前言：本站為你精心整理了農(nóng)業(yè)水資源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)析范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

1研究方法

水資源系統(tǒng)是一個(gè)包括了資源、環(huán)境、人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等復(fù)雜的巨大系統(tǒng),具有很大的不確定性。本文以湖南省14個(gè)地州市為研究對(duì)象,從影響水資源的可靠性、恢復(fù)性、易損性的水資源系統(tǒng)和人類的抗旱減災(zāi)能力等因素出發(fā),利用風(fēng)險(xiǎn)理論對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)域的農(nóng)業(yè)干旱水資源的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[2,3]。

1.1干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

水資源風(fēng)險(xiǎn)泛指在特定的時(shí)空環(huán)境條件下,水資源系統(tǒng)中所發(fā)生的非期望的不確定事件,如潛在的對(duì)人的財(cái)產(chǎn)、健康、生命安全以及生態(tài)環(huán)境等構(gòu)成不利影響或危害的不確定事件。一般而言,干旱的水資源風(fēng)險(xiǎn)管理主要結(jié)合可靠性(r1)、恢復(fù)性(r2)、易損性(v)來制定和實(shí)施有效的干旱風(fēng)險(xiǎn)管理措施[2]。對(duì)湖南省而言,各地州市的抗旱減災(zāi)能力(c)的大小直接影響了水資源的可靠性、恢復(fù)性、易損性。因?yàn)?在區(qū)域水資源風(fēng)險(xiǎn)形成過程與干旱風(fēng)險(xiǎn)管理中,可靠性、恢復(fù)性、易損性、抗旱減災(zāi)能力是緊密結(jié)合在一起的,缺一不可。干旱風(fēng)險(xiǎn)的大小是四者綜合作用的結(jié)果。水資源干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(DRI)的數(shù)學(xué)公式表示為:水資源干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(DRI)=可靠性(r1)+恢復(fù)性(r2)+易損性(v)+抗旱減災(zāi)能力(c)

1.2灰色關(guān)聯(lián)聚類分析法[5]

影響農(nóng)業(yè)干旱供水系統(tǒng)水資源風(fēng)險(xiǎn)的因素很多,既有自然的因素,也有社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。這些因素之間相互關(guān)系非常復(fù)雜,有的因素起主要作用,有些因素的作用不明顯,有些因素之間關(guān)系非常密切。假如用全部的影響因素對(duì)水資源風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果反而不一定精確。因此,為了防止各因素間的重復(fù)選取,用灰色關(guān)聯(lián)聚類分析法將指標(biāo)分類,去掉干擾因素,從而使評(píng)價(jià)指標(biāo)得以簡(jiǎn)化。

1.3層次分析法

層次分析法(AHP)是計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重最為有效的一種方法之一。層次分析法確定權(quán)重可分為以下幾個(gè)步驟:①建立目標(biāo)層對(duì)各指標(biāo)層和各指標(biāo)層對(duì)子指標(biāo)的梯階層次結(jié)構(gòu);②構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣;③各層次單排序指標(biāo)權(quán)重計(jì)算;④各層次判斷矩陣一致性檢驗(yàn);⑤計(jì)算組合權(quán)重系數(shù)。

2農(nóng)業(yè)干旱缺水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

干旱的水資源風(fēng)險(xiǎn)管理主要結(jié)合可靠性、恢復(fù)性、易損性來制定和實(shí)施有效的干旱風(fēng)險(xiǎn)管理措施[3]?？煽啃允侵腹┧到y(tǒng)可供水量能滿足農(nóng)作物需水量的程度,可靠性指數(shù)越大水資源風(fēng)險(xiǎn)越小;恢復(fù)性是指農(nóng)業(yè)干旱發(fā)生時(shí),水資源系統(tǒng)從缺水狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)的可能性?；謴?fù)性指數(shù)越低說明干旱缺水越嚴(yán)重,水資源風(fēng)險(xiǎn)越大;易損性反映了農(nóng)業(yè)干旱供水系統(tǒng)缺水所造成的損失程度。在一定的供水期間,農(nóng)業(yè)干旱越嚴(yán)重,干旱損失就越大,供水系統(tǒng)的易損性越也越大,水資源風(fēng)險(xiǎn)越大。事實(shí)上,干旱期區(qū)域抗旱減災(zāi)能力的大小對(duì)農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)有著重要的影響。因此,在本評(píng)價(jià)中,指標(biāo)的選取充分地考慮人類的抗旱減災(zāi)能力對(duì)水資源風(fēng)險(xiǎn)的影響。

2.1指標(biāo)的初選

(1)可靠性。影響可靠性的因素主要有:X1水資源總量、X2降水量、X3地下水資源總量、X4單位耕地面積水庫(kù)塘壩容量、X5畝均水資源量、X6供水能力、X7農(nóng)業(yè)用水定額、X8農(nóng)業(yè)用水比重等。(2)恢復(fù)性。X9水資源開發(fā)利用程度、X10汛期降水年內(nèi)分配度、X11旱水田比重、X12有效灌溉面積、X13受旱率、X14耕地灌溉率、X15缺水率、X16干旱指數(shù)、X17森林覆蓋率。(3)易損性。用反映旱情和旱災(zāi)損失大小的指標(biāo)來表征水系統(tǒng)的易損性。這些指標(biāo)主要有X18受旱面積、X19單位面積農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、X20單位面積糧食產(chǎn)量、X21播種面積、X22人飲水困難數(shù)量、X23大牲畜飲水困難數(shù)量、X24糧食作物損失、X25經(jīng)濟(jì)作物受旱面積等。(4)抗旱能力。各地州市的X26抗旱澆地能力、X27排灌機(jī)械、X28抗旱服務(wù)組織、X29抗旱從業(yè)人員占投入抗旱人數(shù)的比重、X30投入抗旱設(shè)施裝機(jī)容量、X31抗旱設(shè)備固定資產(chǎn)、X32投入抗旱資金、X33農(nóng)民人均收入。

2.2指標(biāo)體系的建立

用灰色聚類法分別將可靠性、恢復(fù)性、易損性、抗旱減災(zāi)能力的指標(biāo)聚類。具體如下:(1)計(jì)算。用FORTRAN語(yǔ)言編程,通過計(jì)算機(jī)運(yùn)行分別得到可靠性、恢復(fù)性、易損性的各子系統(tǒng)因素的關(guān)聯(lián)矩陣。(2)指標(biāo)聚類及指標(biāo)體系的建立。取臨界值。在可靠性影響因素矩陣中,X1、X2、X3、X8為一類;X6、X7為一類,X4、X5各自為一類。選X1、X4、X5、X6等4個(gè)影響因素作為可靠性指標(biāo)的參評(píng)因素。其權(quán)重分別為:0.237、0.208、0.148、0.406。在恢復(fù)性影響因素矩陣中,X10、X11、X13、X14、X16、X17為一類,X12、X15為一類,X9自為一類。選取X9、X10、X12等3個(gè)影響因素作為恢復(fù)性指標(biāo)的參評(píng)因素。其權(quán)重分別為:0.413、0.260、0.327。在易損性影響因素矩陣中,X19、X21為一類,X22、X23、X24、X25與為一類,X18、X20各自為一類。選取X18、X19、X20、X22等4個(gè)影響因素作為易損性指標(biāo)的參評(píng)因素。其權(quán)重分別為:0.566、0.235、0.136、0.063。在抗旱減災(zāi)能力影響因素矩陣中,X26、X27、X28、X29、X31為一類,X30、X32、X33各自為一類。選取X26、X30、X32、X33等4個(gè)影響因素作為抗旱減災(zāi)能力指標(biāo)的參評(píng)因素。其權(quán)重分別為:0.498、0.068、0.313、0.121。可靠性、恢復(fù)性、易損性、抗旱減災(zāi)能力的權(quán)重采用等權(quán)處理。

3農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.1評(píng)價(jià)模型的建立

DIR為水資源干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),其值越大,風(fēng)險(xiǎn)越大;γ1、γ2分別為可靠性、恢復(fù)性,其值越大,風(fēng)險(xiǎn)越小;ν為易損性,其值越大,風(fēng)險(xiǎn)越大;Ai為各指標(biāo)的量化值;Wi為對(duì)應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重。

3.2農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算結(jié)果

根據(jù)以上各式分別計(jì)算出湖南省14個(gè)地州市的可靠性、恢復(fù)性、易損性、抗旱減災(zāi)能力及水資源風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

3.3湖南省農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

由于農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)的形成和發(fā)展是可靠性、恢復(fù)性、易損性、抗旱減災(zāi)能力相互作用的結(jié)果,因此水資源風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)劃分不是采用單一的標(biāo)準(zhǔn),而是全面地考慮了可靠性、恢復(fù)性、易損性、抗旱減災(zāi)能力和水資源風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),得到湖南省14個(gè)地州市的農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí):從行政區(qū)來看,張家界、湘西自治州、益陽(yáng)、婁底由于受到抗旱減災(zāi)能力的限制,農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)高;長(zhǎng)沙、邵陽(yáng)、岳陽(yáng)、郴州水資源可靠性高,抗旱能力強(qiáng),農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)低;株洲、湘潭、衡陽(yáng)、常德、永州、懷化農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)居中。從地域分布來看,湘西北、湘中衡陽(yáng)盆地、湘北洞庭湖尾閭區(qū)農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)高;湘東南、湘東北、湘西北水資源風(fēng)險(xiǎn)低。這與湖南省的實(shí)際旱情[8]基本吻合。值得指出的是,由于每個(gè)區(qū)域?qū)е滤Y源風(fēng)險(xiǎn)的原因各不同,因此要根據(jù)各個(gè)區(qū)域的各指標(biāo)的貢獻(xiàn)率的不同,因地制宜地通過技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)手段、管理體制相結(jié)合的方法,才能有效降低農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn),并保持水資源的可持續(xù)利用。

4結(jié)論

水資源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一直是水資源安全評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。到目前為止,農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)的研究尚無(wú)較完整的可行研究方法。本文從水資源風(fēng)險(xiǎn)管理出發(fā),結(jié)合區(qū)域的抗旱減災(zāi)能力,利用灰色聚類原理建立了湖南農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并對(duì)其進(jìn)行了評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際基本一致。因此,認(rèn)為引用干旱風(fēng)險(xiǎn)管理指數(shù)來評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn),是較科學(xué)的可行的方法;運(yùn)用灰色聚類法剔除部分指標(biāo)的干擾,簡(jiǎn)化指標(biāo)體系,是評(píng)價(jià)結(jié)果是評(píng)價(jià)結(jié)果更合乎實(shí)際。因此,建立農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)模型的關(guān)鍵在于建立科學(xué)完整的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在指標(biāo)體系建立過程中,本文充分考慮了區(qū)域抗旱減災(zāi)能力對(duì)農(nóng)業(yè)干旱水資源風(fēng)險(xiǎn)的影響。但是不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不同,如何來體現(xiàn)不同偏好的區(qū)域抗旱能力有待進(jìn)一步研究。