辽宁省农村饮水安全综合评价分析

2020-06-03孟红波

黑龙江水利科技 2020年4期

孟红波

(盘锦市双台子区农业发展服务中心，辽宁盘锦 124000)

0 引言

生活污水、工业废水的排放及生态环境恶化等问题，使得农民普遍关注的农村饮水安全问题更加突出，已成为制约农村经济发展和生活水平提升的关键因素。为解决农村饮水安全问题和提升水生态环境质量，我国政府启动实施了一系列巩固提升项目，2018年各地区累计完成投资1002亿元，受益人口1.36亿人，中央累计投资143亿元，解决贫困地区农村饮水安全人口1478万人。然而，农村地区依然面临着严峻的饮水安全问题，仍存在许多迫切需要解决的问题。辽宁省地处中国东北地区南部，位于大陆性季风气候区，由于复杂的地形地貌和特殊的水文气象，该区域存在水资源开采难度大、可开发利用量少、边际效益低、开采成本高等特征，加之用水效率低和水体污染严重，境内水生态功能和水承载能力持续下降。因此，系统、科学的评价辽宁省农村饮水安全现状，对于促进人水和谐发展和水生态环境建设具有重要的积极作用[1]。

当前，相关研究主要侧重于饮水安全评价和工程建设等方面，其中突变理论、模糊综合法、物元可拓法、熵权法和AHP法为评价研究的常用方法，也有学者对省市级的中小尺度范围开展研究[2-4]。近年来，对于农村饮水安全的研究逐渐转向饮水工程的建设与保障方向，而涉及集中精力投入到哪些方向和如何合理配置现有资金的研究还鲜有报道。文章以辽宁省为例，将各项指标综合权重运用熵值法和层次分析法确定，并对研究区农村饮水安全现状利用综合评分法分析，通过对关键性制约因子的分析提出解决饮水安全问题的对策建议。

1 辽宁省农村饮水安全评价方法

1.1 农村饮水安全评价体系

根据辽宁省农村饮水实际情况及卫生部、水利部制定的有关标准，从供水、水量与水质3个方面选取具有代表性的二级评价因子，如表1所示。为更加详细、直观的反映辽宁省农村饮水现状，在综合评价系统中引入水价、投资力度和人均生活用水量3个指标。

表1 辽宁省农村饮水安全评价体系

1.2 评价指标权重

1) 层次分析法求解主观权重。该方法可将复杂的系统性问题按照一定的原则进行分解，通过对评价对象各要素的分析构建相应的层次结构，邀请领域内的专家对各要素的重要程度给予定量的赋值，从而建立模糊数学模型求解各指标权重，最终实现多因素、多层次复杂问题的定量化处理，对于复杂的模糊性问题具有较强的适用性[5-7]。

2) 熵权法求解客观权重。综合考虑了各评价因子包含的有效信息的熵权法，能够较为较可靠的确定评价指标的客观权重，系统中信息的无序程度可依据求解的熵值大小来描述。在信息论中引入熵的概念可用于确定指标的客观权重，对于定量问题的判断具有较高的适用性[8]。其中，数据的无序化程度越高则包含的信息越多，则对评价结果的影响越大，由此所赋予的权值越大；反之，则提供的信息量越少，赋予的权值越低。

3) 综合权重的求解。层次分析法是以标度准则和人的主观判断为原则构造判断矩阵，经一致性检验确定指标权重，因此该方法存在较强的主观随意性，个人偏好和知识经验的不同可能导致赋权结果存在较大偏差；依据各因子信息和数据构造判断矩阵的熵权法，权重计算结果受数据的干扰影响较大，即使细小的误差也会引起较大的偏差[9]。文章综合考虑评价对象的客观性和专家赋权的主观性确定各因子的综合权重，从而提高权重计算的合理性、准确性。评价因子的最终权重ωi为权重ni和mi的平均值，其中ni、mi为熵值法和层次分析法确定的权重，结果如表1。

1.3 农村饮水安全评价模型

一般情况下，农村饮水安全评价涉及到的因素较多，不同因素之间存在一定的关联，为便于计算按照某种属性将评价体系划分为多个层次，通过对每个参数赋予相应的分值确定综合评价结果。根据评价体系中不同指标的贡献率大小确定综合评分E，其表达式为：

(1)

式中：Ci、ωi为标准化处理的评价因子值及其权重。

根据辽宁省水资源利用情况和相关研究成果，将农村饮水安全等级划分为安全(Ⅰ级)、较安全(Ⅱ级)、中等安全(Ⅲ级)、较不安全(Ⅳ级)、不安全(Ⅴ级)，所对应的综合评分为[0.9，1]、[0.8，0.9)、[0.6，0.8)、[0.4，0.6)、[0.0，0.4)。

2 辽宁省农村饮水安全综合评价分析

2.1 主要指标分析

根据表1权重计算结果，选取权重超过0.1的4项影响农村饮水安全评价的关键因子，按照从小到大的次序排列为取水方便程度、工程建设力度、农村人均生活用水量和水资源总量。辽宁省各地区人均水资源量、农村人均生活用水量等各指标依据统计数据及相关资料确定，如表2所示。

表2 辽宁省各地区水资源量亿m3、m3/人

1) 水资源总量分析。综合评价体系中权重最大的指标为水资源总量，其综合权值为0.148，该指标对农村饮水安全状态的影响最为显著。辽宁省位于东北地区南部，降水量主要集中在7、8、9月，在时空分布上水资源存在明显的特征。区域面积与水资源总量之间存在相关性，其中丹东和葫芦岛地区的面积较大，水资源总量分别为17.05、16.25亿m3；另外，在空间尺度上水资源总量与年降水量之间存在密切关系，两指标的相关系数为0.886，保持较高的一致性。水资源总量前5个排名为丹东、葫芦岛、营口、铁岭和本溪地区，年降水量前5个排名为丹东、葫芦岛、锦州、本溪和铁岭，辽辽宁省水资源总量总体呈自东南向西北逐渐减少的趋势，这主要与大陆性季风气候和地形地貌相关[10]。

2) 农村人均生活用水量。人们的节水意识、当地经济发展水平与农村人均生活用水量密切相关，评价系统中该指标权重为0.144，对评价结果的影响较大。根据表2可知，大多数地区的用水量排名与人均GDP排名存在正相关性，用水量排名第1的沈阳市，其GDP排名第2，由此表明经济发展水平越高的地区其用水量通常比较大。然而，个别地区也存在特殊情况，如朝阳地区的GDP排名为第4，但用水量排名第12，可见该区域的居民节水意识较为薄弱。

3) 工程建设力度。通过工程建设投资某一地区单位时间内解决的不安全饮水人口数为工程建设力度指标的内涵，评价系统中该指标权重为0.125，对农村饮水安全评价的影响较为显著。根据表2可知，辽阳、盘锦和阜新地区的农村饮水不安全人口数较多。在工程建设投资相同的情况下，辽阳、盘锦、铁岭和营口地区解决不安全饮水人口数较多，针对农村饮水条件基础较好或人口集中的地区，重点投资这些地区能够更快的解决不安全饮水问题[11]。

4) 取水方便程度。丘陵和山地占某一地区地形的百分比反映了农村取水方便程度，将取水方便程度依据辽宁省实际情况划分为极不方便、不方便、一般、方便、很方便5级，所对应的百分比为(90，100]、(80，90]、(70，80]、(50，70]、(0，50]。综合评价体系中取水方便程度权重为0.105，取水方便程度随丘陵、山地所占比例的减少而增大。根据表3可知，鞍山、大连、营口、葫芦岛地区的取水较方便，为解决更多的饮水安全问题可在此区域修建大型集中饮水工程。

表3 辽宁省各地区取水方便程度

2.2 农村饮水安全优势及劣势分析

综合分析与农村饮水安全评价密切相关的4项因子，并按照由大到小的次序对每项指标排序，其中优势指标为排名为前4的因子，劣势指标为排名后4的因子，一般指标为中间的3个，从而获取辽宁省各地区的优势和劣势因子，如表4。

表4 辽宁省各地区农村饮水安全因素

根据表4可知，水资源总量排名前4的有丹东、辽阳、大连、营口地区；农村人均生活用水量排名前4的有抚顺、丹东、大连、营口地区；工程建设力度排名前4的有本溪、锦州、盘锦、铁岭地区；取水方便程度前4的有鞍山、辽阳、大连、铁岭。通过对影响农村饮水安全的4项关键指标进一步分析，确定取水方便程度差、水资源浪费严重、水资源短缺、分配不合理和人口相对集中为主要原因。

2.3 综合评价等级分析

依据公式(1)准确分析辽宁省各地区农村饮水安全指数，按照分级标准确定安全状态，如表5所示。

表5 辽宁省各地区农村饮水安全评价

根据表5可知，辽宁省整体处于较不安全的农村饮水现状，自东南向西北安全程度呈下降趋势。其中，安全等级最低的为鞍山地区，处于不安全现状；农村饮水处于中等安全的地区有本溪、辽阳、营口、盘锦、铁岭和葫芦岛，为较不安全的地区较多有沈阳、抚顺、丹东、大连、锦州、阜新和朝阳等地区，这些地区的用水量较大且农村地区的水污染现象较为严重，因此评价等级较低。

根据以上评价结果，将辽宁省各地区饮水现状划分为3类：①不安全饮水人口数偏少但水资源总量较大，在空间分布上水资源布局不合理；②农村饮水多不安全、水体浪费严重且水资源短缺；③取水方便程度差且不安全饮水人口较多，这些地区一般不适合修建大规模水利工程。

2.4 各地区农村饮水安全问题的解决对策

通过综合分析辽宁省给地区的劣势和优势指标，结合区域水资源利用情况提出以下建议和措施：加强水源保护和水源地科学规划，针对重点污染企业加强技术创新改革，鼓励引进耗水量小、排污量低的新技术与新设备；加强专业技术培新和节水宣传，强化用水户主体意识和供水工程技术学习，保证农村饮水安全和水利设施长效运行；为更好的解决不安全饮水问题，依据各地区具体情况适当调整水价，为提升水资源利用率和鼓励农民节约用水可采用拉大阶梯水价的方式；根据饮水不安全人口分布状况和不同地区取水方便程度，大力支持各地区农村水利工程建设，合理配置分散式小型供水工程和大型集中饮水工程[12]。