水资源综合压力指数法在辽阳地区的应用

侯晓磊

(辽宁省盘锦水文局，辽宁 盘锦 124010)

1 辽阳地区水资源概况

辽阳市多年平均水资源总量为108693.2万m3。人均水资源占有量为588.33m3，亩均水资源量为394.46m3[1]。地表水资源量88427.8万m3，可利用水资源量75361.0万m3，供水保证程度75%时的可利用量43082.0万m3[2]。地下水资源量95275.0万m3，可开采量75420.0万m3，供水保证程度75%时的可开采量60862.0万m3[3]。随着辽阳市城市经济的快速发展，辽阳地区水资源量供需矛盾日益突出，水资源承载能力降低，水资源压力逐年有所增加[4]。为科学合理分配辽阳市水资源，需要通过对其水资源综合压力进行量化，采用量化指标对辽阳市水资源规划方案进行科学合理的制定[5]。近些年来，辽阳市水资源随着社会经济的快速发展，水资源压力较大，为对朝阳地区水资源压力进行定量评估，结合当前在国内许多地区应用较好的水资源综合指数[6-15]，对辽阳地区水资源压力进行评估，研究成果对于辽阳地区水资源保护和可持续利用具有参考价值。

2 水资源综合压力指数计算方法

基于农业、生活、工业、水生态、水资源承载能力建立辽阳市水资源综合压力评估指数，该指数计算方程为：

WEF=γW(Wa+Wi+We+W1+We)/Pw

(1)

式中：WEF为各指标水足迹值，hm2；Wa为农业用水资源量，m3、Wi为工业用水资源量，m3；WC为城镇用水水资源量，m3；W1为生活用水水资源量，m3；We为生态用水资源量，m3；γw为水资源综合压力指数；Pw为各资源生产能力值。首先需要对各水资源分区的水压力指数进行计算：

WEC=0.4γWφWW/PW

(2)

式中：WEC为最大水资源承载能力对应的水资源总量，m3；ψW为水压力系数；W为水资源总量，m3。此外还需对各水资源分区的水生态压力指数进行计算：

(3)

水压力综合指数采用Moran指数进行指标聚集表征：

(4)

其中：

(5)

(6)

(7)

式中：Ii为水资源综合压力指数计算值。

3 计算与分析

3.1 辽阳地区各水资源分区水量情况

结合辽阳市7个水资源分区的水资源数据，对各分区的水资源水量情况进行分析，结果如表1和表2所示。

表1 辽阳市各分区地表水资源量

表2 朝阳市各分区地下水资源量

从辽阳市各水资源分区统计的地表水和地下水资源量分析结果可看出，不同分区的地表水和地下水资源量具有较大的差异度，这主要是因为不同分区的降水量差异较大，在辽阳地区降水量呈现明显的东向西逐步递减的变化，东部地区年平均降水量在600-800mm之间，而西部地区年平均降水量在400-500mm之间，东部地区多年平均径流系数可达到0.5-0.6，而西部地区水资源量一般较少，多年平均径流系数一般低于0.4，降水量和多年径流深变化的影响使得辽阳市地表水和地下水资源量空间差异度较大。从地表水资源开发率可看出，辽阳市各水资源分区地表水资源开发率在43.20%-90.72%之间，东部水资源分区由于地表水资源较大，地表水资源开发利用率一般较大。而西部水资源分区由于地表水资源量较少，使得其地表水资源开发利用率一般较低。而对于地下水资源量而言，由于辽阳地区地下水资源量较少，近些年来，由于加强辽阳市地下水资源双控能力的建设，使得辽阳地区地下水开采率总体低于30%，且从东部的水资源分区向西部的水资源分区逐步递减。

3.3 水资源压力指数突变分析结果

在辽阳地区各水资源分区地表水和地下水分析的基础上，对朝阳地区水资源承载力、水资源供需、水生态压力指数进行分析，并综合得到朝阳地区水压力的综合指数，各指数突变分析结果见图1所示。

结合辽阳市水资源承载压力、水资源供需压力、水生态压力以及水压力综合指数的分析结果，对辽阳地区不同水资源压力指数的突变进行分析。从突变分析的结果可分别看出，辽阳地区水资源承载力压力指数主要突变点发生在1980年左右，通过对辽阳市水资源量的分析，这一年份为枯水年份，由于水量的锐减，使得辽阳市水资源承载力压力指数在这一年份出现较为明显的突变特征，从水资源供需压力指数的突变分析结果可看出，水资源供需压力突变点较多，这主要是因为辽阳市水资源供需矛盾一直较多，水资源供给能力的不足和日益增长的需水要求之间的矛盾使得辽阳市水资源供需压力指数分别在80年代和90年代均具有较为明显的突变特征点。从水生态压力指数的突变分析结果可看出，从2000年以后辽阳市受到城市经济的快速发展，水生态压力指数呈现较为明显的突变变化，正向突变指数和负向突变指数之间具有较为明显的重合度，而从2015年开始，由于辽阳市加大水生态环境治理的力度，使得区域水生态环境压力指数突变特征有所下降。结辽阳市水资源承载压力、水资源供需压力、水生态压力以及水压力综合指数分析结果，对辽阳水资源综合指数进行分析，从分析结果可看出，辽阳市水资源综合压力指数总体呈现递增变化趋势，年递增率为3.5%，主要突变年份出现1980年和2005年左右。

水资源承载力压力指数 水资源供需压力指数

4 结 论

1)辽阳市各水资源分区地表水资源开发率在43.20%-90.72%之间，东部水资源分区由于地表水资源较大，地表水资源开发利用率一般较大。而西部水资源分区由于地表水资源量较少，使得其地表水资源开发利用率一般较低。

2)辽阳地区地下水资源量较少，近些年来，由于加强辽阳市地下水资源双控能力的建设，使得辽阳地区地下水开采率总体低于30%，且从东部的水资源分区向西部的水资源分区逐步递减。

3)辽阳市水资源综合压力指数总体呈现递增变化趋势，年递增率为3.5%，主要突变年份出现1980年和2005年左右。