□郑二伟 郭蓉蓉 冯娟娟

（1河南省水利勘测设计研究有限公司；2河南省商丘市水利工程管理处；3河南省白龟山水库管理局）

0 引言

水资源具有时空分布的不均衡性、年际间变化的复杂性、开发利用的广泛性等特点，水资源属可再生资源，在自身的循环过程中可以不断恢复和更新。水资源的开发利用程度常用水资源承载能力或可持续发展能力表示，以评价水资源自身支持经济社会发展规模和维系良好生态系统的能力。河南省人均水资源量仅有414 m3，不足全国平均水平的1/5，水源性缺水和水质性缺水依然存在。随着生态文明建设的深入推进，河南省通过加强水资源管理、节水优先和生态修复等措施，水资源可持续利用取得了初步成效。文章选取了河南省水资源可持续利用评价指标，采用主成分分析法对水资源可持续利用水平进行客观评价，为科学制定河南省水资源可持续利用对策提供参考。

1 评价指标体系和方法

1.1 评价指标体系

水资源可持续利用评价指标体系的构建，必须遵循科学性、独立性、可量性、可持续发展、动态性等原则，其指标体系完备性是正确评价水资源可持续利用水平的前提。基于评价指标选择及指标体系的构建原则，构建水资源、生态环境、经济社会等可持续利用分析的3个准则层31个评价指标，详见表1。

1.2 主成分分析法

主成分分析法是在保证原始评价指标信息丢失最少的前提下，取累积贡献率达到85%以上的新变量作为主成分，将原始评价指标抽取为几个更集中、更典型、具有代表意义的新变量。

表1 河南省水资源可持续利用评价指标体系表

2 水资源可持续利用评价

根据《河南省水利统计年鉴》《河南省水资源公报》《河南省统计年鉴》等资料，选取河南省2007-2017 年水资源可持续利用评价指标。对水资源子系统10 个评价指标进行分析计算，将原始数据标准化处理，结果见表2。

水资源子系统前两个主成分的累积贡献率已经达到89%＞85%，说明取前两个主成分变量就能提取到原10 个评价指标的大部分信息，已能充分反映出水资源子系统的基本特征，取前两个特征值，计算得旋转后的载荷矩阵如表3。旋转后的因子载荷第1主成分在产水模数和地表水资源量上的载荷最大，可以解释为地表水资源量主成分；第2主成分在入境水量和出境水量上的载荷最大，可以解释为水资源开发利用程度主成分。

表2 水资源子系统数据标准化处理结果表

表3 载荷矩阵

令W1、W2分别代表第1、2主成分，它们可以表示为以下线性组合：

将标准化后的数据代入上式，得水资源子系统的两个主成分得分，作归一化处理乘所占权重，可得水资源子系统2007-2017年的发展水平，结果见表4。

3 综合分析

根据王吉利等学者对水资源可持续利用的研究成果，河南省水资源发展水平总体呈上升趋势，水资源子系统发展水平变化较大，河南地跨长江、淮河、黄河和海河四个流域，降雨和水资源量时空分布不均，年降水总量最大相差31.50%，导致地表径流、地下径流、出入境流量等指标变化较大；同时受高强度人类活动的影响，降水产流过程发生了很大变化，同样的降水产生的径流偏小很多；2013年水资源可持续利用综合得分较低，主要原因是2013 年降雨量比多年平均降雨量减少了近25%，人均水资源量比多年平均人均水资源量减少了约45%，大中型水库蓄水量较近10 a 蓄水量均值减少了约25%。各系统相对发展水平见图1。

表4 水资源子系统发展水平

图1 各系统相对发展水平图

表5 河南省水资源可持续发展程度表

4 水资源可持续利用对策研究

4.1 强化水资源管理、坚持节水优先

强化水资源刚性约束，全面实施水资源消耗总量和强度“双控”行动；坚持节水优先、落实以水定需，推进节水型社会达标建设；在生态脆弱敏感区、地下水超采和漏斗区、干旱及严重缺水区，在严控高耗水、高污染项目的同时，加快推进水效对标、达标改造工作，切实提高废水循环利用率，积极推进废水减量化和雨洪资源化；明确地下水禁采区和限采区范围，积极实施水源置换、严控新增取用地下水。

4.2 加强水环境治理和生态修复

切实推进“河湖长制”工作和“四水同治”的实施，加大城乡水环境治理力度和水生态修复，加强水环境治理，持续推进入河排污口整治、优化工程布局；完善江河湖库水资源联合调度，保障生态流量；切实推进南水北调中线及调蓄工程、黄河、淮河等沿岸生态廊道建设，强化环境准入和淘汰制度。

4.3 加大引黄力度、充分发挥南水北调中线工程效益

加快推进区域水资源优化配置，合理扩大南水北调中线和沿黄受水区范围，着力提高供水保障能力，加大生态补水力度。结合受水区水资源承载力和受水指标分配，科学配置生活生产生态用水。充分利用工程沿线已有水利工程，合理新建配套调蓄及水系连通工程，实现南水北调水、引黄水与当地水的优化配置，有效改善受水区沿线河流和城市的生态环境。

4.4 严格地下水监管、加快推进水源置换

全力推进严格地下水监管，加快推进引调水工程受水区地下水井封停，压减地下水开采总量，加快水源置换工程建设。2018年消减南水北调受水区地下水开采量6 600万m3，至2018年底累计压采地下水4.73 亿m3，从全省平原区浅层地下水位与上年同期相比平均变化幅度来看，自2014 年地下水位在逐年回升，年平均相对回升0.10 m。

4.5 科学调配水资源、推进智慧水利建设

加快制定水利工程运行调度方案和应急水量调度预案，切实推进南水北调中线干线调蓄工程和引江济淮工程建设建设，进一步提高雨污水、矿坑水等源化利用水平，科学调配水资源；构建水工程、水生态、水环境、河湖岸线等涉水要素的监测监控体系，加快推进智慧水利建设。

5 结语

河南省水资源基础条件差，加之经济社会快速发展，河道外用水量持续增加；地下水超采治理和海绵城市的建设是一个相对长期的过程。通过持续强化水资源管理、坚持节水优先，加强水环境治理和生态修复，充分发挥南水北调中线工程效益、加大引黄力度，严格地下水监管、加快推进水源置换，科学调配水资源、推进智慧水利建设，逐步提升实现水资源的可持续利用综合水平。文章采用主成分分析法评价河南省2007-2017 年水资源可持续利用程度，其结果基本与近10 a 的水资源综合利用情况一致，河南省水资源可持续利用发展水平基本呈上升趋势。