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衡水市水资源时空分布与脆弱性评价王永亮【摘要】以历史资料和站点监测数据为基础,分析了衡水市水资源在时空尺度上分布特征,并对水资源脆弱性进行评价.结果显示,全市降水资源时间上年际变率大,在空间上呈由东向西递减分布,水资源时空分异强烈;水资源脆弱性与水资源空间分布特征一致.衡水市水资源总量与人均占有量均不足,有必要加强水资源科学保护和科学调配.【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷,期】2018(000002【总页数】4页(P10-13【关键词】水资源;降水量;衡水市;脆弱性【作者】王永亮【作者单位】河北省衡水水文水资源勘测局,河北衡水053000【正文语种】中文【中图分类】TV213水资源不仅是孕育生命的物质基础,也是维系地球生态过程演进、人地可持续发展的重要生态要素之一[1]。水资源关系着居民日常生活,也与农业生产、经济建设、环境发展密切相关,如何有效开发和利用水资源,以促使水资源的社会经济效益得到长效发挥,是实现可持续发展的重要途径[2-3],因而理清区域水资源时
空分布特点具有一定的理论和现实意义。水资源脆弱性是对区域水资源涵养能力及其对经济社会发展支持能力的度量,在水资源供需形势严峻的背景下,研究水资源脆弱性为水环境保护和科学利用提供信息基础。1材料与方法1.1研究区概况衡水市位于我国华北平原、冀鲁交界之地,处于海河中下流冲积平原带,区域面积8815km2,占全省总面积的4.67%。区域位于亚欧大陆东岸中度稍高纬度带,受信风带和大陆高压交替控制,形成了大陆性季风气候[4-5],冬夏分明、春秋短促、雨热同期,多年平均降水量524.8mm,年平均气温12.6℃,年均蒸发量1557mm,无霜期200d,大于10℃的有效积温在2400~3500℃之间。由于气候暖干化发展及降水和地表径流缺失,衡水市干旱灾害时常发生,区域水资源供应形势不容乐观。1.2水资源脆弱性评价方法1.2.1水资源脆弱性评价指标体系水资源总量在一定时空范围内是有限的,受经济发展、人口增加、资源破坏等影响,水资源供需逐渐失去平衡[6]。水资源脆弱性反映了区域水资源产出、利用等综合情况,参照相关学者研究经验[6-8],从区域自然环境、社会环境、经济技术水平等方面建立水资源脆弱性评价指标体系:A1人口密度(人/km2)、A2人均水资源量(m3)、A3单位GDP耗水量(万元/m3)、A4产水模数(万m3/km2)、A5森林覆盖率(%)、A6降水量(mm)、A7污水处理率(%)。其中A1~A3指标反映的是区域水资源供应压力,A4~A6表征水源涵养能力,A7为人为响应。就指标性质来说,A1,A3为正向指标,其指标值越大,则水资源越脆弱;其余为负向指标,指标值越大,水资源错弱性越小。该指标体系具有多维、独立性、可操作性,能够反映水资源综合情势[6~7]。
1.2.2水资源错弱性评价指标体系中各指标分属不同量纲,不能直接进行比较计算,采用极差标准化方法对其归一化处理。正向指标:负向指标:式中xij为第i年第j个指标数值;maxxj和minxj分别为第j个指标中最大值和最小值;y为标准化值。各项指标对水资源错弱性的影响存在差异,为定量描述指标重要性,采用熵权法进行客观赋权,熵权法以属性值信息熵的大小度量指标重要性,因而权值精度更高,对变量维度的解释更具科学性[8]。其计算公式:其中。n为评价对象个数;m为指标个数。经计算,各指标权值依次为:0.174,0.148,0.142,0.132,0.133,0.139,0.131。水资源脆弱性的度量用脆弱性指数E来表示: