Page 15 - 水利学报2021年第52卷第5期
P. 15
(3)内 黄 县 长 期 处 于 偏 反 势 以 下 的 承 载 力 脆 弱 性 指 标 有 X 、 X 、 X 、 X 、 X 、 X 和 X , 其 中
1 2 4 5 6 7 8
支 撑 力 、 压 力 和 调 控 力 子 系 统 分 别 有 2(2/2×100%=100%)、 4(4/5×100%=80%)和 1 个(1/2×100%=
50%),说明近年来这 3 个承载子系统的形势均较为严峻、共同造成了该县长期处于水资源超载状
态(图 1)。从脆弱性指标看,2010—2017 年内黄县总体上处于超载状态的原因是水资源总量较少
但 人 口 较 多 、 社 会 经 济 水 平 较 低 、 城 镇 化 程 度 不 高 、 有 效 灌 溉 面 积 较 少 且 灌 溉 水 利 用 系 数 偏 低
等。具体来看,2015 年水资源承载状态有所改善(图 1(a))的主要原因是承载调控力的有效增强
(图 2(c)),从相应承载指标的半偏减法集对势看,该子系统中生态环境用水率 X 由 2014 的反势
9
(-1.00)发展为 2015 年的同势(0.79)(图 4(a));而在 2016 年承载状态又变差(图 1(a))是受压力增
加和调控力减弱的共同影响(图 2(b)和 2(c)),从承载指标看,压力子系统中浅层地下水超采率
X 由 2015 年的反势(-0.78)进一步恶化为 2016 年的最大反势(-1.00)(图 4(a)),调控力子系统中生
7
态环境用水率 X 由 2015 年的同势(0.79)退化为 2016 年的反势(-0.76);2017 年承载状态出现改观
9
的原因是压力的减小和调控力的增强(图 2(b)和 2(c)),从承载指标看,平均城镇化率 X 、有效
3
灌 溉 面 积 率 X 和 生 态 环 境 用 水 率 X 的 集 对 势 均 有 所 改 善 促 进 了 承 载 力 的 提 升(图 4(a))。 因 此 ,
5 9
合理控制地区浅层地下水开采和城镇发展水平、增加有效灌溉面积和生态环境用水等是改善内黄
县水资源承载严峻形势的有力措施。另外,由图 4(a)可看出,内黄县出现 2016 年承载支撑力等
级值减小、2017 年又大幅反弹(图 2(a))这一现象是由于支撑力子系统中水资源开发利用率 X 的
2
变化,具体地,其对应半偏减法集对势值由 2015 年的-0.92(反势)改善为 2016 年的-0.76(反势),
然而在 2017 年又退化为-1.00(最大反势)(图 4(a))。
(4)浚县承载力脆弱性指标有 X 、X 、X 、X 、X 、X 和 X ,另外,依据指标集对势逐年变化分
1 2 4 5 6 7 9
析该县承载状态成因机制,2010—2013 年处于超载状态(图 1(a))的原因是水资源总量较少而人口较
多、经济发展水平较低、有效灌溉面积较少等,2014 年起承载状态小幅改善(图 1(a))是由于有效灌
溉面积率 X 、灌溉水有效利用系数 X 的集对势由反势逐步发展为同势,但同时平均城镇化率 X 的集
5 8 3
对势由同势逐步退化为偏反势、反势,浅层地下水超采率 X 由同势逐步退化为均势、反势,说明近
7
年来有效灌溉面积的增加促进了浚县水资源承载力的提升,与此同时,不断降低的城镇化水平和日
益严峻的地下水开采形势则严重阻碍了其承载状态的有力改善,须引起高度重视。根据相关文献 [15] ,
内黄县和浚县目前仍接近于超载状态(图 1),分析原因可能是当地为满足社会经济发展需求,多年的
地下水超采使地下水漏斗的扩张并未得到有效遏制,加之两县处于大功灌区渠系下游末端,上游供
水指标无法满足下游用水需求,导致当地水资源承载力无法得以显著提升,这与本研究的分析结果
一致。
(5)长垣县半偏减法集对势长期处于偏反势以下、未得到明显改善的水资源承载力脆弱性指标有
X 、X 、X 、X 和 X ,说明严重限制该县承载力提升的主要原因是其支撑力不足。从脆弱性指标看,
1 2 3 4 6
2014—2017 承载状态开始显著改善、逐步由超载改善为临界超载(图 1(a))是由于有效灌溉面积率 X
5
的集对势由 2014 年的反势(-0.81)逐步发展为偏同势、同势,灌溉水有效利用系数 X 和生态环境用水
8
率 X 也均由反势发展为同势,说明该县自落实最严格水资源管理制度以来,对农业用水和生态用水
9
进行了科学的调整控制,成效显著。然而,平均城镇化率 X 、人均 GDP X 和缺水率 X 的势值多年来
3 4 6
波动显著且总体处于偏反势状态(多年均值分别为-0.44、-0.30 和-0.27,表 3),也须作为相对脆弱性
指标密切关注;浅层地下水超采率 X 一直处于最大同势(1.00),说明该县对地下水开采程度进行了
7
严格控制,这是保证其水资源承载状态相对较好的重要因素。
(6)封丘县承载力脆弱性指标主要有 X 、X 、X 和 X ,可见水资源总量较少而人口较多、经济
1 2 4 6
水平较低等因素阻碍了该县承载力的提升,调补水资源总量、促进经济发展等是改善其承载状态
的 有 力 措 施 ; 依 据 指 标 集 对 势 逐 年 变 动 解 析 承 载 状 态 变 化 原 因 , 与 长 垣 县 类 似 , 封 丘 县 2014—
2017 年逐步由水资源超载改善为临界超载(图 1(a))也是由于有效灌溉面积率 X 、灌溉水有效利用
5
系数 X 和生态环境用水率 X 的集对势由偏反势或反势发展为同势(图 4(b)),该县对农业和生态用
8 9
水 进 行 了 严 格 的“红 线 ”管 控 , 这 充 分 保 障 了 其 承 载 状 态 的 有 效 改 善 ; 另 外 , 平 均 城 镇 化 率 X 在
3
— 517 —