关中平原地下水资源承载力综合评价及对策分析

1.评价指标及标准

为了更好分析关中平原地下水资源承载力情况，将关中平原分为西安、咸阳、宝鸡和渭南4个小区，根据文献[204]整理选取了8个评价指标，x1地下水耕地灌溉率：地下水资源灌溉面积与耕地面积之比（%）；x2地下水利用率：现状年地下水供水量与可利用地下水资源总量之比（%）；x3地下水开发利用程度：现状年地下水供水量与地下水资源总量之比（%）；x4地下水供水模数：地下水资源年供给量与土地面积之比（万m3/km2）；x5地下水需水模数：现状年需水量与土地面积之比（万m3/km2）；x6重复利用率：重复用水量与总用水量之比（%）；x7单位地下水人口负荷：总人口数量与地下水年供给量之比（人/1000m3）；x8生态环境需水负荷：总水量与生态环境用水量之比。表7-10给出了各区域相应指标值。

依据文献[204]将上述因素对地下水资源承载力影响的程度划分为三级，相应分级标准见表7-10。

表7-10　评价指标数据和分级标准

对于各分级标准，Ⅰ级为较好，表示该区地下水资源仍有较大的承载力，其供给情况较为乐观。Ⅲ级为较差，表示地下水资源承载力已接近其饱和值，进一步开发潜力较小，应采取相应对策，否则将制约社会经济的发展。Ⅱ级情况介于两者之间，表示地下水资源开发利用已有相当规模，但仍有一定的开发利用潜力，水资源的供给需求在一定程度上能满足流域的经济发展。

2.模型建立及计算结果

首先，利用地下水资源承载力分级标准的指标值建立投影寻踪聚类模型，其中n＝3，m＝8，计算得最优投影方向为

表7-11　评价区域投影特征值和分级标准

其次，将待分析的5个样本相应指标代入模型中进行运算得到各样本的投影特征值zi和相应投影分量值zij，表7-11列出了各样本的投影特征值。

表7-12　指标权重（%）

3.综合分析

由表7-11计算结果可知，西安地下水资源承载力为Ⅲ级，说明该地区地下水资源开发利用已接近其饱和值，开采潜力较小，在区域经济发展中必须重视水资源的合理开发利用。咸阳和渭南地下水资源承载力综合评价为Ⅱ级，水资源开发利用仍具有一定潜力，相比之下，渭南地区开发潜力比咸阳更大一些。宝鸡情况最为乐观，地下水资源承载力综合评价属于Ⅰ级，表明地下水资源开发潜力相对较大，地下水资源可基本满足本地区社会经济发展和环境保护的需要。综合分析关中平原，地下水资源承载力综合评价为Ⅱ级，表明本区域地下水资源开发利用已有相当规模，但仍有一定的开发利用潜力。上述分析结果与张鑫等[204]的结论基本一致。(www.xing528.com)

由于综合评价反映的是各指标的整体效应，可以认为是一个宏观的结论。在实际工程中，仅知道综合结果是不够的，还应掌握便于实际操作的微观情况，分析各指标对区域的作用效果，找到存在的问题，指出解决问题的方向。由于投影特征值愈大地下水资源承载力愈小，因此，权重值大的指标就是造成该地区地下水资源承载力向不利方向发展的主要因素，也是该地区在今后地下水资源开发利用中就必须注重改善的指标，以便提高地区的地下水资源承载力。于是，根据表7-12的指标权重值可以分析各地区地下水资源开发利用中存在问题和努力方向，下面分地区进行分析阐述。

西安作为西部地区的大型城市，单位地下水人口负荷权重值达42.35%，明显高于其他地区，说明人均拥有地下水资源量偏低，因此，造成西安地下水资源承载力严重不足的主要原因就是单位地下水人口负荷度过大，地区人口规模与地下水资源规模极不协调，在今后的发展中应该严格控制人口发展规模。权重值处于第二位的是地下水资源利用率，说明该市地下水资源利用率较高，进一步开发潜力较小。另一方面，西安地区重复利用率指标权重值为4.75%，排在最后一位，说明该市地下水资源重复利用率相对较高，但还有进一步提高的潜力。排在倒数第二位的是生态环境用水负荷，说明该市生态环境用水负荷相对较小。

对于整个关中平原，主要的特点是地下水资源的利用率很高，相应权重值为21.34%，排在第一位，开采潜力也相对较小。排在第二位的是生态环境用水负荷，说明对于整个关中平原生态环境用水负荷很大，从另一角度来说，也就是生态环境用水不足，生态环境状况不容乐观，因此，关中平原在经济发展的同时必须注重环境的保护，否则必然造成生态环境的严重破坏。排在第三位的是地下水资源开发利用程度，表明该地区现状年地下水供水量占地下水资源总量的比例相当大，不容忽视，事实上关中平原一些地方已经出现了地下水严重超采的不良现象。排在最后两位的分别是供水模数和地下水资源耕地灌溉率，说明该地区农业灌溉用水并非完全依靠地下水，是多种水源的综合利用。

咸阳、渭南与关中平原区整体情况基本相似，主要特点是地下水资源利用率高；生态环境用水负荷大，存在生态环境用水不足；地下水资源开采利用程度高，部分地区可能出现了地下水过度开采的不良现象。同时也存在水资源重复利用率低的问题。宝鸡作为陕西省的第二大城市，地下水资源利用率也很高，与西安类似也存在单位地下水人口负荷过大，必须注重控制人口发展规模。另外，宝鸡生态用水负荷也很大，存在生态环境用水保障问题。

由此可以看出，整个关中平原及4个小区在地下水资源开采利用中主要特点是地下水资源利用率高、开采潜力相对较小。在不同地区存在不同程度的单位地下水人口负荷和生态环境用水负荷过大的问题。综合分析表明，为了提高该地区的地下水资源承载力，保障社会经济环境的可持续发展，可以重点从以下方面入手：其一，合理控制人口发展规模；其二，由于该地区地下水资源开采潜力相对较小，应注重地下水以外的“开源”工程建设；其三，进一步提高地下水资源的重复利用率；其四，保障生态环境用水，以实现生态环境的良性循环。