摘要:基于《大连市2001～2009年水资源公报》数据,以及《大连市2002～2010年统计年鉴》数据,揭示了近些年来大连市水资源量、水资源利用状况以及水环境的变化态势,并定量分析了水资源利用与水环境演变之间的相互影响关系。研究结果表明,大连市总用水量、农业用水量、工业用水量、农村生活用水量以及GDP与海水入侵面积之间存在着显著的正相关关系;大连市总用水量和工业用水量与污水排放量之间存在着明显的正相关关系,表明大连市水环境的演变与水资源利用,以及大连市国民经济发展密切相关。
关键词:水资源利用 水环境演变 海水入侵 污水排放
水既是人类生存的生命线,也是工农业生产和整个国民经济发展的基本条件[1]。近年来,我国城市化进程加快,工业产值不断增加,用水量也日趋增加大,从而导致水环境恶化、水资源严重短缺以及洪涝加剧等水资源问题。这些问题越来越成为社会、经济可持续发展的重要制约因素[2]。大连市作为中国北方沿海重要的经济、文化中心,国际风景旅游度假胜地,也是全国水资源最为短缺的城市之一,人均水资源占有量只有全国的1/4,水环境遭受海水入侵、污水排放等问题的威胁,水资源的可持续利用是大连市社会经济发展的关键。基于此,本文引用《大连市2001~2009年水资源公报》数据,以及《大连市2002~2010年统计年鉴》数据,以揭示近些年来大连市水资源量、水资源利用状况以及水环境的变化态势,并定量探讨、分析水资源利用与水环境演变之间的相互影响关系,旨在为大连市水资源合理利用决策的制定提供科学依据。
一、研究区概况
大连市位于辽东半岛南端,东濒黄海,西临渤海,南与山东半岛隔海相望,北倚东北三省及内蒙古东部广阔腹地,地理坐标120°58′―123°31′E,38°43′―40°10′N之间。境内山地丘陵多,平原低地少,整个地形为北高南低,北宽南窄,喀斯特地貌和海蚀地貌比较发育。属暖温带湿润大陆性季风气候,由于受海洋影响,兼具一定海洋性气候特点。降雨集中,时空分布极不均匀,水汽的输送量随季节不同而有很大差异,表现为冬旱夏涝。地下蓄水能力较弱,雨后很快形成地表径流。区内主要有黄海流域和渤海流域两大水系,多数独流入海,为流程较短的季节性河流。
二、研究方法
基于大连市水务局、大连市水文水资源局联合发布的《2001~2009年大连市水资源公报》数据,以及《大连市2002~2010年大连市统计年鉴》数据,选择降水量、水资源总量、地表水资源量以及地下水资源量表征水资源变化特征;选择总用水量、表征水资源利用特征;选择海水入侵面积和污水排放量表征水环境特征,采用数理统计方法,就2001~2009年9年间大连市的水资源量、水资源利用,以及水环境的变化态势进行系统分析。水资利用量与水环境之间的相关关系采用SPSS17.0软件进行分析。
三、结果与分析
1、大连市2001～2009年水资源量变化态势
表1 大连市2001~2009年水资源量数据
表1反映了大连市2001~2009年水资源量变化趋势。从表1可以看出,大连市2001~2003年,水资源总量呈现出减少的趋势,2002年减少至最低值6.35亿m3;2003~2005年水资源总量呈现出增加趋势,至2005年达峰值41.02亿m3;2005~2009年水资源总量基本呈现出减少趋势。从大连市2001~2009年9年间地表水和地下水总量的变化趋势中发现,大连市水资源总量的变化趋势总体受到了地表水和地下水的共同影响,而地表水和地下水的变化则主要由大连市2001~2009年9年间的降水量所决定[5]。大连市2001~2003年连续3年为干旱年,降水量偏少,在405.3~605.5mm之间变动,2005~2009年间,降水量则在560.9~788.6mm之间变动,而2007年降水量达到峰值788.6mm。
2、大连市2001～2009年水资源利用变化态势
表2大连市2001～2009年水资源利用数据
表2反映了大连市2001~2009年水资源利用变化趋势。从表1可以看出,大连市2001～2009年9年间总用水量逐步上升,2003年有所减少,至最小值8.77亿m3,2009年达峰值14.34亿m3。其中,农业用水在2003~2004年略有减少,最低用水量为2.97亿m3 ,2005～2009年呈增长趋势,2009年达到峰值5.90亿m3;城镇生活用水在2.05～3.51亿m3之间浮动,2005年和2009年用水量最大,高达3.51亿m3;工业用水总体上逐步增大,2009年高达3.72亿m3;农村生活用水量在0.62～1.21亿m3之间变动,2007年、2008年达到峰值1.16亿m3。
3、大连市2001～2009年水环境变化态势
表3大连市2001～2009年海水入侵面积与污水排放量数据
表3反映了大连市2001~2009年海水入侵面积与污水排放量变化态势。从表3可以看出,全市海水入侵面积呈逐年增加趋势,2001、2002两年海水入侵面积为405.8 km2;2003略有减少;2005年海水入侵面积同2004年相比略有减少,为467.5 km2,2006年面积缓慢增加;2007年迅速增大,2008年达峰值867.8km2 ,占大连行政区域面积12573.85 km2的6.9%;2009年海水入侵面积仍呈增加态势。
2001、2002年污水排放量呈上升趋势,2003有所减少,2004～2006年逐年上升,2006年高达5.64亿m3,2007年有所减少,2008年达到峰值5.66亿m3,2009年略有减少。其中,大连市污水源大多来自工业废水和生活污水的排放。
4、大连市水资源利用与水环境关系分析
表4反映了大连市水资源利用与水环境之间的相关关系。从表4可以看出,大连市海水入侵面积与总用水量之间呈显著正相关关系(R=0.874,P = 0.002