水资源承载力的研究措施

　　1 水资源承载力的基本内涵

　　水资源承载力是承载力在水资源领域中的具体应用，从物理学角度来看，承载力是指物体在不受到外界破坏的基础上，所能够承受的最大压力。随着人口数量的增加、资源环境问题的严重，承载力这一概念逐渐受到社会各界的广泛关注。但是国外针对水资源承载力的研究有限，通常情况下，都是将研究局限在水资源的可持续发展中，而国内关于水资源承载力的研究主要集中在对其基本内涵、评价指标中。

　　就目前来看，水资源承载力这一概念并没有得到统一，国内的学者面对这一问题，也都是仁者见仁智者见智。但是从整体上来看，可以将水资源承载力的基本概念简单的分为三大类，第一：将水资源承载力定义为水资源能够承受的最大支撑力；第二，将水资源承载力定义为水资源补给的最大规模；第三，将水资源承载力定义为水资源可开发的最大容量；这三种观点各有利弊。它们虽然从三个不同的角度的处罚，但是从内部联系来看还是有一定联系的",最大支撑力"更加适合评价水资源目前或者在不久的将来社会、经济发展规模的支撑程度和承受能力，而不能精确的反应出可承受的最大范围；而"最大规模"能够满足这一要求";最大开发容量"能够间接反应出最大的发展规模。

　　水资源承载力分析必须要建立在可持续发展的基础上，实现水资源的科学利用和高效循环，为生态环境留有充足的水资源，维持大自然的生机和活力，剩下的一部分才用于社会经济的发展。

　　综上所述，水资源承载力就是在一定的社会、经济条件下，在满足社会生态发展基本需要的前提下，使水资源系统保持合理规模，以实现可持续发展。

　　2 水资源承载力的研究措施

　　国内外学者在对水资源承载力进行了长时间的分析研究后，开始形成全新的研究思路，并形成了全新的研究成果。促使水资源承载力的研究方措施开始发生大幅度转变，由之前单一的、静态分析模式转变成了多样的、动态分析模式。就目前来看，流行于界内的研究措施还是有很多种，极具代表性的研究措施在此进行重点阐述，主要包括多目标分析法、系统动力学法和综合评价法、常规趋势法等。

　　第一，多目标分析法。它在实际应用中，需要确定周围的人口信息、经济发展情况和生态环境信息，只有明确了这些基本信息，才能分别列出这些指标的具体要求，才能在坚持可持续发展的基础上，不过分强调单个目标的最大化，而是追求整个效益的最大化。多目标分析法是一种典型的规划方法，它和综合评价法的不同表现在：评价模型第一步要求设计科学的方案，才能进一步对承载力进行综合评判，需要建立多目标模型，才能计算出最精确的答案，而多目标分析法主要是利用降维手段，把计算中遇到的问题和困难按照一定转化方式变成单目标规划，利用优化算法求解，在此项计算过程中，如何确立目标函数、如何精确选择降维算法都是计算中的重点和重点。而具体的计算模型如下：

　　第二，系统动力学。这是 1956 年，由麻省理工学院设计的一种计算机仿真实验，在实际应用过程中，适用于研究复杂系统，将定性和定量分析融入在内，形成了系统性、综合性分析。系统动力学建立在动力学基础上，将水资源承载力模型经过微分方程进行科学模拟，完成对当前社会经济、生态环境的非线性的预测，将社会经济、资源环境作为一个整体，对承载力进行动态分析。系统动力学具有明显的系统性，并且操作快速有效；但是其应用方式较为复杂，对数据精确度要求更严格。具体模型如下：

　　首先，对系统中组成部分的因果关系进行科学分析。也就是说系统内部各组成部分在运行过程中，存在着密切的、复杂的因果关系，这种因果关系在很大程度上影响着系统运行、发展规律。

　　其次，需要绘制出精确可靠的系统流程图；在绘制过程中，将系统当做信息反馈工具，对内部所有组成部分以及因果关系的管理控制，用专门的图案或符号进行描述，通过这种方式得到的流程图被业界称为系统流图。

　　最后，需要成立系统方程式，在系统动力学模型中，对水准变量的变化情况进行了明确的描述，一般形式为：Lk=Lj+（IRjk-ORjk）×DT,其中 Lk,Lj 是 kj 时刻的水准，IRjk,ORjk 是 kj 时刻中间时段的流入和流出速度，DT 为 k、j 中间的时段。

　　第三，综合评价法。这种方法需要建立适当的评价指标体系，并在该体系的指导和约束下对水资源承载力进行科学的综合评价，从而获得一个相对全面、精确的水资源承载力判断结果。

　　其评判过程通常情况下有选择评价指标、确定指标权重、选择评价方法之分。在现代社会中，综合评价法有很多类型，都有着不同的优点和缺点，其适用范围也不同，这些综合评价方式已经广泛的应用到水资源承载力的研究分析中，但是在实际应用过程中，这些方法都过分依赖正确的评价指标，只有确保评价指标的真实性，才能更加准确、真实地检测出水资源承载力的大小，如今，评价指标的确立很多情况下，都是根据专家的主观经验和认识来确定的，尚未形成统一的、明确的规定，对这方面的研究还有待深入，在此我们将模糊综合评判模型作为典型措施，阐述此方法在对水资源承载力进行综合评价时应用方式。

　　假设两个不同的有限论域 U={u1,u2,…，un}和 V={v1,v2,…，vn},其中 U 代表评价指标的集合，而 V 代表评语的集合，模糊综合评判为以下模糊变换，B=A*R,其中 A 代表模糊权向量，就是各评价指标的相对重要性，B 作为 V 的模糊子集，代表评价对象对特定评语的总隶属度，其中 R 代表 U 对 V 的隶属度。第 i 行、第 j 列元素则代表被评价对象从指标角度看对等级模糊子集的隶属度，而 * 属于一种合成运算，代表着{×，+},{^,ⅴ}.

　　第四，常规趋势法，它是基于统计分析的研究方法，可以在实际应用中选择一个多项或者单项指标。这是体现一定范围内水资源现状、阈值的最简单、最直接的方法。例如，用固定范围内的人均水资源占有量及其开发利用率，对水资源的承载能力进行概括总结，这些指标能够在很大程度上反映出区域水资源的承载能力，并且具有很强的直观性和便捷性，但是，从另外一个角度来看，此方法并不能完全依据每项指标就对承载力进行正确的综合判断，因为其在运行过程中，在一定程度上忽略了各项指标之间的相互关系，这种方式并不能全面的反应出区域水资源的承载力。

　　对上述方法进行总结，我们可以看出，水资源承载力的计算措施，大体上可以被分为两类，其一评价性措施，主要对水资源的发展规模、支撑程度进行综合性评判；其二规划行措施；这两种措施在一定程度上对应了承载力的"最大支撑能力""、最大支撑规模"要求，将两者有效结合是未来水资源承载力计算而得重要趋势，也是得到有效评价、获得最佳方案的重要途径，当前研究领域，就有很多计算方法是在此基础上出现的，比如遗传算法以及粒子群优化算法等。

　　参考文献：
　　[1]赵西宁，吴普特，王万忠，等。水资源承载力研究现状与发展趋势分析[J].干旱地区农业研究，2004（4）。
　　[2]冯利华，黄中伟，马跃纲。金华市水资源承载力分析[J].热带地理，2005（2）。
　　[3]文琦，何彤慧。近 10 年来我国水资源承载力研究综述[J].水资源保护，2005（6）。
　　[4]陈常梅，周玉华，付纪永，等。临沂市水资源承载力变化趋势分析[J].治淮，2005（3）。
　　[5]杨春艳，沈渭寿，缪启龙，等。水资源承载力的研究进展[J].农机化研究，2006（1）。