新疆喀什地区地下水水资源承载能力综合评价_古丽巴合尔·阿不里孜.pdf
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1、DOI:10 19807/j cnki DXS 2023 03 012新疆喀什地区地下水水资源承载能力综合评价古丽巴合尔阿不里孜(新疆喀什水文勘测局,新疆 喀什 844000)摘要从社会经济、地下水资源量、自然生态环境选取 8 个指标构建地下水资源承载能力综合评价指标体系,采用模糊权物元方法对喀什地区地下水资源承载力进行综合评估。评估结果表明:喀什地区中麦盖提县地下水资源承载能力综合等级为 III 级,喀什市为 I 级,其他县区均为 II 级,地下水资源承载能力总体较好。研究成果对于喀什地区地下水资源保护具有参考价值。关键词模糊权物元模型方法;综合评价指标体系;地下水资源承载能力;喀什地区中图
2、分类号P641 8文献标识码B文章编号1004 1184(2023)03 0040 02收稿日期2022 11 11作者简介古丽巴合尔阿不里孜(1990 ),女,新疆乌恰人,助理工程师,主要从事水文水资源分析工作。喀什地区位于新疆的南部,区域地下水富集区主要位于其平原区,平原区地下水资源量年均值可达到 73 52 亿 m3,地下水补给主要来源于河道、渠系渗漏补给,其补给量占总补给量的比例超过 70%1。喀什地区地下水资源量时空分布十分不均匀,区域山前冲积带区域水质和水量均较好,冲积平原区地下水受人类活动影响较高2。近些年来,随着区域人类活动和气候变化综合影响,喀什地区的地下水量、水质都产生不同
3、程度的影响,区 域 地 下 水 承 载 能 力 有 所 下降3。为加大喀什地区地下水资源保护力度,需要对其地下水资源承载能力进行综合评估,结合综合评估的结果制定相对应的保护措施。当前,对于区域地下水资源承载能力综合评估的研究已取得一定成果,但在喀什地区还未进行相关应用,从社会经济、地下水资源量、自然生态环境选取 8 个指标构建地下水资源承载能力综合评价指标体系,采用模糊权物元模型对喀什地区地下水资源承载力进行综合评估,研究成果对于喀什地区地下水资源保护具有参考价值。表 1区域地下水承载能力评估指标体系准则层指标层指标标识社会经济地下水资源自然生态环境区域需水量人均值/m3/人C1地下水资源灌溉
4、与耕地面积之比/%C2地下水资源整体利用率/%C3水资源开发利用程度/%C4地下水可开采率/%C5年均需水率与灌溉面积之比/%C6地下水重复利用率/%C7地下水生态需水率/%C81地下水承载能力综合评估指标体系从社会经济、地下水资源量、自然生态环境选取 8 个指标构建区域地下水资源承载能力评估指标体系,具体如表 1 所示。2地下水承载能力综合评估方法采用模糊权物元方法建立地下水承载能力综合评估模型,首先建立不用评估指标体系下的综合评估模型:mn=M1M2Mmc1X11X21Xm1c2X12X22Xm2cnX1nX2nXmn(1)式中:mn为区域地下水资源承载能力综合评估指标;m为评价总维度;n
5、 为评估指标总数;Mmn为评价样本;cn为评估指标。在具体评估时主要假定各指标隶属度均为 1,因此可对其综合评估进行标准化转换:mn=M1M2Mmc11121m1c21222m2cn1n2nmn(2)式中:mn为标准化后的 m 维度下模糊权物元评估值。在评估模型构建的基础上对其进行判定矩阵的计算:=(xij)mn(3)式中:为评估模型指标的判定矩阵;i 为评价指标个数;j 为维度个数。对建立的指标判定矩阵进行归一化处理,处理方程为:bij=xij xminxmax xmin(4)式中:xmax为指标最大值;xmin表示为指标最小值。在进行评估指标判定矩阵归一化处理后,对各评估指标的熵值进行计算
6、:042023 年 5 月第 45 卷第 3 期地下水Ground waterMay,2023Vol.45NO.3Hi=1lnmmj=1fijlnf()ij(5)式中:Hi为评估指标的熵值;fij为指标判定矩阵比例,其计算方程为:fij=bijmj=1bij(6)在评估指标熵值计算基础上,对其指标的熵权 wi进行计算,计算方程为:wi=1 Hin ni=1Hi(7)3地下水承载能力综合评估样本分析喀什地区地下水资源承载能力评估指标样本数据系列采用“欧式贴近度”方法进行分析。不同指标之间的关联度通过欧式贴近度值进行客观表述,各指标样本数据系列的欧式贴近度越高则表明其联系越为紧密,反之其欧式贴近度
7、值越低。在对喀什地区水资源承载能力进行综合评估计算时,区域地下水承载能力综合评估结果需按照欧式贴近度进行标准等级的划分。欧式贴近度对于区域地下水承载能力综合评估的表达式为:Hj=1 ni=1wiji(8)在各评估指标欧式贴近度计算的基础上,基于模糊权物元法的区域地下水资源承载能力综合评估表达式为:H=M1M2M3HjH1H2H3(9)4喀什地区地下水资源承载能力综合评估4 1评价等级的划分供水因素和需水因素是区域地下水承载能力影响的主要因素。因此需要以客观性和独立性为原则进行区域地下水资源承载能力评估等级的划分。按照建立的地下水资源承载能力评估指标体系,将其不同评价指标划分成 3 个等级,各等
8、级按照以下集合进行表示:V(V1,V2,V3)=(,)(10)在方程中:级表示为区域地下水资源承载能力较高,地下水资源利用率较低,可进行适当开采和利用。级表示区域地下水资源承载能力适中,地下水资源可利用率一般,可在区域地下水资源管控范围内进行适当地下水资源的开采和利用。级表示为区域地下水资源承载能力较低,地下水资源利用率较差,不可进行地下水资源的开采,若果再进行地下水资源的开采和利用,区域地下水资源将会出现资源枯竭的情况。具体各等级下评定指标划分标准如表 2 所示。表 2区域地下水承载能力不同等级指标划分标准划分等级C1C2C3C4C5C6C7C8级1560301515501608级15 60
9、60 8030 8015 2015 2050 7590 1604 8级6080802020809044 2各指标评估数据值结合喀什地区水资源公报数据对喀什各行政分区各类指标进行赋值计算,结果如表 3 所示。表 3喀什地区各行政分区不同评估指标数据值各行政区C1/m3/人C2/%C3/%C4/%C5/%C6/%C7/%C8/%喀什市2 594 54 23 33 29 41 255 1515 213 820 62疏附县2 235 55 26 34 25 39 359 2614 292 930 59疏勒县2 059 48 35 30 29 43 528 3510 342 650 74英吉沙县1 89
10、2 47 25 29 45 44 357 499 262 740 63岳普湖县1 923 46 35 28 75 41 256 2311 392 230 59伽师县1 745 45 39 30 25 39 355 2112 251 890 62莎车县1 629 44 32 29 63 38 534 7413 151 620 53泽普县1 539 43 25 28 67 37 355 2610 351 740 47叶城县1 435 42 53 27 62 36 257 359 621 530 41麦盖提县2 053 40 59 25 43 41 355 298 741 620 39巴楚县1 43
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