海南省自然科学基金高层次人才项目“海南岛水资源承载力时空动态特征及预警预测研究”（2019RC256）阶段性成果二：《海南岛工程性缺水限制性评价》（发表于《中国农村水利水电》），由杨波博士主持。

水资源是维持生态系统的基本要素，也是人类赖以生存的基础性资源，随着社会经济的发展和人口的增加，水资源短缺、水环境恶化和水生态退化已成为全球性问题。水资源短缺类型一般分为资源性缺水、工程性缺水、水质性缺水和管理性缺水等，水资源短缺评价也成为了国内外学者的研究热点。

水资源短缺评价研究经历从水量、水量－水质到水量－水质－生态等多维评价的发展过程。水量型一维水资源短缺评价主要从水资源量、用水量与社会经济活动需水量之间的关系角度进行评价，如Falkenmark指标法、紧迫系数法及其改进方法等[6-9]。由于人口增长和社会经济发展，水资源受到了前所未有的污染，认识到单纯的水量型水资源短缺评价无法识别水质污染对可利用水资源量的影响，许多研究将水质型缺水指标引入评价体系，逐渐发展了水量－水质二维水资源短缺评价体系，主要方法有Q-Q指标法、水足迹法和污染指数法等。同时，考虑到生态环境保护的需求，将生态环境需水、气候和土地利用等多种生态因素也纳入评价体系中，从而发展了水量-水质-生态等多维水资源短缺评价体系。上述研究大部分集中在水资源总量短缺、供需矛盾较突出的地区或城市，研究结果为衡量该地区或城市的水资源状态提供了方法，为解决当地水资源相关问题提供了方向。

工程性缺水是水资源短缺的主要类型之一，中国有相当比例的省份存在工程性缺水问题, 由于水资源短缺的类型不同，其评价方法及指标体系理应更有针对性。对于水资源总量丰富、由于特殊地理和地质环境而存不住水的工程性缺水地区的水资源评价的研究还不够深入，构建的指标体系也主要侧重于水资源支撑、社会经济和生态需求等方面，而对造成工程性缺水问题的取水便利、利用难度等工程供水先天条件缺乏深入的定量评价和考虑。

本研究以地理位置特殊、工程性缺水较严重的海南岛为研究对象，在综合考虑了海南岛水资源支撑能力、工程供水能力和水资源需求压力的基础上，基于GIS数据挖掘，引入水资源工程供水先天条件等指标，构建工程性缺水限制性评价指标体系和模型，寻找造成工程性缺水问题的限制因子，期望能够为工程性缺水评价提供方法参考，同时为解决工程性缺水问题和水资源合理配置提供参考和依据。

研究发现：

（1）就海南岛存在的工程性缺水评价问题，引入工程供水先天条件指标，根据基于博弈论的组合赋权法和指标分级标准数据分析矩阵，采用改进的TOPSIS法，对海南岛本岛17个市县进行了工程性缺水限制性评价，同时构建障碍度模型进行工程性缺水的限制因子分析。通过相关进度反映工程性缺水严重程度，通过障碍度分析工程性缺水的限制因子，可为工程性缺水限制性评价和解决工程性缺水问题提供一定的参考。研究发现海南全岛水资源的支撑能力较强，但工程供水先天条件相对较差，水资源需求压力较大。海南岛工程性缺水问题空间差异明显，评价结果为“较差(Ⅱ)”等级的市县主要集中在东北部地区。

（2）对海南岛各市县区域开展了进一步因子障碍度分析，找到各市县工程性缺水的限制因子及其差异性，可为水资源的合理开发利用和配置提供参考。研究发现中部山区水资源需求压力相对较小而工程利用的先决条件也较差，应以小流域综合治理和水土保持为重点。东北部评价等价较差的区域，限制因子主要集中在用水效率指标上，要改善上述评价结果较差市县的工程性缺水问题，提高农业和工业用水效率是其改善的主要途径之一，建立节水型农业和工业是最基本的行动计划，因此，研究和推广高效率的田间配水系统及灌溉计划、开发和种植低耗水作物、选择合适的工业发展项目和提高水重复利用率等方面可作为后续工作的重点方向。单位面积库容（C5）障碍度排名靠后而人均水资源量（C3）较多的市县主要有琼海、东方和琼中，可作为其他市县引水提水工程的水源地。此外，海口、儋州和临高等沿海市县，人均水资源量较低，其水资源开发利用率已经超过了30%，新建引水提水工程和海水淡化等开源性手段可作为改善工程性缺水问题的主要途径。

（3）将基于GIS数据的工程供水先天条件指标引入到现有评价方法和模型中，对于工程性缺水的限制性评价做了更全面的分析，在此基础上，对各市县工程性缺水的空间差异进行了进一步的分析，但在水资源分区和流域尺度上的分析还显不足。由于在水资源需求压力准则层，通过统计数据很难获得相应的流域指标数据，因此，可开展在水资源分区和流域尺度上的指标体系及相应数据获取技术方法和手段，将流域水系和行政区划有机结合，提高评价结果的合理性、科学性和可比性。

文字 | 杨波老师

责编 | 田峻宇

编辑 | 林芬