岱海流域水环境承载力综合评价.pdf
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1、专题与综述-168-岱海流域水环境承载力综合评价武昕艺1,2,张文星1,2,姜平平1,白妙馨1*,张一心2(1.内蒙古自治区受损环境鉴定与修复企业重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010000;2.内蒙古大学生态与环境学院,内蒙古 呼和浩特 010000)提要:本文以岱海流域为研究区域,采用AHP熵权法、系统动力学模型与耦合协调度模型,对该流域2018年的水环境承载力进行综合评价,并预测至2025年的情况。结果表明,2018年岱海流域水环境承载力处于红色巨警状态,水环境与经济社会的耦合协调度为极度失调状态。设置4种情景方案对20192025年进行模拟,结果显示各方面的指标均为最优,水环境承载力及耦
2、合协调度相较于2018年均有显著提升。关键词:岱海流域;水环境承载力;AHP熵权法;系统动力学;耦合协调度中图分类号:TS5 文献标志码:A DOI:10.20025/ki.CN10-1679.2023-15-56Comprehensive Evaluation of Water Environment Carrying Capacity in Daihai BasinWu Xinyi 1,2,Zhang Wenxing 1,2,Jiang Pingping 1;Bai Miaoxin*,Zhang Yixin 2(1.Key Laboratory for Identifi cation an
3、d Restoration of Damaged Environment in Inner Mongolia Autonomous Region,Hohhot 010000,China;2.School of Ecology and Environment of Inner Mongolia University,Hohhot 010000,China)Abstract:This article takes the Daihai Basin as the research area,and uses the AHP entropy weight method,system dynamics m
4、odel,and coupling coordination model to comprehensively evaluate the water environment carrying capacity of the basin in 2018,and predict it to 2025.The results indicate that in 2018,the carrying capacity of the water environment in the Daihai Basin was in a red alert state of overload,and the coupl
5、ing coordination between the water environment and the economy and society was extremely imbalanced.Four scenario scenarios were set up for simulation from 2019 to 2025,and the results showed that the indicators in all aspects were optimal.The water environment carrying capacity and coupling coordin
6、ation degree showed signifi cant improvement compared to 2018.Key words:Daihai Basin;water environment carrying capacity;AHP entropy weight method;system dynamics;coupling coordination degree引言水环境承载力的定量评价有助于深入理解其内涵和加强实际应用。利用指标评价法和系统动力学两者结合可以解决区域水环境承载力的定性和定量评价问题,并可以对未来趋势进行动态的模拟。社会与环境之间相互促进是经济增长与资源可持续
7、利用的关键,利用耦合协调度模型进行定量分析,能够更好地评判两者之间的协调程度1。1研究区概况及研究方法1.1研究区概况岱海是内蒙古自治区三大内陆湖之一。流域总面积2 312.7 km2。20世纪60年代以来,随着工农业开发以及地下水的过量开采,岱海面积逐年萎缩,2018年缩减至55.5 km2,在区域气候变化和人类活动的综合作用下,岱海的生态危机日趋严峻。1.2评价指标权重的确定及承载力计算岱海流域水环境承载力指标体系的构建,应充分考虑当地环境现状和数据可获得性,由社会经济子系统、水资源子系统和水环境子系统3个子系统构建指标体系,选取频率较高的18项指标,完成岱海流域水环境承载力评价指标体系,
8、指标分为正向指标和负向指标,见表1。本研究采用AHP-熵权法组合赋权,有效避免各指标重要性和极值的影响带来的误差,计算所得各指标权重。研究涉及到数据主要来源于内蒙古统计年鉴乌兰察布市统计年鉴乌兰察布市水资源公报以及乌兰察布市环境统计数据等。水环境承载力评价中采用标准化法消除各项评价指标不同维度、单位和量级的影响,确定各指标得分,再与对应权重乘积求和得到水环境承载力指数值2。参照文件将水环境承载力状态分为3级5色,分别是红色巨警超载00.2),橙色重警超载0.20.4),黄色中警临界超载0.40.6)绿色轻警临界超载0.60.8)和蓝色无警不超载0.81。1.3系统动力学模型构建系统动力学模型首
9、先要确定指标性质,再确定各指标之间的逻辑关系,接下来通过建立数学方程定量描述指标之间 基金项目:内蒙古自治区科技计划项目(2020GG0208)。第一作者简介:武昕艺(1998-),女,硕士,研究方向:环境规划与管理。通讯作者简介:白妙馨(1980-),女,硕士,高级工程师,研究方向:流域水污染防治工作,邮箱:。专题与综述-169-的关系3,最后将流程图和数学方程输入vensim软件中,对不同方案进行策略模拟,对关键指标变量进行预测3。本次研究以岱海流域为系统边界,时间边界为20102025年,基准年为2018年,模拟时间间隔为一年,其中20192025年为模拟预测年份,见图1。表1岱海流域水
10、环境承载力评价指标体系及权重目标层准则层指标层指标性质综合权重岱海流域水环境承载力社会经济子系统指标GDP/亿元+0.069 8城镇化率/%+0.066 5农村牧区居民人均可支配收入/元+0.042 2总人口/人-0.064 3第三产业占GDP比重/%+0.072 0水资源系统指标万元GDP用水量/m3-0.065 5平均降雨量/mm+0.038 7水资源开发利用率-0.079 8万元工业增加值用水量/m3-0.059 6人均水资源量/m3+0.102 7水环境系统指标污水回用率/%+0.033 9COD水环境容量/t+0.066 9COD排放量/t-0.042 2氨氮水环境容量/t+0.04
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