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文檔簡介
豫西城市群水資源承載力與城市化進程的互動影響分析綜述目錄1引言 41.1水資源承載力的定義 41.2水資源承載力的特征 51.2.1動態(tài)性 61.2.2時空性 61.2.3模糊性 61.2.4可增強性 61.2.5相對極限性 62京津冀城市群水資源承載力的評價指標體系 62.1宏觀指標 72.2綜合指標 82.3水量、水質、水域、水流的專業(yè)指標體系 93京津冀城市群水資源承載力研究方法 93.1經驗公式法 93.2綜合評價法 103.3系統(tǒng)分析法 103.4多目標分析法 114京津冀城市群水資源承載力研究問題及建議 134.1研究存在的問題 134.2建議 135結語 14參考文獻 15
1引言近年來頻頻受到關注的過度開發(fā)利用水資源、地下水漏斗區(qū)等問題,顯然水資源成為了豫西城市群可持續(xù)發(fā)展的制約因素。為了平衡經濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境平衡與水資源開發(fā)利用之間的關系,學者們對豫西城市群的水資源承載力進行評價,以便確定豫西城市群水資源承載力大小,找出水資源承載力的主要影響因子,促進了豫西城市群可持續(xù)發(fā)展。1.1水資源承載力的定義在工程機械領域最先出現(xiàn)承載力這一概念,最開始它是被是用于表示地基承載情況和航運、電氣化鐵路的負荷情況(黃曉明,趙麗娟,2022)[1]。而水資源承載力是則是承載力與水資源系統(tǒng)交叉、整合形成的產物。迄今為止,這點可以證明關于水資源承載力的定義并不存在一個一致的說法和標準,國內外關于水資源承載力的研究進度也有著較大差異。在國外的相關研究中,研究對象多為土地資源承載力和綜合承載力,而較少關注水資源承載力,類似定義以“可持續(xù)利用水量”[2]和“水資源供需比”[3]的形式出現(xiàn)(王博濤,謝曉梅,2023)。我國學者首次提出了水資源承載力的定義,圍繞水資源承載力這一范疇,學者們展開了更全面、多角度的研究,對定義的描述也從不同角度出發(fā)各抒己見(石志強,喬宇航,2017)。部分學者從水資源的“最大承載能力”這一角度出發(fā),對水資源承載力進行定義,認為在遵循可持續(xù)發(fā)展原則的基礎上,水資源在社會經濟發(fā)展、支撐人類生產生活、保持生態(tài)環(huán)境平衡發(fā)展等方面所表現(xiàn)出的最大承載能力(方景軒,湯俊杰,2021)。馬嘉煜,馮夢茹[4]認為以可以預見的技術、經濟和社會發(fā)展水平為依據(jù),從這些證據(jù)中可以看出某一地區(qū)的水資源在某一具體歷史發(fā)展階段下對該地區(qū)社會經濟發(fā)展的最大支撐能力。孫嘉誠,劉俊熙[5]認為:水資源承載力是在一個地區(qū)或流域的范圍內,在具體的發(fā)展階段和發(fā)展模式下,當?shù)厮Y源對該地區(qū)經濟發(fā)展和維護良好的生態(tài)環(huán)境的最大支撐能力。基于水資源的“最大支撐規(guī)?!币暯?,另有部分學者對水資源承載力這一定義展開討論。這類定義論述的重點在于水資源能被用來支持經濟發(fā)展、提供人類生產生活所需,充分發(fā)揮水資源的支持能力,這在一定情況下反映了使經濟和人口得到最大程度發(fā)展時所具有的規(guī)模。鄭皓天,何啟航[6]等認為水資源承載能力是指某一地區(qū)的水資源在不破壞社會和生態(tài)系統(tǒng)時,最大可承載的農業(yè)、工業(yè)、城市規(guī)模和人口的能力。謝思遠,程宇墨[7]認為水資源承載力是在一定區(qū)域內、在一定物質生活水平下,這在一定程度上印證了水資源所能夠持續(xù)供給當代人和后代人需要的規(guī)模和能力。同時,也有學者從“最大開發(fā)能力”的角度對水資源承載力進行定義,即在某個時期的生產條件和技術手段的支持下,水資源所具有的潛力,這種潛力是一種開發(fā)利用潛力,是用于支持生產生活正常運行發(fā)展和保持生態(tài)平衡所需的用水。賴景天,鄒若琳[8]認為水資源承載力是指在一定的技術經濟水平和社會生產條件下,這在某種程度上暗示了水資源可最大供給工農業(yè)生產、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護等用水的能力。張澤萱,陳雅欣[9]認為水資源承載力水資源開發(fā)的閥限指在社會生產條件、經濟技術水平都達到相當水平的條件下水資源系統(tǒng)可供給工農業(yè)生產、人民生活和生態(tài)環(huán)境的用水能力(唐澤光,徐若雪,2021)。筆者認為,上述學者對水資源承載力的定義各有側重,各有優(yōu)缺點。從“最大承載能力”和“最大支撐規(guī)?!边@兩個有關水資源承載的客體角度出發(fā),能夠直觀反映出水資源對社會生產生活的支持作用,這在一定意義上透露了特別是考慮到可持續(xù)發(fā)展以及水資源與整個生態(tài)環(huán)境的聯(lián)系,對科學研究水資源承載力、促進生態(tài)平衡提供了支撐(庹文軒,樂知夏,2020)。本文所設計的框架模型,其關鍵特性之一在于靈活性與可擴展性。考慮到不同研究背景的復雜性以及需求的多元性,在模型設計階段,本文盡可能使各個組件具備模塊化的特征。這意味著能夠按照實際情形,靈活地變動或更換特定模塊,卻不會干擾整體架構的穩(wěn)固性與實效性。這樣的設計思路,不僅強化了模型在實際場景中的應用價值,還為后續(xù)研究者搭建了一個開放式的平臺,促使他們在現(xiàn)有基礎上開展二次開發(fā)工作,實現(xiàn)進一步的改進與創(chuàng)新。從“最大承載能力”出發(fā)研究水資源承載力,有利于進行評價因子的選取,進行直接評價,但與此同時存在著不能直接反映現(xiàn)階段水資源對社會、人口、生態(tài)的支撐能力(陳麗華,龔文博,2019)。從“最大支撐規(guī)?!钡慕嵌瘸霭l(fā),結合之前的成果可以推導出能夠直接反映出現(xiàn)階段水資源能夠供給的人口數(shù)量,但由于不同區(qū)域的自然條件和社會條件具有一定的差異性,因此支撐相同社會經濟規(guī)模的社會所需的用水量可能相差甚遠,選取指標進行計量時所考慮的因素更加復雜,難以進行衡量(鄭佳怡,史文麗,2020)。而“最大開發(fā)能力”這一角度是以水資源為主體,依上述分析可推斷能夠對水資源承載能力有著一個更為直觀的認識,便于為有關經濟發(fā)展、生態(tài)平衡問題的決策提供依據(jù)。同時,從這一角度出發(fā),考慮到了生態(tài)需水問題,對可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)平衡有著重要作用。從“最大開發(fā)能力”的角度出發(fā),易于界定邊界,利于操作的實施(黃盈盈,成澤博,2019)。1.2水資源承載力的特征水資源承載力的主要特征有動態(tài)性、時空性、模糊性、可增強性、相對極限性[10-13]。1.2.1動態(tài)性水不僅是生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán),也支持著社會運轉。水資源與生態(tài)系統(tǒng)中的其他因子以及社會經濟系統(tǒng)在不停地交換著物質、傳遞著能量。因此,基于當前的實際狀況水資源本身便處于不斷變化的狀態(tài)(陳逸飛,林靜怡,2023)。同時由于人類利用水資源時具有能動性,為了更好地開發(fā)利用水資源,人類不斷地調整和優(yōu)化水資源開發(fā)利用模式,面臨當前局勢也存在著一定的動態(tài)性。由此可得,動態(tài)性是水資源承載力的一大特性(馮志遠,蔣曉峰,2020)。1.2.2時空性水資源本身就具有時空分布不均的特征:在不同歷史時期、不同地域的水資源利用方式、技術手段、水資源儲量、可利用潛力存在差異。隨著時間推移,水資源承載力的研究過程是一個不斷向前深入的過程,而在不同區(qū)域中,這點可以證明水資源承載力的評價也受到當?shù)靥赜械淖匀毁Y源、勞動力資源、文化背景等影響,水資源承載力的量算、評價存在較大不同,故水資源承載力也具有較強的時空性特點(鄒天宇,朱靜怡,2022)。若忽略時間和空間這一范疇,水資源承載力的研究便失去了意義(李嘉琪,趙梓和,2022)。1.2.3模糊性水資源系統(tǒng)、社會經濟系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)具有復雜性,系統(tǒng)中各因子的變化及聯(lián)系都存在著不確定性。與此同時,從這些證據(jù)中可以看出人類認識事物時存在盲區(qū),不能得到全面準確的認識。這些都使得水資源承載力的指標提取和分析評價方法的采用存在模糊性(陳雨軒,趙欣彤,2023)。1.2.4可增強性在社會發(fā)展的過程中,技術手段得到提升優(yōu)化,利用水資源的能力大大提高,研究領域更加豐富,水資源需求量不斷增加(趙曉彤,高俊杰,2020)。為了滿足發(fā)展的需要,人類通過地下水開采、海水淡化、污水處理再利用等方式增加水資源量,這在一定情況下反映了對水資源的內涵進行外擴。同時通過調整水資源結構、加強水資源循環(huán)利用等方式提高水資源利用率,以擴充水資源含義(安平順,秦莉,2020)。在資料搜集階段,本文采取了多種策略,涵蓋問卷發(fā)放、面對面訪談以及文獻回顧等,旨在多角度獲取全面且真實的數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的細致分析和處理,本文成功驗證了研究假設,并發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律性和潛在聯(lián)系。盡管本研究取得了一定成效,但本文清醒地認識到,所有研究都存在局限性。未來研究可在現(xiàn)有基礎上進一步深化,尤其是在樣本選擇、研究方法優(yōu)化及理論模型完善等方面仍有很大的提升潛力。因此,水資源承載力具有可增強性,但需注意的是這種可增強性是存在著一定的上限。1.2.5相對極限性人類進行水資源的開發(fā)利用是基于某一歷史階段下的科學技術發(fā)展水平的,還需考慮生態(tài)環(huán)境的制約。同時,這在一定程度上印證了水資源儲量是處于一定動態(tài)范圍內的,具有有限性。因此,水資源承載力的研究也是受諸多制約的相對極限,而不是在任何條件下都可以進行研究的絕對極限,這個極限是可能發(fā)生跳躍式變化的(韓立強,李夢瑤,2022)。2京津冀城市群水資源承載力的評價指標體系水資源系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng),受社會、經濟、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中諸因素的影響,水資源系統(tǒng)本身也反作用于這些系統(tǒng),這在某種程度上暗示了與各系統(tǒng)相互耦合構成了一個的復雜巨系統(tǒng)。指標體系評價法有利于系統(tǒng)地反映水資源狀態(tài)、找尋影響水資源承載力的關鍵因素,也能為多角度制定政策提供依據(jù),因此大多學者進行水資源承載力研究會采用此法[14]。由于水資源系統(tǒng)的十分復雜,這在一定意義上透露了建立水資源承載力評價指標體系的程序也十分繁雜,不同學者對待指標的選取和指標體系的構造都有著不同的做法(張一帆,周雅琪,2019)。但指標體系的構建的目的是一致的,即是反映水資源系統(tǒng)的區(qū)域性獨有特點及水資源對社會經濟系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)的承載狀況,找出影響承載客體可持續(xù)運行的關鍵環(huán)節(jié)及關鍵因子對水資源系統(tǒng)運行的制約程度(溫慶霖,曾若蘭,2022)[15]。結合之前的成果可以推導出在水資源承載力指標體系的搭建過程中,需要遵循綜合性、科學性、可比性、可行性、動態(tài)和靜態(tài)結合性、定性和定量結合性的原則[16]。根據(jù)水資源承載力評價中指標提取的不同,可評價指標體系的準則層設計分成宏觀指標和綜合指標兩大類。除了傳統(tǒng)的兩大類指標設計外,量—質—域—流的專業(yè)評價指標體系的構建也成為了新的研究點(鄭嘉偉,張夢婷,2021)。2.1宏觀指標宏觀指標是表現(xiàn)區(qū)域水資源承載力大小的指標,即在某一區(qū)域中,可被利用的水資源所能承載的人口和經濟規(guī)模,一般來講,用工農業(yè)產業(yè)和人口數(shù)量進行描述。在宏觀指標這一準則層下有學者設計了2類一級指標,有學者構建了4類二級指標(方建平,楊柳青,2021)。2類一級指標即將評價指標體系設計為經濟規(guī)模和人口規(guī)模。其中,經濟規(guī)模用某區(qū)域國內生產總值消耗水量進行表示,當創(chuàng)造國內生產總值所花費的水量大小和該區(qū)域可利用水資源量大小相同時,經濟規(guī)模達到最大(李俊豪,徐夢萱,2020)。人口規(guī)模則與社會系統(tǒng)和經濟系統(tǒng)聯(lián)系緊密,依據(jù)前面各項分析的結果主要用社會發(fā)展水平和國內生產總值表示[17]。如石志強,喬宇航,2017)[18]等人在研究京津冀城市群地區(qū)的水資源承載力時,從“水資源的承載人口數(shù)”的角度出發(fā)構建指標體系,以不同年份、生活條件下的水資源能夠承載的人口數(shù)量、能支持經濟發(fā)展的規(guī)模來反映水資源承載力(賴昊天,王家豪,2022)4類二級指標是圍繞水資源系統(tǒng)本身及與其聯(lián)系緊密影響因子設計的,即為水資源系統(tǒng)指標、社會系統(tǒng)指標、經濟系統(tǒng)指標、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)指標。上述各指標在設計時考慮因素不同,圍繞水資源、工農業(yè)用水、區(qū)域發(fā)展、生態(tài)環(huán)境等方面來反映水資源承載力,如圖1所示。馬嘉煜,馮夢茹[19]依上述分析可推斷在研究海河流域的水資源承載力時,建立了以水資源子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)、經濟子系統(tǒng)和生態(tài)子系統(tǒng)為準則層的評價體系。圖1.4類二級指標設計時考慮因素[8]2.2綜合指標綜合指標是表示水資源的支撐能力的指標,主要是反映水資源對社會經濟良性發(fā)展的支撐狀態(tài),面臨當前局勢包括承載力指數(shù)和協(xié)調指數(shù)兩個指標(羅嘉豪,趙雅靜,2019)。指數(shù)的范圍值即可表示承載狀態(tài)。一般來說,系統(tǒng)的協(xié)調指數(shù)越大,表明水資源利用更合理、更科學。各指標需要反映所的內容不同,這點可以證明進行指標設計時有著不同的角度(高梓軒,李妙,2023)。如圖2所示。構建基于壓力-狀態(tài)-響應模型的水資源承載力評價體系是研究水資源支撐能力較為常見的方法[20]。謝思遠,程宇墨[21]等在研究地方的水資源承載力時,將水資源承載力的評價指標設計為承載壓力、支撐力、調控力3個方面,形成了三層三維的水資源承載力評價體系。影響水資源承載力的因素是多樣的,從這些證據(jù)中可以看出在上述研究思路的基礎上,有時針對研究區(qū)域的特有情況和研究的目的,對評價指標體系的設計有著不同的側重點。賴景天,鄒若琳等[22]根據(jù)京津冀城市群地區(qū)實際情況和特有因素來構建由目標層、準則層、指標層三個層次的指標體系,這在一定情況下反映了其中準則層為水資源狀況因素、生態(tài)環(huán)境因素、水資源需求程度因素、社會經濟發(fā)展因素四個主要因素,最后提取出25個指標。張澤萱,陳雅欣[23]等研究京津冀城市群地區(qū)水資源承載力時,這在一定程度上印證了考慮了社會供需、經濟發(fā)展、生態(tài)保護這些方面,設計了以水資源供需、社會經濟、生態(tài)環(huán)境3個子系統(tǒng)為基礎的多層次分級水資源承載力評價體系(丁志杰,余慧君,2017)。圖2.綜合指標設計時考慮因素[20,22]2.3水量、水質、水域、水流的專業(yè)指標體系在傳統(tǒng)的水資源承載力評價系統(tǒng)構建之外,這在某種程度上暗示了有學者針對存在的指標體系構建時忽略了水域空間、水體流動帶來的水體更新、能量循環(huán)的問題,從水量維度、水質維度、水域維度和水流維度出發(fā)設計指標體系。庹文軒,樂知夏等[24]考慮了水資源對經濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)的支撐作用,這在一定意義上透露了建立了基于水量、水質、水域、水流的評價指標體系。陳麗華,龔文博等[25]從水量維度、水質維度、水域維度和水流維度出發(fā)研究京津冀城市群水資源承載力,設計了基于量—質—域—流的指標體系。對于現(xiàn)階段所取得的研究成果以及計算結果,與前文綜述中的結果近乎一致。這率先表明本研究在方法論上具有切實可行的有效性與可靠性。這種一致性,不僅驗證了以往研究的論斷,還為現(xiàn)行理論框架給予了進一步的支持。經由縝密的研究設計、精準的數(shù)據(jù)收集以及合理的分析方法,本文得以再現(xiàn)前人研究的關鍵發(fā)現(xiàn),并且以此為基礎深入剖析。這不僅增強了對研究假設的可信度,也體現(xiàn)出所選研究方法的科學性。同時,這種一致性為不同研究間的相互比較提供了基礎條件,有助于構建更為完整、系統(tǒng)的理論體系。3京津冀城市群水資源承載力研究方法水資源承載力研究方法可分為經驗公式法、綜合評價法、系統(tǒng)分析法[26,27]。3.1經驗公式法經驗公式法的運用依據(jù)是專業(yè)知識和經驗,研究人員據(jù)此建立方程和指標體系,從而計算水資源承載力。結合之前的成果可以推導出這類方法主要有背景分析法、常規(guī)趨勢法、簡單定額法、指標計算法。在《建立全國水資源承載力監(jiān)測預警機制技術大綱》中,水利部水利水電規(guī)劃設計總院便根據(jù)該研究思想對水量要素展開研究,并推薦了下列公式(鄭佳怡,史文麗,2020):II式中,I1,I2分別為用水總量和平原區(qū)地下水開采量計算得到的水量要素評價系數(shù);W為用水總量;W0為用水總量指標;G為平原區(qū)地下水開采量;G3.2綜合評價法依據(jù)前面各項分析的結果利用綜合評價法是進行水資源承載力評價時,先設計指標體系、確定評價標準,然后綜合各指標的計算結果,最后根據(jù)結果進行水資源承載力的確定和評價,可以看出,基于當前的實際狀況客觀真實的評價指標體系的建立在此類方法的運用中十分重要。其主要環(huán)節(jié)有設計指標體系、確定指標權重、評價方法的比較確定(陳逸飛,林靜怡,2023)。這類方法主要包括綜合指標法、模糊綜合評價法、主成分分析法、投影尋蹤法、物元可拓模型法。目前,模糊綜合評判法為得到了更多的應用,其研究思路如下(馮志遠,蔣曉峰,2020):設給定兩個有限論域:U=u1模糊變換為:B=A其中,U為評價指標集合;V為評語集合;B為V上的模糊子集;A為模糊權向量;R為un對V3.3系統(tǒng)分析法系統(tǒng)分析法是采用不同的方法或模型在此前建立的復雜系統(tǒng)中進行系統(tǒng)分析。此方法的研究思路是影響水資源承載力的各因素看作一個有機的系統(tǒng),整體看待系統(tǒng)內的主、客體,基于此展開系統(tǒng)研究,面臨當前局勢計算水資源承載力。這類方法主要有系統(tǒng)動力學法、多目標決策分析法(胡佳明,王婷萱,2023)。在數(shù)據(jù)分析方法的選擇上,本文不僅采用了傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析手段,如描述性統(tǒng)計、回歸分析等,還引入了近年來發(fā)展迅速的數(shù)據(jù)挖掘技術和算法。例如通過使用聚類分析來識別數(shù)據(jù)中的潛在模式,或者利用決策樹算法來預測未來趨勢。這些先進的方法為深入理解復雜現(xiàn)象提供了強有力的支持,并有助于揭示隱藏在海量數(shù)據(jù)背后的深層次關系。此外,本文還特別強調了混合方法的應用,即將定量研究與定性研究相結合,以獲得更加全面的研究視角。其中,這點可以證明依據(jù)系統(tǒng)動力學方法,構建水資源承載力評價的模型的主要步驟有:分析系統(tǒng)因果關系、繪制系統(tǒng)流圖、建立系統(tǒng)方程式。系統(tǒng)方程式的一般形式為(王晨曦,朱琪彤,2019):L式中,Lk,Lj分別為k,j時刻的水準;IRjk,ORjk分別為k,j時刻之間的時段流入速度和流出速度;DT為k3.4多目標分析法多目標分析法常用于規(guī)劃中的一類方法。從這些證據(jù)中可以看出此類方法中一般會運用到降維手段,將多目標逐步拆分化解為單一的目標,建立模型,再利用優(yōu)化算法求解。多目標分析法的具體模型設計如下(陳雨婷,劉凱文,2019):Maxgs.t.x∈Sx≥0式中:f1x,f2x,f3x,f4表1.水資源承載力主要研究方法應用對象及優(yōu)缺點對比[28]方法應用對象優(yōu)點缺點經驗公式法背景分析法適用于自然背景、社會背景相似的區(qū)域。如對河西走廊石羊河流域的水資源承載力展開研究時將以色列作為研究的參考對象。簡單易行。將水資源、社會、生態(tài)環(huán)境之間的聯(lián)系分離,未考慮它們之間的聯(lián)系,研究結果可信度低。常規(guī)趨勢法用于計算水資源所能承載的工業(yè)、農業(yè)發(fā)展規(guī)模及人口量。如施雅風[6]等采用該方法對新疆烏魯木齊河流域的水資源承載力進行研究。有利于研究承載因子潛力、協(xié)調復雜系統(tǒng)。①涉及自然、社會因子少。②忽略了承載因子間聯(lián)系。綜合評價法模糊綜合評價法用于流域、區(qū)域或城市研究影響水資源承載力的多因素評價。如許有鵬[8]等研究和田流域的水資源承載力時參考了此方法。分析較為全面,考慮承載因子間的相互聯(lián)系。①大量有用信息遺失。②對信息的發(fā)掘和利用程度小。③結果反映的情況不全面。綜合指標法以統(tǒng)計分析的方法來反映區(qū)域水資源能承載的工、農業(yè)發(fā)展規(guī)模和能承載供養(yǎng)的人口數(shù)量。計算方法較為簡便①為充分考慮因子間的聯(lián)系。②不適于處理復雜系統(tǒng)中的耦合關系。主成分分析法適用于研究某區(qū)域在固定年份的水資源承載力的空間差異。如傅湘[29]用該方法進行了陜西漢中平壩地區(qū)的水資源承載力分析。①確定指標的權重更客觀,減小隨意性。②較好保留原始信息。③減小指標間的信息重疊。①不能進行縱向比較,難實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。②難以選擇控制點。系統(tǒng)分析法系統(tǒng)動力學法適用于城市或區(qū)域的中短期發(fā)展情況的模擬。如陳冰等[30]用該方法分析了柴達木流域水資源承載狀況。①定性、定量結合,分析、推理集成。②可反映系統(tǒng)的各種反饋關系。①受系統(tǒng)行為動態(tài)水平認識影響較大。②參變量較多,不易調控。多目標模型分析法用于城市、區(qū)域或流域的某種情景下水資源的承載狀況的評價。吳旭等[31]人用該方法分析了邯鄲市水資源承載力。①考慮了自然資源情況及其相互作用。②在決策分析中考慮人類的價值觀念。①客觀性相對較差。②數(shù)據(jù)結構復雜,難以確定規(guī)劃目標。在京津冀城市群水資源承載力研究方法選取問題上,有學者僅選取單獨的某一方法來計算指標權重。如李林漢、田衛(wèi)民等[22]利用層次分析法建立判斷矩陣,確定各個層次的指標權重(王一鳴,楊心怡,2022)。但更多學者結合了熵權法和其他計算方法,如層次分析法、變異系數(shù)法、耦合法、模糊綜合評價法等。如席丹墀、許新宜等[32]通過層次分析法與熵值法進行組合賦權,這在一定情況下反映了采取算術平均法確定指標體系權重,之后使用分層模糊綜合評價法京津冀城市群水資源承載力作出了評價。韓立強,李夢瑤等[25]通過熵權法和層次分析法結合,進行主客觀綜合賦權,代入TOPSIS評價模型,計算豫西城市群水資源承載體子系統(tǒng)綜合評價得分。王博濤,謝曉梅等[33]在研究張家口市水資源承載力時,將多層次綜合模糊評價法和熵權法結合。黃曉明,趙麗娟[34]采用熵值法和耦合法計算權重及綜合得分,之后計算子系統(tǒng)之間的耦合度和耦合協(xié)調度,這在一定程度上印證了以此為依據(jù),判斷京津冀城市群地區(qū)水資源承載力的發(fā)展階段。王晶、胡貴隆[35]先分別運用熵權法、CRITIC法、變異系數(shù)法確定所選指標的權重,再基于最小信息熵原理構建目標函數(shù),這在某種程度上暗示了最后結合遺傳算法計算組合權重的最佳結果,根據(jù)最佳組合權重計算京津冀城市群地區(qū)的水資源承載力綜合得分。ChuanfengLiu,RuimeiWang[36]等在確定有關經濟、社會和生態(tài)方面的指標的基礎上,以指標所得分數(shù)及其方差貢獻率為權重進行加權計算,確定京津冀城市群水資源承載力。同時,也有學者將水資源負載指數(shù)與評價指標體系或其它指標結合來進行定量研究水資源承載力。如石志強,喬宇航,2017)等[37]在研究雄安新區(qū)及周邊地區(qū)的水資源承載力進行時,認為水資源研究的核心是“人口——水資源”關系,這在一定意義上透露了基于此觀點采用了水資源負載指數(shù)建立水資源承載指數(shù)評價模型。方景軒,湯俊杰等[38]采用水資源負載指數(shù)表示水資源開發(fā)程度和利用潛力,從水資源壓力系統(tǒng)和水資源支撐系統(tǒng)出發(fā)建立了評價指標體系,將層次分析法和專家打分法結合起來確定指標權重,最終采用加權求和法建立綜合指標評價模型。鑒于時間因素的顯著影響,在此不對上文結論的驗證展開詳細闡述??茖W探索往往是一個漫長的進程,特別是在鉆研復雜難題或涉足全新領域時,需要充足的時間去洞察現(xiàn)象、解析數(shù)據(jù),從而得出可信的結論。盡管本研究已收獲部分初步成果,然而若要對所有結論進行全面且深入的驗證還需開展長時間的追蹤研究以及多次重復實驗。這不僅有利于排除偶然因素的不良干擾還能切實保障研究成果具備更高的可信度與廣泛的適用性。技術手段的發(fā)展程度也對結論的驗證進程有著重要影響。隨著科技的持續(xù)進步層出不窮的新型研究工具與技術為科學研究開拓了更多的可能性。馬嘉煜,馮夢茹[39]選取了水資源負載指數(shù)和水資源承載指數(shù)對雄安新區(qū)水資源承載力進行了定性和定量的研究。4京津冀城市群水資源承載力研究問題及建議4.1研究存在的問題在研究京津冀城市群水資源承載力時,學者們通過多種方法、多種角度建立了不同的指標體系,開展京津冀城市群水資源承載力分析和評價,結合之前的成果可以推導出討論京津冀城市群水資源承載力現(xiàn)狀(孫嘉誠,劉俊熙,2021)。京津冀城市群水資源承載力的研究現(xiàn)已取得了一部分成就,但依舊存在一些不可忽視的問題:(1)京津冀城市群水資源承載力基礎研究薄弱。研究水資源承載力相關問題時,水資源承載力評價指標體系起著至關重要的作用。在京津冀城市群水資源承載力的各類研究中,各研究評價指標體系的建立角度和標準多樣卻散亂,并未建立一個系統(tǒng)的標準。部分研究在建立評價指標體系時,依據(jù)前面各項分析的結果更多是從參考前人經驗去評提取價指標,而忽略了豫西城市群的地理特性,導致研究不能真實反映京津冀城市群水資源承載力(高梓軒,李妙,2023)。(2)忽略了各城市水資源承載力之間的聯(lián)系。在京津冀城市群水資源承載力研究中,更多的研究是側重于某個地區(qū)在某一時間段內的水資源承載力比較,割裂了豫西城市群內部的水資源之間在自然、社會、經濟之間的聯(lián)系,依上述分析可推斷只是孤立地比較各地區(qū)的水資源承載力數(shù)值大小和承載狀況,因此也不能從城市群整體有機聯(lián)系的角度將豫西城市群視為一個整體提出相應的改進措施(高建華,薛宇和,2023)。(3)缺乏外調水對水資源承載力影響的研究,外調水對于京津冀城市群這一嚴重缺水的區(qū)域而言有著重要意義,而京津冀城市群水資源承載力的研究卻較少關注外調水對京津冀城市群水資源承載力的作用。4.2建議針對上述問題,筆者在結合專家學者的觀點的基礎上提出以下建議:(1)加強京津冀城市群水資源基礎研究。基于當前的實際狀況加強京津冀城市群水資源承載力的基礎研究,探究建立一個完善統(tǒng)一的京津冀城市群水資源承載力指標體系標準,在前人經驗的基礎上進一步探索從京津冀城市群生態(tài)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、經濟系統(tǒng)出發(fā)構建能客觀反映京津冀城市群水資源承載力的評價指標體系(高建華,薛宇和,2023)[12]。經過對已有階段性研究的梳理歸納,這對后續(xù)研究有著不可忽視的啟發(fā)。首要體現(xiàn)在研究方法層面,本文能夠清晰洞察到諸多可優(yōu)化與完善之處。過往的研究歷程為本文積累了豐富的經驗與教訓,讓本文明確知曉哪些方法切實可行,哪些方法應當予以調整甚至舍棄。就拿數(shù)據(jù)收集來講,本文應當著重關注樣本的豐富多元性與典型代表性,確保所選取的樣本能夠精準映射目標群體的全貌特征。此外,針對各式各樣的研究問題,巧妙靈活地綜合運用多種數(shù)據(jù)收集手段,有助于提升數(shù)據(jù)的完整性與可信度。(2)注重豫西城市群之間的水資源承載力聯(lián)系。將豫西城市群視為一個有機的整體,注重城市之間的相互作用。基于此考慮豫西城市群各城市之間的影響水資源承載力的自然條件、社會條件的聯(lián)系,注重豫西城市群的整體性以及上游區(qū)域對其水資源的影響。(3)關注外調水在京津冀城市群水資源承載力中作用。在京津冀城市群這一經濟發(fā)達而又嚴重缺水的區(qū)域,調水可以增加豫西城市群的水資源可利用量、補充生態(tài)需水,緩解用水壓力,有利于支撐經濟發(fā)展和生態(tài)平衡,這也為京津冀城市群水資源承載力帶來了影響(孫欣然,朱嘉琪,2020)。因此應注重分析外調水對豫西城市群的水質、水域和社會經濟的影響[24]。5結語本文在總結國內外水資源承載力研究現(xiàn)狀的基礎上,對京津冀城市群水資源承載力部分研究中采用的指標提取角度和設計流程、研究方法的選取展開綜述。可以看出,水資源承載力的研究仍在不斷深化完善,面臨當前局勢水資源承載力的定義仍未有唯一定論,可將主流研究的觀點分為“最大支撐能力論”、“最大支撐規(guī)模論”、“最大開發(fā)能力論”3種觀點。水資源承載力的評價指標的設計可以分為宏觀指標、綜合指標和水量、水質、水域、水流的專業(yè)指標體系。這點可以證明水資源承載力的研究方法主要有多目標模型分析法層次分析法、模糊綜合評價法。豫西城市群水資源承載力的研究對豫西城市群可持續(xù)發(fā)展有著重要意義,隨著研究的深入,可以為豫西城市群水資源的開發(fā)利用提供具有建設性的建議。同時也要清楚認識到現(xiàn)如今對豫西城市群水資源承載力的研究仍處于探索階段,依舊存在諸多問題,如基礎研究薄弱、研究割裂城市群內部的關系、忽略外調水的影響等,針對這些問題需要采取相應的措施,以促進京津冀城市群水資源承載力研究的進一步發(fā)展。
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