第25卷第3期中原工學院學報Vol. 25 No.32014 年6月JOURNAL OF ZHONGYUAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYJun. ,2014文章編號:1671 - 6906(2014)03-067- 04河南省水資源安全實證分析錢曉惠",b(中原工學院a. 經(jīng)濟管理學院; b.系統(tǒng)與工業(yè)工程技術(shù)研究中心，鄭州450007)摘要:結(jié)合河南省水資源實際狀況,構(gòu)建了河南省水資源安全評價指標體系.基于層次分析法,建立了綜合評價模型,利用隸屬函數(shù),對河南省水資源安全狀況進行了評價,并對河南省水資源安全問題提出了相應對策和建議。關(guān)鍵詞:水資源安全;層次分析法;隸屬函數(shù);河南省中圈分類號: TV211文獻標志碼: ADOI:10. 3969/j. issn. 1671- 6906.2014.03. 016水是社會持續(xù)、協(xié)調(diào)、發(fā)展的重要自然資源與環(huán)源實際狀況,構(gòu)建河南省水資源安全評價指標體系,基境資源。一個地區(qū)水資源是否安全,直接關(guān)系到該地于層次分析法,建立綜合評價模型,利用隸屬函數(shù)確定區(qū)的社會穩(wěn)定和人類健康。隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增各指標的安全度,進而對河南省水資源安全狀況進行長,水資源安全問題越來越受到各界關(guān)注,科學評價評價,同時根據(jù)研究結(jié)果,對河南省水資源安全問題提區(qū)域水資源安全狀況已成為環(huán)境經(jīng)濟領(lǐng)域的熱點問出對策和建議。題,其研究方法主要有兩種:一是用單一指標衡量水資源安全度”;二是采用多指標度量的綜合指數(shù)1河南省水資源安全綜合評價模型法[印。在評價方法上,主要應用層次分析法=-1]、模糊多級綜合評判法5)及集對分析方法50。研究表明本文選用綜合指數(shù)評價模型,首先根據(jù)層次分析水資源系統(tǒng)是一個包括社會.經(jīng)濟、生態(tài)等多個子系法的基本原理構(gòu)建河南省水資源安全評價指標體系,統(tǒng)的復合系統(tǒng)。河南省位于我國中東部,地處南暖溫帶和北亞熱并結(jié)合主觀和客觀賦權(quán)法確定各指標的權(quán)重;再采用.帶地區(qū),氣候有明顯的過渡性特征。河南省的河川徑隸屬函數(shù)確定各指標的安全度,由此對水資源安全狀流地表水資源主要由降雨形成，全省多年平均降水量況做出綜合評價。為784 mm,多年平均河川天然徑流量為312.7億m',1.1河南省水資源安全評價指標體系多年平均淺層地下水資源量為208.3億m' ,多年平均構(gòu)建指標體系要遵循科學性、全面性、實用性等原水資源總量為413. 4億m3 ,為全國水資源總量的則。本文結(jié)合河南省實際狀況,將評價體系分為目標1.47%,居全國第19位。河南省水、旱災害頻繁,而且層、準則層和指標層。目標層描述河南省水資源的綜旱災范圍廣,洪澇災害重,為全國重災區(qū)之一。因此，合安全程度,準則層是目標層的有機組成部分,指標層研究合理的水資源安全評價方法、采取可行的安全對是反映該系統(tǒng)安全程度的各個單一指標。本文從社會策對河南省水資源可持續(xù)開發(fā)利用具有十分重要的現(xiàn)安全、經(jīng)濟安全、生態(tài)安全3個方面選取7個指標來評實意義。價河南省的水資源安全,建立的河南省水資源安全評本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合河南省水資價指標體系如下:收稿日期:2014-04-09基金項目:河南省科技廳軟科學研兗項自(122400450587);河南省社科規(guī)劃項中國煤化工枝廳軟科學項目(132400410204);河南省高等學校人文社會科學重點研究基地資助項目:MYHCN MH Gx作者簡介:錢曉惠(1981 -),女,河南孟州人,講師,碩+(中原工學院環(huán)境經(jīng)濟研究團隊成員)。中原工學院學報2014年第25卷●68●人均占有水量(C))了各指標在綜合評價中所占的地位,直接關(guān)系到評價| 社會安全水人均日用水量(Cz)是否真實、客觀有效。本文結(jié)合主觀和客觀賦權(quán)法確資|人均GDP(C;)定各指標的權(quán)重。源」經(jīng)濟安全城鎮(zhèn)化率(C,)1.2.1構(gòu)造成對比較矩陣安I工業(yè)產(chǎn)值萬元取水量(Cs)本文采用文獻[10]提出的1~9尺度對各指標進全|(污水處理率(C;)行兩兩重要性對比。生態(tài)安 全{水利投資占GDP比重(C)在水資源安全評價中,社會安全是第一位的,經(jīng)濟根據(jù)河南省2011年水資源公報[7]及統(tǒng)計年鑒,河安全次之,生態(tài)安全較經(jīng)濟安全又次之。由此構(gòu)造目南省2011年水資源安全指標數(shù)據(jù)如表1所示。標層與準則層的成對比較矩陣為1237表1河南省水資源安全 指標數(shù)據(jù)12Al= |指標名稱指標數(shù)據(jù)C,/m3349C2/(L.d-1)133在社會安全子系統(tǒng)中,人均占有水量至關(guān)重要,人C3/萬元2.87均日用水量次之;在經(jīng)濟安全子系統(tǒng)中,人均GDP是第一位的,城鎮(zhèn)化率在其次,工業(yè)產(chǎn)值萬元取水量較城Ca/%40. 60鎮(zhèn)化率又次之;在生態(tài)安全子系統(tǒng)中污水處理率占有Cs/ m2'3重要位置,水利投資占GDP比重次之。由此可構(gòu)造各C%/%8子系統(tǒng)對指標層的成對比較矩陣C:/%0. 012r1 27A2=A3=。13A=| 1要對2011年河南省水資源安全進行評價,需要確立1|定水資源安全評價標準及標準值,參考國家標準和近年來我國社會和經(jīng)濟發(fā)展的實際狀況,并參考前人對1.2.2 計算各指標權(quán)重值各級指標標準值的研究成果8-0],確定水資源安全評價指標的分級標準及標準值(見表2)。其中:以表示Satty等人建議把對應于成對比較矩陣最大特征根該地區(qū)水資源狀況安全;Vs表示該地區(qū)水資源狀況不的特征向量作為各指標的權(quán)重,并進行-致性檢驗[0]。安全;vr則表示該地區(qū)水資源安全程度介于心和的若通過一致性檢驗,則特征向量為各指標權(quán)重;若不通之間。過,則需要重新構(gòu)造成對比較矩陣。本文使用Matlab計算各成對比較矩陣的特征根和特征向量,并通過一表2河南省水資源安全分級標準及標準值致性檢驗,由此得出各指標的權(quán)重,結(jié)果見表3。VhVUC:/m2≥l 000200~1 000<200表3各成對比較矩陣 的特征向量Cr/(L.d"l)≥20080~200<80矩陣特征向量C/萬元≥2.40.8~2. 4<0.8Aw =(0.54,0.30,0. 16)C;/%≥5040~50<40A:un = (0.75,0. 25)C:/m'<1010~ 100> 100ws= (0.63,0. 26,0. 11)≥8040~8040w=(0. 67 ,0.33)C;/% .≥0.740. 47~0.74<0.471.3指標的中國煤化工1.2指標的權(quán)重利用隸屬MYHCNMHG各指標的安全在綜合評價模型中,指標的權(quán)重至關(guān)重要,它反映度[2],其中,x為指標值,y為指標的安全度,k、b為常第3期錢曉惠:河南省水資源安全實證分析數(shù)。當x取v1等級的臨界值工時,y=1;當x取vs有水量不足全國平均水平的1/5,人均占有水量安全等級的臨界值xs時,y=0;當x=時,y=0.6。度為0.38;人均日用水量安全度為0.56,稍低于0. 6,只要加以改善,這個指標就有可能提高,但若不及時采由此得出各指標的隸屬函數(shù)及安全度(見表4)。取有效措施,這個指標的安全狀況將會進-步惡化;城鎮(zhèn)化率安全度僅為0. 09,河南省是農(nóng)業(yè)大省,城鎮(zhèn)化表4各指標隸屬 函數(shù)及安全度率在中部6省處于末位,而農(nóng)村水資源利用率低,生活指標名稱隸屬函數(shù)安全度用水安全問題缺乏保障,因此應進-步加快城鎮(zhèn)化進C:/m2y=1. 4lgx-3.20. 38程,但也不能為了提高城鎮(zhèn)化率而城鎮(zhèn)化;河南工業(yè)產(chǎn)值萬元取水量安全度為0.41,應積極推進工業(yè)節(jié)水;C2/(L.d-1)y=2. 5lgx-4. 750.5令人更為擔憂的是水利投資占GDP比重的安全度為C3/萬元y=3. 6lgx-0. 360,說明水利投資遠遠不足;雖然生態(tài)安全子系統(tǒng)安全C./%y=11.1lgx- 17.780. 09度為0.67,處于安全狀態(tài),但若不加以改善,安全狀況Cs/m'y=-lgx+20.41將會惡化。C%/%y= 3.33lgx- 5.33C/% .y= 5lgx- 1. 653對策和建議根據(jù)分析結(jié)果,我們對河南省水資源安全問題提1.4 系統(tǒng)的安全度由表3及表4的結(jié)果可計算各子系統(tǒng)及水資源系出了4條有針對性的建議。(1)開源、節(jié)流緩解水資源短缺。河南省是我國重統(tǒng)的安全度,計算公式為要的人口和農(nóng)業(yè)大省,水資源嚴重缺乏而需求量巨大，T,= Zwsy,應從開源、節(jié)流方面緩解水資源短缺,應提高現(xiàn)有供水其中,w;為指標權(quán)重,y;為各指標安全度,T;為各子系.工程的能力,加快引黃步伐,加強水土保持工作,保護統(tǒng)及水資源系統(tǒng)的安全度。結(jié)果見表5。水源,改造農(nóng)業(yè)灌區(qū),進一步提高用水效率。(2)調(diào)整工業(yè)布局,積極推進工業(yè)節(jié)水。對現(xiàn)有工表5各系統(tǒng)安全度業(yè)進行節(jié)水改造,使工業(yè)產(chǎn)值萬元取水量達到或接近系統(tǒng)國內(nèi)外先進水平。對于新建項目嚴把取水許可關(guān),凡是不符合國家產(chǎn)業(yè)政策和節(jié)水政策的項目,一律不予社會安全子系統(tǒng)0.43審批,應以礦井水綜合利用、中水回用、工藝廢水回收經(jīng)濟安全子系統(tǒng)0.69利用等為重點,推廣節(jié)水型工業(yè)。生態(tài)安全子系統(tǒng)0.67(3)科學推進城鎮(zhèn)化進程。河南省是傳統(tǒng)的糧食水資源系統(tǒng)0.53主產(chǎn)區(qū),多年來農(nóng)業(yè)用水占全省總用水量的60%左右,因此要積極探索農(nóng)業(yè)節(jié)水路徑,必須大力推進農(nóng)業(yè)2河南省水資源安全綜合評價結(jié)果的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、集約化,而這一- 切只有靠城鎮(zhèn)化發(fā)展才能實現(xiàn)。河南省在城鎮(zhèn)化發(fā)展進程中,要以人口與分析轉(zhuǎn)移作為城鎮(zhèn)化工作的核心，隨著城鎮(zhèn)化水平的穩(wěn)步提升,農(nóng)業(yè)水資源利用率將大幅提高,飲用水安全問題以0. 6作為水資源安全度的閾值,2011年河南省將得到保障,節(jié)能節(jié)水產(chǎn)品將大量增加。水資源總體上處于不安全狀態(tài)。分別從3個子系統(tǒng)來(4)增加水利投資比重。水利是農(nóng)業(yè)建設不可或看,社會安全子系統(tǒng)處于不安全狀態(tài),而經(jīng)濟和生態(tài)子缺的首要條件,是生態(tài)環(huán)境改善不可分割的保障系統(tǒng)。系統(tǒng)則相對安全。就指標層而言,2011年處于不安全河南省受特殊地理位置和氣候條件影響,水資源分布狀況的指標有人均占有水量、人均日用水量、城鎮(zhèn)化.不均,水、旱災寶顓繁.因此再收越不懈地開展水利建率、工業(yè)產(chǎn)值萬元取水量及水利投資占GDP比重。這設,而這離不MYH中國煤化工等。河南省要進幾個指標是導致河南省水資源系統(tǒng)處于不安全狀況的一步完善 金融. CN M HG設、農(nóng)田水利建主要原因。河南省是水資源嚴重缺乏的省份，人均占設的資金投人。中原工學院學報2014年第25 卷●70●學的實踐與認識,2013,43(3):1-6.參考文獻:[1] 夏軍.水資源安全的度量:水資源承載力的研究與挑戰(zhàn)[7] 河南省水利廳.2011年河南省水資源公報[EB/OL]. (2011- 12- 11)[2014-04-01]. http://www. hnsl. gov cn/.[J].自然資源學報,2002,17(3):262- 269.2] 李少華，董增川,李玉榮.水資源統(tǒng)籌配置綜述與展望[8] 肖俊.江西省水資源安全評價[D].長沙:長沙理工大學，2008.[J].水利經(jīng)濟,2007 ,25(2):1-5._3] 孫才志,遲克續(xù).大連市水資源安全評價模型的構(gòu)建及其[9] 代穩(wěn)，諶洪星,全雙梅.水資源安全評級指標體系研究[J].節(jié)水灌溉,2012(3);40-47.應用[J].安全與環(huán)境學報,2008.8(1):115- -118.[a]李伸城、水資意安全評價與預警研究[]. 中國農(nóng)村水利[I0] 婁啟源。數(shù)學模型[M]. 北京:高等教育出服社199305 - 336.水電,2009(1):1-4.5] 梁靈君.區(qū)域水資源安全評價研究初探[J].東北水利水(責任編輯:王長通)電,2006(4):12- 18.[6] 吳開亞.基于集對分析的組合評價模型及其應用[J].數(shù)Empirical Analysis of Water Resources Safety in Henan ProvinceQIAN Xiao-hui(Zhongyuan University of Technology，Zhengzhou 450007, China)Abstract: Combined with the actual situation of water resources, this paper has constructed the evalua-tion index system of water resources security in Henan Province. Using AHP, the comprehensive evaluationmodel is established. Using the subordinate function, it evaluates the security situation of water resources.Based on the results, the strategy and suggestions in Henan water resources security are proposed.Key words: water resources safety; AHP; subordinate function; Henan province(上接第62頁)The Balance Analysis and Forecast on Supplyand Demand of Water Resources in Henan Based on Grey ModelZHOU Ji-chang(Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007，China)Abstract: According to the current situation of water resources in Henan, considering the regional char-acteristics and the economic development level in central China, with the help of grey forecasting theory, by using both methods of qualitative and quantitative, the output of supplying water and water requirements of na-tional economny and ecological environment of Henan in 2015, 2020, 2025 and 2030 under rlabilitieis at 50%，75% and 90% respectively are predicted. On these basis, the balancahotweonsnpluand demand of water re-sources in Henan province is analyzed. It is concluded that there中國煤化工ntials in water re-YHICNMH Gsources utilizing in Henan.Key words: Henan province; water resource; grey forecasting method; forecasts of requirement and supply.