福州市水资源承载力分析评价及对策

许 彦

（福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350013）

1 福州市水资源及开发利用现状分析

1.1 福州市水资源开发利用现状

1.1.1 现状供水情况

从福州市2016年来看，年供水量为28.92亿m3。其中，地表水源（蓄、引、提）供水量28.56亿 m3；地下水源供水量0.36亿m3。行政分区中，福州市供水量最大，为6.72亿 m3；罗源县供水量最小，为1.71亿 m3。（详见：表1）

表1 2016年行政分区供水量 （单位：亿m3）

1.1.2 现状用水情况

从福州市2016年来看，全市年用水总量为28.92亿m3。农业用水量10.02亿m3，其中农田灌溉8.51亿m3，林牧渔畜用水量1.51亿m3；工业用水量11.12亿m3；城镇公共用水量2.52亿 m3；居民生活用水量3.94亿m3；河道外生态环境用水量1.32亿m3。行政分区中，福州市用水量最多，为6.72亿m3，占全市总用水量的23.2%；罗源县用水量最少，为1.71亿m3。（详见：表2）

表2 2016年行政分区用水量 单位：亿m3

1.1.3 水资源开发利用率、用水效率

福州市2016年平均降水量为2316.5 mm，折合水量272.93亿 m3，比上年偏多30.5%，比多年平均偏多51.0%，属丰水年。全市最大点降水量为罗源县中房3122.0 mm，最小点降水量为长乐市梅花1554.0 mm。全市地表水资源量173.10亿m3，地下水资源量39.37亿m3，地下水与地表水不重复计算量0.52亿 m3,水资源总量173.62亿m3，人均水资源拥有量24 35 m3。全市年供水总量为28.92亿 m3；年用水总量28.92亿m3，比上年减少2.5%。其中：农业用水量10.02亿m3，占总用水量的34.6%；工业用水量11.12亿 m3，占总用水量的38.5%；城镇公共用水量2.52亿m3，占总用水量的8.7%；居民生活用水量3.94亿m3，占总用水量的13.6%；河道外生态环境用水量1.32亿m3，占总用水量的4.6%。

1.2 福州市水功能区划及水资源质量

1.2.1 水功能区划

2016年评价的10个国家级水功能区，其中饮用水源区4个，保留区2个，过渡区1个，缓冲区1个，景观娱乐用水区2个，按频次达标评价法分别对水功能区进行全因子评价和水功能区纳污红线主要控制指标项目评价。全因子达标评价结果：全年期水质达到水功能区目标的有3个，达标率30%。评价重要水功能区一级区（不包含开发利用区）2个，达标率20%；评价重要水功能区二级区7个，达标率70%。限制纳污红线主要控制项目评价结果：全年期水质达到水功能区目标的有10个，达标率100%。评价重要水功能区一级区（不包含开发利用区）3个，达标率100%；评价重要水功能区二级区7个，达标率100%。（详见：表 3）

表3 2016年福州市国家水功能区水质状况

1.2.2 水质评价

2016年水质评价河长1034.1 km，与上年评价河长相等，总体状况同上年相比有所好转。水质符合和优于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水的河长为880.6 km，占评价河长的85.16%。超标（Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类）河长为153.5 km，占14.84%，主要超标项目为总磷和五日生化需氧量。闽江干流（全年期）：评价河长197.6 km（水口水库～闽江口）。其中水质符合Ⅱ类水的河长为128.2 km，占评价河长的64.88%；符合Ⅲ类水的河长为69.4 km，占评价河长的35.12%；无超标河长。梅溪（全年期）：评价河长75.9 km（梅溪干流及部分支流），水质均超Ⅲ类水标准，主要超标项目为总磷、挥发性酚。大樟溪（全年期）：评价河长399 km（洑口乡～大樟溪口），其中水质符合和优于Ⅱ类水的河长为320.7 km，占评价河长的80.38%；符合Ⅲ类水的河长为78.3 km，占评价河长的19.62%；无超标河长。闽江小支流（全年期）：评价河长94.6 km（安仁溪、溪源溪、白眉溪、大目溪）。水质符合和优于Ⅱ类水的河长为12.5 km，占评价河长的13.21%；符合Ⅲ类水的河长为54.3 km，占评价河长的57.4%；超标河长27.8 km，占评价河长的29.39%。污染主要分布在大目溪梧桐下桥河段，主要超标项目为总磷、氨氮和五日生化需氧量。敖江：评价河长234.2 km（罗源与连江境内的敖江干流以及黄浦溪、斌溪等支流）。水质符合和优于Ⅱ类水的河长为77.6 km，占评价河长的33.13%；符合Ⅲ类水的河长为106.8 km，占评价河长的45.60%；超标河长49.8 km，占评价河长的21.26%。污染主要分布在敖江山仔水库，主要超标项目为总磷。

2 福州市水资源承载状况评价

2.1 数据来源与方法

本文参照全国水资源评价指标体系，同时根据《2016年福州水资源公报》、等数据资料，选取了如下10个指标：总人口（X1）、国内生产总值（X2）、固定资产值（X3）、居民消费水平（X4）、城市化率（X5）、降水量（X6）、供水量（X7）、水资源利用率（X8）、万元 GDP 用水量（X9）、污水年排放量（X10），其中正向指标有降水量（X6）、供水量（X7）；负向指标有总人口（X1）、国内生产总值（X2）、固定资产值（X3）、居民消费水平（X4）、城市化率（X5）、万元 GDP用水量（X9）、污水年排放量（X10）。

2.2 水资源承载状况评价结果

本文采用主成分分析方法进行水资源承载力综合评价，步骤如下。

（1）对p个指标的p×n个原始数据，采用Z-score法进行无量纲化处理。

（2）计算指标的相关系数矩阵Rjk。

（3）求 Rjk 的特征值 l k（k=1，2，…，p）和特征向量 Lk（k=1，2，…，p），根据特征方程|R-λI|=0 计算特征值 λk，并列出 λk的特征向量Lk。

（4）计算贡献率Tk=λk/∑pj=1λj和累积贡献率Dk=∑kj=1Tk，选取 Dk>85%的特征值 λ1，λ2，…，λm（m）。

（5）计算主成分指标的权重Wj。把第m个主成分特征值的累积贡献率Dk定为1，计算出T1，T2，…，Tm所对应的新的T′1，T′2，…，T′m，即为主成分指标的权重值。

（6）计算主成分得分矩阵Yij（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m）。

（7）根据多指标加权综合评价模型式（2）计算综合评价值。

式中：Wj为第j个主成分指标的权重；Yij表示第i个区域单元的第j个指标的单项评价值。此时W′j=T′j（j=1，2，…，m），Yij即是主成分得分矩阵（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m）。

（8）计算主成分与综合主成分得分。因子变量确定以后，对每一样本数据在不同因子上的具体数据值，就是综合评价值，它和原变量的得分相对应。

区域水资源承载经济压力指数FeI表征区域内水资源所承载的经济发展压力,数字越大则表明该地区水资源承载的经济发展压力越大。详见表4，从该表的数据可以看出，从水资源的数量上看，按多年平均和保证率水资源量没有数量压力，但按照高保证率，则水资源存在数量上的压力。特别是福州市区，水资源的数量压力非常大，需要周边地区供水。

表4 水资源承载力综合评价

3 提高水资源承载能力的建议

3.1 做好福州市规划，合理配置水资源

做好水资源在生活用水安全、防洪安全等6个领域的合理配置，考虑用水的现状以及联想到未来用水的需求。要考虑到不同的区域间水资源的基本状况，协调各地区的水资源差异状况。

3.2 发展节水灌溉农业，提供利用率

节水灌溉可提高农业用水的利用率以及单位农作物收益，而高效喷灌以及滴灌等有关设施尚未完善，农业用水的利用率有待提高。微灌可提高输水部分的利用率，又可提高田间水利用率，加大节水灌溉力度提高水资源利用率。

[1]马文敏，李淑霞，康金虎.西北干旱区域城市水环境承载力分析方法研究进展[J].宁夏农学院学报，2002，23（4）：68-86.