Page 11 - 水利学报2021年第52卷第6期
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(3)适应性指标。适应性指标是指在水资源系统在受到冲击并恢复后,能够在其中学习到的适应
能力。水资源系统的适应过程,主要受到区域内的创新因素、保障因素等影响。不同的适应水平决
定了系统在下一次受冲击时,能够迁移到的新的初始状态水平。在水资源系统中,对适应性的影响
主要集中在区域可持续发展以及水资源可持续利用等方面。
根据以上指标体系构建原则及范围,构建水资源系统韧性评价指标体系。参考相关文献及行业
标准 [33-36] ,结合长江经济带实际情况,制定等级标准。具体见表 2。
表 2 长江经济带水资源系统韧性评价指标体系及等级标准
类别 序号 指标 单位 属性 非常强 强 一般 弱 非常弱
人口 万人 负向
c 1 ≤2000 2000~4000 4000~6000 6000~8000 ≥8000
旱灾受灾面积 3 2 负向
c 2 10 hm ≤100 100~300 300~500 500~700 ≥700
洪涝受灾面积 3 2 负向
c 3 10 hm ≤100 100~300 300~500 500~700 ≥700
抵抗性
万元 GDP 用水 3 负向
c 4 m ≤100 100~200 200~300 300~400 ≥400
供水总量 3 正向
c 5 亿 m ≥300 300~240 240~170 170~100 ≤100
水资源总量 3 正向
c 6 亿 m ≥2000 2000~1500 1500~1000 1000~500 ≤500
人均水资源量 3 正向
c 7 m ≥2200 2200~1700 1700~1000 1000~500 ≤500
工业用水量 3 负向
c 8 亿 m ≤30 30~50 50~70 70~90 ≥90
农业用水量 3 负向
c 9 亿 m ≤40 40~80 80~120 120~160 ≥160
恢复性
污水处理量 亿 m 3 正向 ≥200000 200000~150000 150000~100000 100000~50000 ≤50000
c 10
第三产业占比 正向
c 11 % ≥50 50~45 45~40 40~35 ≤35
单位产值能耗 kWh/万元 负向
c 12 ≤650 650~750 750~850 850~1000 ≥1000
生态环境用水量 3 正向
c 13 亿 m ≥5 5~3 3~2 2~1 ≤1
环保治理投资 亿元 正向
c 14 ≥300 300~225 225~150 150~75 ≤75
财政收入增长率 亿元 正向
c 15 ≥30 30~24 24~16 16~8 ≤8
适应性
科技研发投入 亿元 正向 ≥200 200~140 140~80 80~30 ≤30
c 16
城区绿化率 正向
c 17 % ≥40 40~30 30~20 20~10 ≤10
森林覆盖率 正向
c 18 % ≥50 50~40 40~30 20~10 ≤10
注:正向表示该指标值越大越好;负向表示该指标值越小越好。
4.3 模型实施 基于以上数据和标准,利用构建的韧性评价模型对长江经济带 2008—2017 年水资源
系统韧性的时空演化过程与调控策略展开研究,具体步骤如下:
步骤 1,根据 11 个省级行政区各指标数据的平均值,利用可变集相对隶属度方法,结合 PF 五级
评分表,计算勾股模糊决策矩阵,见表 3。
步骤 2,基于 11 个省级行政区 10 年的总数据,利用式(12)计算各指标的权重,见表 4。
步骤 3,计算各指标的正理想点和负理想点,见表 5。
步骤 4,利用式(13)—(15)计算各年度的群体效益 S 、个体遗憾 I 和韧性排序值 R 。具体见表 6。
步骤 5,长江经济带各年度的韧性排序结果见图 2。各省区韧性及各方向的时空演化见图 3。
4.4 分析与讨论 由图 2 可知:长江经济带 2008—2017 年水资源系统韧性总体上呈现逐年提升的态
势。2008—2011 年,韧性值稳定于较低水平,2010 年出现最低值;2011 年之后,长江经济带水资源
系统韧性得到了明显的提升,在 2015 年出现峰值。随后适应性水平的大幅下滑,韧性开始出现了一
定程度的降低,其主要原因是财政收入增长率放缓,由 2015 年的 12.56%下降至 2016 年的 5.04%,同
比下降 60%;该指标水平大幅降低,其他的适应性指标水平仍呈现缓慢上升。因此,总体来看,适
应性子系统的韧性排序值从 0.921 骤降至 0.384,形势严峻,是目前韧性的重点调控方向。
由图 3(a)可知,长江经济带 11 省的水资源系统韧性均处于逐年上升的态势,江苏等部分省份在
从 2015 年开始出现不同程度的下降;根据图 3(b),近年来,长江经济带水资源系统的抵抗性同样呈
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