第四节 案例分析及启示——石羊河流域农业水资源评估
一、石羊河流域水资源概况
石羊河发端于南部祁连山，自东向西主要由大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河、东大河、西大河等8条河流汇集而成，除大靖河外，中部6条河于武威附近汇合成石羊大河干流入红崖山水库，然后进入民勤盆地，西大河及东大河在永昌城北汇合成金川河流入金川峡水库，然后进入金昌盆地。石羊河流域涵养了甘肃河西走廊东端的土地，于巴丹吉林和腾格里沙漠之间的民勤盆地北部消失。
经过多年的开发利用，石羊河流域水资源支撑着流域内区域经济的发展，人民生活水平不断提高。然而，水资源的过度利用，引发了一系列生态环境问题。这些问题不仅威胁到流域内的经济社会的可持续发展，而且在有些地方甚至已经到了危及人类生存的地步。因此实施石羊河流域水资源的综合治理，成为目前该流域最紧迫的任务。
作为综合治理的基础，科学的分析问题并进一步评估水资源的现状，则是首要内容。目前石羊河流域水资源的问题主要有以下几方面：
（一）水资源短缺，供需矛盾十分突出
“石羊河流域水资源量约17亿立方米，占甘肃省水资源总量的1/4，灌溉面积约29万公顷，占甘肃内陆河地区总灌溉面积的1/2，流域内人口约223万人，是甘肃总人口的1/12”。(17)目前流域水资源利用率按照现状流域水资源毛利用率(用水量与水资源量比)计算，已经高达154%，净利用率（耗水量与水资源量比）也已经超过95%，均远远超出了国际公认的合理利用率水平。由于石羊河流域中游对水资源使用过度，地表水能够进入民勤盆地的数量大大减少，已经远远不能满足当地工农业生产的发展需求。为了维持生产的正常发展，又不得不过量掘井取水，使地下水的超采状况愈演愈烈。目前年超采地下水大约3.5亿立方米，造成地下水位以每年大约0.5～1.0米的速度普遍而又持续地下降。原本可以互相补给的地表水河地下水同事面临着供不应求的情况，这就导致了河水和地下水双降的紧迫局面，进而使超采地下水的情况在原本水量充足的中游地区也普遍存在，地下水的水位下降趋势不容乐观。由此引发的一系列生态环境问题，是我们沉痛地意识到流域现状的社会经济发展是以牺牲生态环境和长远利益为代价而取得的。
（二）生态环境恶化主要表现在河流源头区和尾闾区
由于人们在河流源头区乱砍滥伐和过度放牧，造成祁连山区的乔木、灌木林破坏严重，30%的灌木林区出现草原化和荒漠化，灌木林下线比20世纪50年代上移约40米，部分地区开荒种地，严重毁坏林草植被，不但草场载畜量下降，而且导致水土流失，河流自然流量的季节性变化剧烈，水源涵养功能急剧下降。
地表水能够进入尾闾民勤盆地的流量大大减少，地下水的超采状况不能得到有效遏制，甚至有愈演愈烈的趋势，致使原本依赖地下水生长的沙枣林、梭梭及天然白刺等植物枯萎死亡，原本能够起到固沙作用的灌木林地带因水分亏缺而退化衰败，这些具有保护功能的林带的衰落大大削弱了其防沙固沙、保护绿洲的能力，出现了成片土壤沙漠化的现象，而绿洲萎缩和土地沙化，又进一步加重了风沙和沙尘暴的危害。这些灾害性天气不仅严重威胁着石羊河流域的人民的正常生产、生活，并且对全省乃至整个西北、华北的生态环境也产生了不可低估的负面影响。人们以毁林毁草、开荒种地、开矿淘金等粗放型的方式盲目追求短期经济利益，其结果是严重破坏了水域内生态环境，更加重了石羊河流域的水资源开发利用的严峻性。
（三）水资源配置不合理，农业耗水量过多
石羊河流域内灌溉面积大，复(套)种比例高，灌溉技术又相对落后，种植结构不够合理，导致农业用水效率偏低，耗水量过大，占总用水量的90%以上。生态用水被严重挤占，导致生态环境进一步恶化。局部地区不顾及地下水严重超采的客观实际，还在不断地扩大耕地面积，这种错误行为仍未得到有效的扼制。
（四）水污染形势严峻，水质持续恶化
由于石羊河流域内的城市生活污水、工业废水处理率不高，来自农业生产的农药、化肥产生了面源污染，致使流域水质恶化，水污染严重。当地表水进入红崖山水库时，水质仅为V类，这更经一步加快了民勤盆地地下水的恶化趋势。“民勤盆地地下水矿化度以每年大约0.12克/升的速度增加，矿化度更是高达2～4克/升，最高地区能达到克/升，造成了盆地北部的5万多人、11万多头牲畜饮水十分困难”。(18)
（五）缺乏权威的流域统一管理机构和有效的管理机制
石羊河流域水资源管理基本上处于无序状态，各地区各自为政，协同体机制不全、不顺，水资源定价不合理，法规体系不健全；加之公民自觉守法意识不够，监管部门执法力度不强，水事活动各行其是造成纠纷频发。从根本上讲，缺乏权威的流域统一管理机构和有效的管理机制，是石羊河流域水资源利用失控和生态环境恶化的根本原因之一。
二、石羊河流域农业水资源及管理有效性评估
石羊河流域是我国河西干旱荒漠区三大内陆河流域之一，流域内水资源严重匮乏，总量不足，人均占有量少，是人口最多、水资源可持续利用程度最高、用水矛盾最突出、生态环境问题最严重、水资源对社会经济发展制约性最强的地区，随着人口增长和经济社会的发展，水资源已严重超载，严重制约区域经济社会快速、健康发展，农业水问题已成为制约石羊河流域可持续发展的重要制约因素。结合石羊河流域的实际情况，建立适合该地区农业水资源可持续利用的指标体系，合理评价农业水资源系统各要素与农业生产系统各要素的协调程度，为农业水资源的可持续利用提供了科学依据和决策支持。
（一）指标体系设计
根据石羊河流域农业水资源发展特点，建立三层递阶结构体系：目标层、准则层和指标层。目标层为单一指标，有4个准则，具体指标有14个，结构如表4-5所示。
表4-5 农业水资源可持续利用层次结构
目标层A表示所需达到的目标，综合反映区域农业水资源复合系统中经济、社会、生态环境及农业水资源的协调发展状况，用来衡量水资源可持续利用状态。准则层B进一步反映了系统发展水平和系统发展的协调性，由资源子系统（B1）、人口子系统（B2）、经济子系统（B3）和生态子系统（B4）组成。指标层C结合该区域实际情况共选取了14个反映水资源、社会、经济和生态环境4个子系统状况的指标。
（二）指标权重的确定
1.单层次排序结果
层判断矩阵如下：
同理可以得到其他各层权重向量，计算结果如表。
表4-6 权重向量计算值
2.层次总排序结果
在已知各层权重的基础上，可以求出14个指标的总排序。计算方法就是用A-B层W=［0.4726，0.1555，0.1304，0.2415］T中的元素，分别与WBi相乘，即得到总排序，见表4-7。
表4-7 层次总排序
（三）石羊河流域农业水资源可持续利用模糊评价结果
石羊河流域农业水资源可持续利用评价指标值如表，定量指标S型隶属度曲线转折点取值如表。定量指标（除C7和C13）按S型隶属度计算公式进行标准化，指标隶属度计算结果如表。定性指标分五级是1、2、3、4、5，分别赋值为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0。根据各项指标的隶属度和权重，可以计算出石羊河流域农业水资源可持续利用综合隶属度，计算结果如表4-8。
表4-8 石羊河流域农业水资源可持续利用评价指标值
表4-9 定量指标S型隶属度曲线转折点取值
表4-10 指标隶属度值
表4-11 石羊河流域农业水资源可持续利用评价结果
三、结论
根据石羊河流域的实际状况，基于可持续利用的角度，我们运用AHP理论与Delphi方法相结合建立了石羊河流域农业水资源多维耦合指标体系。指标体系结构为3层递阶结构，有目标层、准则层和指标层，具体指标14个，并对指标重要程度进行了总排序。分析结果表明，为了达到农业水资源的可持续利用，可以通过对水资源合理利用，有效控制地表水，控制水污染，注意生态环境的保护，提高人们节水意识，加强水利科技人员的培养等方面来得以实现。
用模糊综合评价方法确定了石羊河流域的水资源可持续利用程度。结果表明，石羊河流域农业水资源可持续利用程度为0.3937，从总体看农业水资源可持续利用的水平还不是很高，今后必须要合理利用水资源，提高水资源的利用率，改善农业水资源的生态环境。
【注释】
(1)http://guancha.gmw.cn/show.aspx?id=344
(2)王建华，江东，水：21世纪的石油?[J]，世界科学，1999（05）
(3)全国农业区划委员会中国农业资源与区划要览编委会，中国农业资源与区划要览［M］，测绘出版社，1987：366
(4)长江水利委员会国际合作与科技局编译，世界淡水资源综合评估[［M］.武汉：湖北科学技术出版社，2002：142-146
(5)国家环境保护局,1999年中国环境状况公报［J］,环境保护，1999（7）
(6)郑杭生，中国水问题［M］.北京：人民大学出版社，2005：1-3
(7)全国农业区划委员会中国农业资源与区划要览编委会，中国农业资源与区划要览［M］，测绘出版社，1987：379
(8)http://web.peopledaily.com.cn/rmlt/9804/newfiles/a1200.html
(9)郎小云,王迎新,刘爱霞,陈爱华，中国水资源的可持续利用[J].地下水，2010，（11）
(10)楚泽涵，有水才有生命［J］.群言,2000（12）
(11)钱正英，中国可持续发展水资源战略研究综合报告［J］，中国水利学会2001学术年会论文集，2001
(12)甘泓，王浩，罗尧增，水资源需求管理——水利现代化的重要内容［J］，水利工程，2006（02）
(13)李相莉,向道友,韩金超,我国农业水资源利用发展对策研究［J］，水利科技与经济,2009（12）
(14)谢永刚，水权制度与经济绩效［M］，北京：经济科学出版社，2004:76-80
(15)李雪松，中国水资源制度研究［M］，武汉：武汉大学出版社，2006:109-122
(16)陈军，孙雪涛，王东华，吴剑锋，王振海，应用基础地理信息辅助中国水资源战略研究［J］，地理信息世界，2005（5）
(17)王忠静,石羊河水资源规划决策支持系统［J］，甘肃水利水电技术，1995（3）
(18)郭喜庄,卢玉东,赵彦善,甘肃民勤地下水开发区划及可持续利用研究［J］，2008（2）
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