一、臨沂市概況

  臨沂市位于山東省的東南部,全市總面積1.72萬km2。臨沂市全年四季分明,氣候宜人,自然資源較為豐富,公路、鐵路交通便利,在上世紀90年代經(jīng)濟迅速發(fā)展,成為一座新興的工業(yè)和旅游城市。然而在經(jīng)濟社會保持平穩(wěn)健康發(fā)展的同時,保障和支撐這種發(fā)展勢頭的水資源卻面臨巨大的壓力和挑戰(zhàn),全市人均水資源占有量為553.8m3,不足全國人均水資源量的四分之一,更是遠低于聯(lián)合國規(guī)定的1000m3水資源警戒線,屬于資源型缺水地區(qū)。

  二、主成分分析法

  主成分分析法是利用數(shù)學中降維的思想,利用各評價指標之間的內在聯(lián)系,將多個表面上無關的指標轉換為少數(shù)幾個即相互獨立又能包含原來多個指標大部分信息的綜合指標。主成分分析法通過對數(shù)據(jù)進行分析得到各指標之間的內在聯(lián)系從而確定的各指標的權重大小,通過轉換得到的各個主成分之間相互獨立,能夠有效減少信息交叉。主成分分析法的基本步驟如下:

  1)數(shù)據(jù)的標準化處理:

  式中,xij——第i分區(qū)第j個指標的值;

  xj,Sj——第j個指標的樣本均值和樣本標準差。

  2)根據(jù)標準化后的矩陣X=(xij)計算相關系數(shù)矩陣R,其中,

  3)求相關系數(shù)矩陣R的特征值及對應的單位特征向量,它們標準正交,其中每一特征值λi為對應綜合因子Fi的方差。稱為方差貢獻率,反映綜合因子(主成分)Fi所含信息量的大小,與Ki相應的特征向量構成綜合因子的系數(shù),即

  4)計算綜合因子(主成分)得分并進行綜合評價。將各待評樣本的標準化數(shù)據(jù)分別帶入因子得分函數(shù)表達式中,算得因子得分Fi,以方差貢獻率di為權數(shù)求和得到樣本的綜合得分

  根據(jù)各樣本的綜合得分進行綜合評價。

  三、水資源承載力綜合評價

 。ㄒ唬┧Y源評價指標

  本文選取了包括人口自然增長率X1(%)、人均有效灌溉面積X2(畝/戶)、人均耕地面積X3(畝/戶)、水資源開發(fā)利用率X4(%)、人均水資源占有量X5(m3/人)、灌溉水有效利用系數(shù)X6、生態(tài)環(huán)境用水率X7(%)、單位GDP污水排放量X8(m3/萬元)、單位GDP耗水量X9(m3/萬元)、城鎮(zhèn)化率X10(%)、人均GDPX11(百元/人)、人口密度X12(人/km2)在內的12個指標。

  區(qū)域水資源承載力評價結果分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。其中Ⅰ級(F<-1)是水資源承載力評價最好的結果,表明此區(qū)域在未來一段時間的發(fā)展過程中可以不必考慮水資源短缺等問題,水資源不會制約區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。Ⅱ級(-11)作為評價結果中最壞的情況,說明此區(qū)域的水資源沒有進一步開發(fā)的潛力,水資源短缺已經(jīng)顯現(xiàn),水資源已經(jīng)影響了本地的可持續(xù)發(fā)展,必須合理用水,節(jié)約用水,優(yōu)化用水結構,提高用水效率,減小水資源供需矛盾,才能保證經(jīng)濟和社會的持續(xù)發(fā)展。

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  四、結論

  1)臨沂市全市范圍水資源承載力評價結果為Ⅱ級,區(qū)域水資源的開發(fā)利用程度已達到較大的規(guī)模,地表水和地下水的開發(fā)利用程度已經(jīng)相對較高,但現(xiàn)在仍有一定的開發(fā)利用的潛力。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市人口的增長,水資源對于經(jīng)濟和社會發(fā)展的制約作用將會逐漸顯現(xiàn)出來。

  2)各個縣區(qū)的評價結果差距較大,蘭山區(qū)、羅莊區(qū)評價結果為最差的Ⅲ級,而蒙陰縣則為最好的Ⅰ級。因此,水資源承載力較差的縣區(qū)必須合理用水,節(jié)約用水,優(yōu)化用水結構,提高用水效率,減小水資源供需矛盾,保證經(jīng)濟和社會的持續(xù)發(fā)展。同時,也可以考慮進行縣區(qū)間的水資源調配,通過建設輸水工程實現(xiàn)區(qū)域間水資源的質量互補、豐枯共濟。

  3)利用主成分分析法進行水資源承載力評價最后得到的結果與臨沂市現(xiàn)狀年的實際狀況是一致的。與李淑芹等(2008)得出的關于臨沂市水資源承載力的綜合評價結果比較,結果基本一致,這就說明主成分分析法可以用于水資源承載力的綜合評價,評價結果也比較準確。