(1.南昌大学 建筑工程学院,江西 南昌 330031； 2.昆明理工大学 电力工程学院,云南 昆明 650500)

1 研究背景

水资源是人类生产生活必需的基础性资源，对推动经济发展和社会稳定具有重要的作用[1]。随着经济建设和人民生活水平的不断提高，水资源的供求矛盾日益突出[2]。水资源是支撑自然生态系统和社会生态系统不可替代的重要资源，也是一种动态的、可再生但是又非常脆弱的资源[3]。在经济粗放式发展的大背景下，我国大部分城市都面临着水资源利用率低、水资源短缺和水资源污染严重等问题[4]，虽然我国的水资源总量丰富，但人均占有量少，另外水资源时空分布不均，更加制约了经济和社会的可持续发展。在此背景下，区域水资源综合利用现状受到了学者的广泛关注。水资源利用评价是实现区域水资源可持续发展的前提和基础。

目前，国内外学者对水资源综合利用评价有较多的研究，并取得了较好的成果。国外水资源综合利用评价研究主要关注的是资源的可持续性和资源管理的可持续性[5]、限制污水对接收水体中的富营养化的影响[6]、不同尺度下的评价应用效果、评估方法和模型、流域水源中微量元素的发生与人类健康风险的评估[7]、水资源的不确定性模拟、水资源利用的管理决策、水资源开发的协调度及其空间差异协调[8]等。国内对于水资源综合利用评价的常用方法有：主成分分析、因子分析法、模糊评价法、熵权法、层次分析法(AHP)、神经网络理论综合法(BP)、投影寻踪理论等方法。

虽然国内对不同水资源综合利用方面的研究很多，且成果显著，但是针对江西省省域水资源综合利用评价方面的研究目前还非常欠缺。因此，本文采用AHP-模糊综合评价模型，从资源、社会、经济、生态以及科技5个维度，对江西省的水资源利用情况进行了综合评价。

2 数据与方法

2.1 研究区域概况

江西省位于长江中下游的南岸，全省有大小河流2 400多条，总长约18 400 km，主要河流有5条。全省总面积16.69万 km2，人口4 280万，全省多年平均降水量1 638 mm；多年平均水资源总量1 565.0亿m3，人均水资源量3 557.0 m3。以2017年为例，全省水资源总量1 655.1亿m3,人均水资源占有量3 867.0 m3，地区生产总值20 006.31亿元，全省平均气温为18.9℃，降水量为1 739 mm，日照为1 669 h。

2.2 数据来源

本文研究数据来源为：2006～2017年《江西省水资源公报》《江西省统计年鉴》和《江西省环境状况公报》以及国家统计局数据库。

2.3 研究方法

2.3.1评价指标体系的建立

本次研究指标选取的原则是：科学性、可获得性。结合现有的统计资料，建立了水资源与自然条件、水资源与社会发展、水资源与经济系统、水资源与生态环境、水资源与技术水平5个评价维度[9-10]，以此来反映江西省水资源系统的发展水平以及同社会、经济、生态系统的协调程度[11-13]。为此，构建了如表1所示的评价指标体系。

表1 水资源综合利用评价体系Tab.1 Water resources comprehensive utilization evaluation system

2.3.2评价标准的划分

由于原始数据量纲不同，判别标准不一，因此，在进行模糊综合评价之前，需要对其进行等级划分，以此作为指标满意程度的划分依据。本文依据江西省水资源利用实际状况和国内有关标准规定，并结合相关文献资料，将水资源综合利用评价标准划分为5个等级，各级评价指标取值范围和含义如表2所示。

1.2.3 白及种子的无菌萌发 以MS和1∕2MS为基本培养基，MS和1∕2MS培养基母液的配制及保存参考文献〔13〕的方法。添加蔗糖30 g∕L，琼脂9 g∕L以及不同浓度的生长调节剂6-苄氨基腺嘌呤（6-BA），6-BA添加量见表1，pH 5.8，每种处理接种10瓶，分别置于光照培养室及暗培养室培养。

2.3.3确定各指标权重

计算原理及步骤如下。

(1) 主观权重ωz。层次分析法是对评价指标体系中两两元素的相对重要性程度进行比较计算[14-16]，是基于人为判定某个指标比另一个指标重要，可以较好地体现指标本身的重要程度，但是也具有较大的主观性，利用层次分析法可以得到指标权重ωz。

(2) 客观权重ωk。熵值法是一种客观赋权法，它通过计算指标的信息熵，根据指标的相对变化程度来确定权重，是一种客观赋权法，避免了人为因素带来的偏差，但是由于忽略了指标本身重要程度，有时确定的权数会与预期结果相差甚远，而利用熵值法可得到指标权重ωk。

(3) 最优组合权重ω。基于上述原因，本次研究采用层次分析法和熵值法的耦合来求最优组合权重ω，从而具有较大的可信度，研究结果也更加可靠[17-19]。建立目标函数F，使得最优组合权重ω接近ωz与ωk：

(1)

利用 Lagrange 乘子法求解后得到：

(2)

得到的结果如表3所示。

2.3.4隶属度函数的确定

水资源可持续利用能力的指标均为定量指标,对于正向指标，可指派半升梯形隶属度函数，逆向指标采用半降梯形隶属度函数，在此基础上加以修正；对于中间型，使其在中间点的隶属度为1.0，向两侧边缘递减到0.5；对于偏大和偏小型，使其距临界值越远隶属度越大，在临界值上属于两侧的等级均为0.5[20-22]。

3 结果与分析

江西省水资源综合利用评价变化趋势如图1所示。评价结果表明：2006 年到 2017 年间，江西省水资源综合利用的能力处于良好水平，整体呈上升的趋势。2010年和2012年发生突变的主要原因是年降雨特别丰富，地表水资源量和地下水资源量均有较大的增加，同时，水功能区水质达标率得到了明显提高，从而使得2010年和2012年的江西省水资源综合利用评价结果上升较大。但是值得注意的是，江西省水资源综合利用能力虽然呈上升的趋势，但也只是处于良好阶段，也就是说，仍然有较大的提升空间。

江西省水资源与自然条件、社会发展、经济系统、生态环境、技术水平等评价结果见图2与表4。评价结果表明：

表3 评价指标权重值Tab.3 Evaluation index weight value

图1 江西省水资源综合利用评价结果Fig.1 Evaluation results of comprehensive utilization of water resources in Jiangxi Province

图2 江西省水资源评价对比Fig.2 Comparison of water resources evaluation in Jiangxi Province

年份自然条件评价评价值等级社会发展评价评价值等级经济系统评价评价值等级生态环境评价评价值等级技术水平评价评价值等级综合利用评价评价值等级20060.820E10.629E20.299E40.825E10.380E40.589E320070.629E20.611E20.321E40.823E10.528E30.583E320080.733E20.628E20.346E40.825E10.517E30.606E220090.663E20.623E20.343E40.815E10.608E20.604E220100.881E10.629E20.384E40.818E10.509E30.632E220110.614E20.596E30.407E30.780E20.734E20.614E220120.882E10.634E20.446E30.784E20.562E30.646E220130.736E20.602E20.457E30.782E20.667E20.636E220140.817E10.613E20.491E30.778E20.639E20.652E220150.879E10.636E20.524E30.779E20.602E20.670E220160.878E10.636E20.554E30.760E20.586E30.670E220170.816E10.630E20.575E30.765E20.649E20.676E2

(1) 2006～2017年间，江西省水资源与自然条件的整体评价结果处于优良水平，基本处于上升趋势。其中，2006，2010年和2012年降雨量较多，使得这几年的自然资源评价结果有较大的波动。

(2) 2006～2017年间，江西省水资源与社会发展评价结果处于良好的水平。其中，2007，2011，2013年和2014年发生降低的主要原因是人均用水量较多，从而导致水资源与社会发展评价结果有所降低。

(3) 2006～2017年间，江西省水资源与经济系统处于上升趋势，评价结果从E4(较差)逐渐到E3(一般)的水平。这一成果得益于中国经济发展进入新常态，江西省政府及时调整和优化经济结构，将经济增长从高速增长转为中高速增长，使得经济发展更加合理，经济发展水平不断提高。

(4) 2006～2017年间，水资源与生态和谐评价结果呈下降的趋势，其主要原因是工业废水和生活污水排放量的增加。因此，为了保证经济发展与生态环境和谐发展，必须严格执行水资源管理“三条红线”，处理好经济发展与生态保护的关系。

(5) 2006～2017年间，水资源与技术水平总体呈上升的趋势，其原因是江西省始终致力于推进可持续发展，贯彻执行节水方针，不断推进技术革新。

4 结 论

本文以江西省为研究区域，构建了科学性、可操作性较强的水资源综合利用评价体系，比较全面地分析评价了2006～2017年江西省水资源综合利用的演变过程，针对存在的问题提出了适宜的解决方法，以期为合理开发利用水资源、提高用水效益提供技术参考，推动社会的可持续发展。评价结果反映出了2006～2017年间，江西省水资源的综合利用能力基本上处于良好的水平，整体呈上升的趋势；但同时也存在一些问题，归纳如下。

(1) 万元GDP用水量较高。对此，可以通过循环用水来提高工业用水的重复利用率。

(2) 生态环境呈下降的趋势。对此，可以加大对污废水的处理能力，加强对污废水排放的监管，将其处理后再排放。

(3) 农田灌溉水有效系数较低。可以采用加大农业节水改造力度，以灌区节水改造为重点，实施大、中、小型灌区续建配套与节水改造，采用喷灌、微灌等节水灌溉技术，积极推广节水器具和节水产品，推进农业节水示范项目建设，有效提高农业用水效率；在工业生产方面，积极推进工业节水技术改造；对于生活方面，加强节水器具的普及和技术推广。