山东省淮河流域水资源适应性管理探讨

2013-03-20刘芳

山东水利 2013年12期

关键词：水资源量淮河流域适应性

刘芳

（山东省淮河流域水利管理局，山东济南 250100）

山东省淮河流域水资源适应性管理探讨

刘芳

（山东省淮河流域水利管理局，山东济南 250100）

探讨了山东省淮河流域水资源适应性管理的内涵，采用探索性因子分析方法构建数理模型，发现影响山东省淮河流域水资源适应性管理的关键因子，并提出了基于关键因子的山东省淮河流域水资源适应性管理基本思路与对策设想，为水资源管理模式的改革发展提供新的思路。

淮河流域；适应性管理；影响因子；建模

山东省淮河流域涉及鲁南及鲁西南，面积和人口都占全省的1/3，是重要的能源与煤化工基地和粮、棉、油、蔬菜主产区，自然资源丰富，水陆交通发达，地理位置十分重要。流域内湖泊、水库、塘坝众多，河道源短流急，由于降水时空分布不均，历来是洪涝灾害多发地，新中国成立以来山东省发生的7次流域性大洪水有6次在淮河流域。自开展山东省淮河流域水资源管理以来，全省各级水资源管理部门在政策法规建设、取水许可管理、水资源费征收、节约用水以及水资源保护等方面，不断地探索和实践，管理体制和管理能力不断提高，管理效益显著增强。但随着经济社会的发展，流域水资源管理面临着经济社会快速发展与水资源短缺的矛盾、水环境与经济社会发展的矛盾、水资源过度开发造成生态环境严重破坏和水资源利用方式粗放、不合理等方面的严峻挑战。为保障经济社会可持续发展的需要，山东省淮河流域水资源管理必须加强体制和机制创新，进一步提高管理水平和管理能力，建设满足流域水资源状况要求、实现水资源合理开发利用、保障经济社会可持续发展的适应性水资源管理体系。

1 水资源适应性管理的内涵分析

适应性管理最初的名称是“适应性环境评估与管理”，由生态学家C.S.Holling和CarlJ.Walters提出。适应性管理适用于解决具有以下一项或多项特征的问题：存在多种可用的管理方式；知识在管理中能够得到广泛应用；管理目标能被识别；信息价值高；不确定性可以用模型加以表达；可以建立监控系统以降低不确定性。

山东省淮河流域的水资源适应性管理是指在山东省地理范畴内，一个面对不确定性因素的、结构性的、重复性的淮河流域水资源管理优化决策制定过程，用以达到通过系统控制降低不确定性的目标。

2 关键影响因子分析

2.1 数据收集与指标选取

本研究致力于探讨山东省淮河流域水资源适应性管理的关键影响因子，为此收集、统计了2005年以来山东省淮河流域地区水资源管理的各项数据。由于涉及的变量较多，本研究采用探索性因子分析方法减少变量个数，力求发现影响山东省淮河流域水资源适应性管理水平的关键因子，以便确定开展流域水资源适应性管理的途径与要点。

2.2 关键因子分析过程

首先对样本数据进行因子分析的适用性做出检验。结果显示，大部分的相关系数都较高，各变量呈现较强的线性关系，能够从中提取公共因子。巴特利特球检验统计量的观测值为839.640，相应的概率值接近0，如果显著性水平为0.05，由于概率值小于显著性水平，应拒绝零假设，认为相关系数矩阵与单位阵有显著差异。KMO值为0.681，根据Kaiser给出的KMO度量标准可得出结论：原有变量适合进行因子分析。

在通过上述检验之后，使用SPSS软件对统计数据进行探索性因子分析。按照特征根大于1的原则，选入3个公共因子（分别命名为F1、F2、F3），其累积方差贡献率为85.113%，如表1所示。分别对特征根及累计贡献率、碎石图、因子载荷矩阵、方差最大化正交旋转后的因子载荷矩阵、因子旋转中的正交矩阵、因子协方差矩阵等进行分析，得到旋转后的因子载荷矩阵，如表2所示。

表1 因子解释原有变量总方差的情况

表2 旋转后的因子载荷矩阵

经过因子协方差矩阵分析，3个公共因子没有线性相关性，实现了因子分析的设计目标。由旋转后的因子载荷矩阵可知，总供水量（X4）、总耗水量（X5）、灌溉面积（X7）、易涝耕地面积（X8）、总人口（X9）在第1个因子上有较高的载荷，因子F1主要解释了这些变量；年降水量（X1）、地表水资源量（X2）、地下水资源量（X3）、人均用水量（X11）在第2个因子上有较高的载荷，因子F2主要解释了这些变量；本年水利资金总投入（X6）、人均地区生产总值（X10）、绿化覆盖面积（X12）在第3个因子上有较高的载荷，因子F3主要解释了这些变量。

根据上述因子分析的结果，对山东省淮河流域水资源适应性管理具有最为显著影响作用的3个关键因子分别是：流域水资源整体使用情况（F1）、流域水资源量及人均用水量（F2）、流域水利资金投入与地区经济、环境状况（F3）。因此，对这3项关键因子进行管理和控制，是进行山东省淮河流域水资源适应性管理的核心内容，也是适应性管理水平的主要评价指标。

3 基本思路和对策设想

从模型分析的结果出发，对流域水资源整体使用情况、水资源量及人均用水量、水利资金投入与地区经济、环境状况这3项关键因子进行管理和控制，是山东省淮河流域水资源适应性管理的核心内容。因此，论文基于各个关键因子分析相应的对策，提出山东省水资源适应性管理的基本思路和对策设想。

3.1 基于省淮河流域水资源整体使用管理对策

许多流域管理中的水问题包括河流断流、水文动态的人为阻隔、污染源及其排放数据信息不完善、涉水灾害应急处置不当等，都与缺少水资源使用管理制度和管理不善有着密切的联系。

因此，山东省需要建立健全衡量淮河流域总供水量、总耗水量、灌溉耕地用水量及人民生产生活用水等各关键因子的评价指标体系，将各类水资源使用因子对相关体系的影响评价过程标准化、制度化。以法律、法规的形式明确山东省淮河流域水资源适应性管理多个供水目标之间的关系及具体实施的基本原则。要同时考虑社会经济效益和生态环境效益的多种需求，开发实施合理可行的生态环境补偿机制，协调涉及各个影响因子的部门和地区。

3.2 关注与控制水资源量及人均用水量因子变化

关注与控制流域水资源量就是采用多种工程措施（水库、闸坝、沟渠、管网、节水等）与非工程措施（信息化管理、实时调度等），对多种水源（当地地表水、当地地下水、黄河水、其他客水、微咸水、海水、污水再生水等）进行监测与控制，明确区域内可利用水资源量，并进一步将水资源量数据与社会经济指标相结合，考查人均用水指标。

关注与控制流域水资源量，还要关注气候变化、水资源环境和政府政策对水资源量的影响，气候变化所导致的水资源状况变化是必然的，水资源环境的保护和维持对保持和增加水资源量具有重要意义，相关部门在做出决策时，要考虑到该决策对河流生态和人类生产生活的影响程度。

3.3 加强资金投入与地区经济、环境状况关系研究

做出合理高效的流域水利资金投入决策，关键在于建设一个由不同机构、组织和人员共同参与的交流决策平台，对各利益相关方的需求进行分析和识别，明确环境修复的目标。

依据山东省淮河流域水资源地理条件及政策体制现状，全省分为3类水资源环境修复区域，可采用不同的修复战略指导水利资金投入决策的制定。

一是沂沭河区域。针对这一区域，可以直接引入适应性管理的管理思想和运作管理模式，对整个地区统一规划，对各类可利用水资源在综合考虑关键因子影响程度及变化趋势的基础上进行水资源的优化配置，特别注意要预留生态库容，维持良好的生态环境。

二是南四湖湖东区域。这一区域的流域水资源适应性管理应更加注重各类环境因子的整体效果影响，并且这个关键因子不是一成不变的，需要依据最新的监测数据及时做出调整。在这种思想的指导下，该区域应首先加大对影响因子监测设施、面向对象的数据库及综合决策分析平台等基础设施的建设。

三是南四湖湖西区域。面对这类区域，实施水资源适应性管理需要充分考虑当地实际，在保证人民生产生活用水的基础上，分析探索当地流域水利资金投入与地区经济、环境状况不同时期的具体关系，从对因子的分析和控制入手，逐步加强基础设施建设和采用适应性管理模式。