太原市水资源承载力研究

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近年来,太原市水资源状况有了一定程度的改善,但随着社会经济的发展,太原市水资源承载力还有很大的提升空间。开展太原市水资源承载力的研究工作,可为太原市水资源的管理提出针对性建议。本文以华北平原水资源短缺较为严重的太原市为研究区域,以2011年-2019年为研究时间,在原有DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)模型的基础上引入M(管理)子系统构建DPSIRM模型,分析模型中相互关系和内部含义,根据其相互关系和内部含义挑选适合太原市的指标,构建太原市水资源承载力评价体系,采用客观确权法中的熵权法来确定太原市水资源承载力15个指标权重,在熵权法的计算基础上,TOPSIS法加强对规范矩阵的充分利用,对太原市2011年-2019年的水资源承载力进行评价,并提出太原市水资源承载力调配建议。研究发现:(1)分析DPSIRM模型中各子系统之间的关系与含义,根据代表性、合理性、可量化性、动态性的原则,结合研究区域概况与各子系统含义,15项指标构建太原市水资源承载力指标体系。对各指标按照Ⅰ(严重超载)、Ⅱ(超载)、Ⅲ(临界超载)、Ⅳ(弱可载)、Ⅴ(可承载)五个等级分级并确定分级阈值,将四个分级阈值当做四个虚拟年加入水资源承载力的运算,得到太原市水资源承载力贴近度临界值。(2)2011年-2019年,太原市水资源承载力整体呈上升趋势,主要分为两个阶段,第一阶段为2011年至2015年为太原市水资源承载力的平稳发展阶段,贴近度数值在超载和临界超载的分界线附近波动,其中2011年和2012年这两年处于超载状态,2013年至2015年为临界超载状态。在这一阶段,由于降雨的原因,状态(S)子系统呈现下降趋势,其余子系统呈缓慢上升或平稳发展趋势。第二阶段为2016年至2019年,太原市水年资源承载力的高速发展阶段,2015年至2016年这一阶段快速发展主要是因为2016年为丰水年,水量相对丰沛状态(S)子系统贴近度数值直线上升。2016年至2018年水资源承载力快速发展的主要原因是政府严格控制地下水资源量的开采,加大了对公共设施的投资,促成管理(M)子系统的大幅提升。2018年至2019年水资源承载力上升的的原因是主要是因为响应(R)子系统的提高。(3)2011年至2012年,太原市水资源承载的最主要障碍因子是森林覆盖度2013年至2015年,水资源开发利用率和人均水资源量取代森林覆盖度成为最主要的障碍因子,2016年至2019年,地下水开采系数、城镇人均生活用水量、人口密度成为这四年障碍度因子的前三位。在人口密度不可控制的情况下,严格控制地下水资源开采,减少太原市城镇人民日常生活用水量将成为太原市减轻水资源承载力的重要举措。
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