WPI指数及其在松辽流域的应用研究

1 引言

当前，涵盖了资源、环境、生态、社会、政治、经济等多方面因素的水安全研究，包括了水资源短缺和洪水灾害的水量问题、水体污染导致的水质问题等多方面的问题。从广义的角度及与水相关的环境变化和公共安全的内在联系的角度来看，水安全主要指：“水的存在方式（量与质、物理与化学特性等）及水事活动（政府行政管理、卫生、供水、减灾、环境保护等）对人类社会的稳定与发展是无威胁的，或者说存在某种程度的威胁，但是可以将其后果控制人们可以承受的范围之内。”

保障水安全的重要性已被广为接受和认可，由于水安全问题涉及到资源、环境、生态、社会、政治、经济等多方面因素,包含了定量与定性的成分，如何客观地评价流域水安全的状况成为进行有效的水安全管理的关键问题之一。研究人员从不同的角度提出了评价的方法。韩宇平和阮本清提出从水供需矛盾、生态环境、粮食安全、饮用水安全、控制灾害、水价值和水资源管理的角度构建水安全评价指标体系，并且应用多层次多目标决策和模糊优选理论，建立了区域水安全评价的模糊优选模型；夏军、朱一中等提出根据水资源承载力评价水资源安全；贾绍凤等提出了水资源安全评价的指标体系；张士峰、贾绍凤从水资源供需平衡的角度研究了海河流域的水安全评价问题。

尽管水安全的研究范围相当广泛，但与人们息息相关的是水资源供需的安全，因此本文着重于供水安全的评价研究。WPI指数主要涉及国家或地区水资源的可用度、可及性、人们取用水的能力和与水资源相关的环境质量，并纳入了社会经济因子，与水安全评价的内容基本相符。本文引入WPI指数，在综合考虑环境、生态、社会、政治、经济等多方面因素的基础上，结合我国实际情况，将WPI指数用于流域水安全评价，并在松辽流域进行了实例研究。

2 WPI指数简介

2002年英国生态与水文研究所(Center for Ecology and Hydrology——CEH)的研究人员Sullivan、Meigh和Lawrence等研究提出了一种类似于消费物价指数（Consumer Price Index——CPI）的水贫乏指数(Water Poverty Index——WPI)，该指数从多学科交叉的角度，为国家或地区的水资源开发利用提供一个标准化的评价框架，重点评价水的匮乏对人类社会经济发展的影响程度。WPI指数具有计算简单、经济实用、易于理解等特点，一经提出即得到国际水资源界的重视，特别是在日本京都举行的第三届世界水论坛上，WPI指数受到了广泛的关注。

正如在经济领域，消费价格指数（Consumer Price Index——CPI）是经济发展的晴雨表一样，WPI指数为水行业的发展提供一个标准化的评价框架，可以帮助我们更好地弄清怎样进行水的管理才能满足需要。WPI指数由资源 (Resource ——R)、途径(Access——A)、利用 (Use——U)、能力(Capacity——C)和环境(Environment——E) 5个分指数组成，WPI及5个分指数的取值范围为0-100，指数取值越大表示状况越好。

为了计算某一地区的WPI值，首先需要从有关机构和部门获得可靠的数据，并对大量数据进行处理，这些过程无疑是复杂和烦琐的，而且对于其中大量的定性描述，有必要征询专家意见，以期获得更准确的结论。此外，对不同的地区，各分指数的计算依据是不同的，如何选择合适的变量来构成WPI指数的计算框架是一项重要的工作。在国外许多国家，与家庭福利和家庭用水有关的大量数据现在已经成为国家管理决策的一部分，在此基础上，CEH(2002)给出了计算WPI各分指数的具体方法与依据。

WPI 指数是一个在多学科综合的基础上形成的，它将经济发展、社会保障与安全、水供给等多方面的因素联系起来，反映了水资源短缺对人类的影响，便于水资源管理者监测可供给水量的变化，以及影响获取与使用水资源的社会经济因素的变化，从而为建立水安全保障体系提供必要的水资源量和社会经济发展状况的综合信息。

3 WPI指数在松辽流域的应用

松辽流域位于我国东北部，泛指东北地区的松花江、辽河、沿黄渤海诸河及跨界河流（中国侧）流域，总面积为124.89万平方公里。松辽流域主要河流有额尔古纳河、黑龙江、松花江、乌苏里江、绥芬河、图们江、辽河、鸭绿江以及沿黄渤海诸河等。其中松花江是中国七大江河之一，流域面积56.1万平方公里，流经黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁四省区。辽河流域由两个独立的水系组成：其一为东、西辽河汇合后，称为辽河干流，由双台子河入海；其二为浑河、太子河水系，两河汇合后经大辽河入海。辽河流域面积为22.1万平方公里，流经河北、内蒙古、吉林和辽宁四省区。黑龙江、乌苏里江、绥芬河、图们江、鸭绿江都为跨界河流。

本文以松辽流域二级区（不包括国际河流）为计算单元，进行计算的二级区有嫩江、第二松花江、松花江三岔河口以下、东辽河、西辽河、辽河干流、浑太河、东北沿黄渤海诸河。

在确定资源（R）分指数时，主要考虑流域的水资源总量、年径流总量、地表水与地下水资源量、年平均降雨量等指标；途径（A）分指数主要采用年蓄水总量、年供水量、水资源利用率等指标；利用（U）分指数主要考虑水资源开发利用程度，采用农田实灌亩均用水量、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、城市人均生活用水量、农村人均生活用水量等指标，根据流域的水资源综合开发利用评价来确定；在确定能力（C）分指数时，主要考虑了家庭消费水平、人均GDP、受教育程度等指标；环境（E）分指数的确定主要依据水质检测河生态环境质量评价结果，采用符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的比率、废污水排放量、水土流失面积等指标。需要强调的是，在采用二级区的各项数据的基础上，充分考虑松辽流域以及全国的平均情况，并与之比较，对准确确定流域内二级区的各项分指数非常有帮助，这样各分指数和WPI能够反映流域范围内的相对水平高低。

根据WPI值，将二级区分为三组。第一组WPI指数比较高，为嫩江、第二松花江、松花江三岔河口以下；第二组为浑太河、东北沿黄渤海诸河；第三组WPI指数低，为西辽河、东辽河、辽河干流。从第一组可以看出，该组分区水资源量丰富、可供水量较大，使其WPI值在较大，但是该组各分区水资源利用程度相对不高，一定程度上影响了区域水安全。松花江三岔河口以下环境较差，是该区水安全的主要限制因子。该组水安全态势处于中等水平，提高水资源利用程度和加强环境保护是维持该组水安全的有效途径。浑太河、东北沿黄渤海诸河、西辽河、东辽河、辽河干流的水资源在量上不丰富，水污染相对较严重，所以WPI值较低，区域水安全处于不安全的水平。浑太河、东北沿黄渤海诸河较高的利用程度使其水安全略高于东西辽河和辽河干流，急需开展引调水工程，从量上进行补水以及水资源保护方面采取措施，提高水安全程度。

4 结论

随着社会经济的不断发展，资源短缺、人口增长和环境退化等压力日益增加，由此导致的安全问题已超越了传统的国家或公众安全的研究范畴，包括环境变化在内的综合安全研究势在必行,水资源及水生态环境的变化对社会经济发展的影响应纳入综合安全的研究范畴。水安全评价是水安全管理的基础，由于水安全问题涉及到资源、环境、生态、社会、政治、经济等多方面因素,包含了定量与定性的成分，水安全评价方法的研究成为水资源管理的新的热点。本文介绍一种国外用于反映水行业发展的监测指数（水贫穷指数——WPI指数），该指数能够为水行业的发展和一个地区的水资源管理提供依据，可以帮助政策制定者有效地进行水资源管理。该指数基本能够清晰地说明一个流域存在的威胁水安全的因素，采用水安全分级的方法可以确定流域水安全的级别，为制定水安全预警机制提供依据。

WPI指数计算需要确定合适的变量和获取大量的数据，这就使WPI指数的计算还需要进一步研究，以期获得更精确的结论。如果能够进一步完善，WPI指数在反映流域或区域水资源管理水平和水安全态势方面是可行的。