性。其評價結(jié)果更為直觀、反映的信息更豐富。 利用該評價方法對典型區(qū)域的水資源承載能力進(jìn)行了分析評價。研究結(jié)果顯示：(1)北京市通州區(qū)現(xiàn)狀生態(tài)需水量為45.32×106m3/a，生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水需求量是

3、可供水資源總量的1.23倍，用水矛盾較為突出。在采用節(jié)水以及開發(fā)新水源等措施后，2010年和2020年生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水量基本可以得到滿足，從而實現(xiàn)區(qū)域水資源的供需平衡。(2)自1980年至2003年通州區(qū)水資源綜合承載能力不斷增強，由很弱(Ⅰ)級別上升至中等(Ⅲ)級別。(3)2010年和2020年，通州區(qū)水資源承載力將得到顯著提高，承載等級為較強(Ⅳ)和很強(Ⅴ)。(4)在水資源承載力的三個子系統(tǒng)中，社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的

4、評價水平不斷提高，而水資源子系統(tǒng)的評價級別呈遞減趨勢，因此水資源條件是通州區(qū)今后發(fā)展最主要的限制性因素之一。(5)研究區(qū)內(nèi)部水資源承載力的差異不顯著，但通州城區(qū)同其它地區(qū)的差異較大。由于城區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，環(huán)境美化力度大，因此城區(qū)社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的評價水平較高。然而人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要導(dǎo)致城區(qū)生產(chǎn)和生活需水量過大，城區(qū)水資源所受壓力較大，因此城區(qū)水資源子系統(tǒng)的評價級別在全區(qū)中最低，而且呈不斷下降的趨勢。 水資源承載力評價結(jié)

5、果顯示，當(dāng)2010年通州區(qū)人口達(dá)到100萬、人均GDP為29810元時，在平水年(P=50％)和一般干旱年(P=75％)條件下通州區(qū)三個子系統(tǒng)都能達(dá)到一個較為和諧的狀態(tài)；若遇極端干旱年(P=95％)其水資源子系統(tǒng)所受壓力較大，評價級別較低。當(dāng)2020年人口達(dá)到130萬、人均GDP為80770元時，只有在平水年條件下才可以實現(xiàn)三個子系統(tǒng)的平衡，在一般干旱年和極端干旱年條件下通州區(qū)水資源子系統(tǒng)的評價都過低，特別是在極端干旱年其水資源評價級別