為合理利用、優(yōu)化配置阿克蘇河流域水資源，提高流域水資源承載力，采用主成分分析法定量衡量阿克蘇河流域2006～2015年影響水資源承載力的15個指標，并根據(jù)主成分的得分貢獻率，計算綜合得分，以判定水資源承載力年際變化的規(guī)律。結果表明，影響阿克蘇河流域水資源承載力的主要因素為人口、經濟、水資源總量和農業(yè)用水。其中，2006年阿克蘇河流域水資源承載力最小，綜合得分為-25.053，隨后為區(qū)間波動但總體上升的變化趨勢，直至2015年承載力達到最大，綜合得分為30.555。因此應加強水資源的管理和規(guī)劃，實行嚴格的用水定額管理，以加強本流域的水資源承載力。

　　1研究區(qū)概況

　　阿克蘇河流域地處東經78°03′～84°07′、北緯39°30′～42°41′間，位于塔里木盆地西北部，地處天山中段西部地區(qū)、阿克蘇三角洲和塔里木河上游平原地區(qū)，流域位置見圖1。該流域為典型的荒漠綠洲，屬于溫帶干旱大陸性氣候，降水稀少，蒸發(fā)量大，光照充足，無霜期長，熱量資源豐富，晝夜溫差大[1]，阿克蘇河流域年蒸發(fā)量為1839.0～1993.6mm，降水量僅43.9～100mm，日照時數(shù)可達2600～3000h左右，無霜期一般在188～207d之間，屬于典型的灌溉農業(yè)區(qū)，是新疆重要的糧食、棉花和瓜果生產基地之一，也是水稻的主要生產地。近年來，隨著阿克蘇河流域經濟和社會的發(fā)展，導致水資源總量不斷縮小，人均用水規(guī)模卻不斷擴大，無節(jié)制地開采地下水，導致水資源承載力逐漸減弱。為此，本文采用主成分分析法對阿克蘇河流域2006～2015年間水資源承載力進行評價，從而得出流域10年范圍內水資源承載力年際變化，不僅對阿克蘇河流域今后水資源承載力的變化具有指導作用，也對類似干旱區(qū)流域水資源承載力變化具有借鑒作用。

　　2水資源承載力評價體系構建

　　2.1指標體系構建

　　以水資源承載力評價原則為依據(jù)，考慮阿克蘇河流域的水資源特點，根據(jù)水資源承載力評價原則，運用主成分分析法[2]，從水資源子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)和經濟子系統(tǒng)三個角度選擇15個指標(表1)，用于定量衡量阿克蘇河流域水資源的承載力演變特征。

　　2.2指標屬性數(shù)據(jù)獲取

　　以《中國統(tǒng)計年鑒》(2007～2016)、《新疆統(tǒng)計年鑒》(2007～2016)、《阿克蘇地區(qū)統(tǒng)計年鑒》(2007～2016)和《阿克蘇地區(qū)水資源公報》(2007～2016)為基礎，計算得到各指標的數(shù)據(jù)見表2。2.3主成分分析法主成分分析法(PCA)[2]為多元統(tǒng)計方法，該方法線性組合原始變量，使其形成幾個綜合指標，有利于實現(xiàn)非線性空間的降維問題，從而抓住主要矛盾，又不至于丟失過多的信息，以揭露原始變量之間的內在聯(lián)系。根據(jù)累積貢獻率≥85%的原則確定主成分得分。各主成分得分計算公式：Fi=UiX=u1ix1+u2ix2+，…，+upixp(1)式中，F(xiàn)i為第i個主成分得分;Ui為第i個主成分得分系數(shù)矩陣;X為標準差標準化的原始數(shù)據(jù)矩陣;u1i，u2i，…，upi為第i個主成分的得分系數(shù)xp為標準差標準化后的原始數(shù)據(jù)。綜合得分計算公式：F=W1F1+W2F2+，…，+WiFi(2)式中，F(xiàn)為主成分的綜合得分;Wi為第i個主成分的權重，即各主成分因子貢獻率[3]。

　　3水資源承載力評價結果分析

　　3.1主成分因子分析

　　運用SPSS17.0軟件分析所得主成分的特征值和貢獻率見表3。由表3可知，前4個主成分的累計貢獻率達到93.493%，客觀反映出決定阿克蘇水資源承載力的主要影響因子，展現(xiàn)了阿克蘇地區(qū)的水資源年際變化趨勢。

　　3.2主成分與各變量之間相關性分析

　　阿克蘇河流域水資源承載力指標相關系數(shù)矩陣見表4。由表4可知，流域水資源承載力各指標之間存在一定的相關關系，這是進行主成分分析的基礎和條件，同時也驗證了對流域各承載力指標進行主成分分析的必要性。主成分載荷反映了主成分與變量之間的相關系數(shù)，阿克蘇河流域水資源承載力主成分得分系數(shù)矩陣見表5。由表5可知，第一主成分與X8、X9、X12、X13有較強的正相關，與X3、X4、X5、X6、X9、X10、X14、X15呈負相關，反映出人口和經濟雙重因素對水資源承載力的影響。其中，人口因素是持續(xù)發(fā)展的外因，對水資源承載力產生顯著影響，隨著人口的逐年增加，固定資產投資額加大，水資源的承載壓力也相應增強。由表2可看出，2006～2015年的GDP總量從193.77×107增長到810.18×108元，增長率為318.11%，經濟的增長需大量的水資源作為支撐，用水規(guī)模的增大也必然會造成水體的污染，水資源承載能力也相應降低。而經濟與科技并軌進步不僅能提高水資源的利用效率，且能提升水資源單位面積的承載能力。第二主成分與X3、X4有較強的正相關，反映出水資源自然狀況對水資源承載力的影響，其中對水資源影響最大者為水資源總量。由表2可看出，水資源總量變化從2006年的72.1×108m3上升到2015年的79.23×108m3，期間水資源總量的波動變化明顯，峰值出現(xiàn)在2007年，波谷在2014年。總體變化趨勢表現(xiàn)為2006～2007年總量上升，2007～2010年呈緩慢下降趨勢，2011～2014年降到波谷，之后回升到2015年的79.23×108m3，水資源總量的增減直接影響水資源的承載能力。阿克蘇河流域是一個嚴重缺水的地帶，再加上該地區(qū)的境外來水量少，大氣降水稀缺，水資源總量的逐年波動下降，使水資源承載的壓力也隨之增加，水資源的合理分配變得更加嚴峻。2006～2015年水域用地的面積縮減，水域用地擁有天然的儲水條件，用地面積的減少會導致水資源總量的減少和加劇水資源的承載壓力。第三主成分與X5、X14有較強的正相關，反映出生態(tài)和農業(yè)用水對水資源承載力的影響。阿克蘇河流域是以種植業(yè)為主的地區(qū)，2015年阿克蘇河流域耕地面積占總用地面積比例為27%，總的農用地占比為55.63%，農業(yè)種植向來是用水大戶，以灌溉為目的的用水約占第一產業(yè)用水的85%，國內農用水的效率較低現(xiàn)象較為普遍，尤其是大水漫灌既造成水資源嚴重浪費，又一定程度上降低了水資源承載能力。

　　3.3主成分綜合得分

　　計算四個主成分得分，并根據(jù)四個主成分F1、F2、F3、F4的得分貢獻率，得出綜合得分F，F(xiàn)值大小對應于當年水資源的承載力大小，主成分在綜合得分的正負值并不能代表水資源承載力的真實水平，表現(xiàn)其所處的相對位置，具體水資源承載力的各主成分得分和綜合得分及其排序見表6。由表6可知，阿克蘇河流域的水資源承載力逐年波動，但總體為上升趨勢，其中2006年承載力最低，2015年最高，主要是因為自2010年開始該地區(qū)采取節(jié)水灌溉模式，渠道修筑，大量的農田水利設施的更新和建設，促進了水資源的合理利用。同時，隨著當?shù)亟洕�和科技的快速發(fā)展，水資源的利用效率也在不斷增強，2014年3月21日，阿克蘇河流域實行排污申報審批制度和各類用水價格的規(guī)范標準，增強了節(jié)水意識，有效控制了污水，提高了阿克蘇地區(qū)水資源的承載能力。

　　4結論

　　a.采用主成分分析法對阿克蘇河流域水資源承載力進行綜合評價，將15個原始指標降維至4個主成分，累積貢獻率為93.493%，并根據(jù)主成分的得分貢獻率計算出每一年的綜合得分，較為客觀地分析了不同年際間阿克蘇河流域水資源承載力的變化規(guī)律。b.經濟社會發(fā)展與水量需求呈正相關性變化，致使水資源供需矛盾愈加尖銳，水資源的規(guī)劃與管理勢必成為節(jié)約水資源的重要舉措。

　　參考文獻：

　　[1]張守紅，劉蘇峽，莫興國，等.阿克蘇河流域氣候變化對潛在蒸散量影響分析[J].地理學報，2010，65(11)：1363-1370.

　　[2]胡啟玲，董增川，王雪薇，等.基于三角模糊數(shù)的聯(lián)系數(shù)模型的水資源承載力評價[J].水電能源科學，2019，37(2)：39-42，46.

　　[3]PEARSONK.Onlinesandplanesofclosestfittoasystemsofpointsinspace[J].TheLondon，Edin-burgh，andDublinphilosophicalmagazineandjour-nalofscience2，1901，2(11)：559-572.

　　《河流域水資源承載力變化分析》來源：《水電能源科學》，作者：張旭 劉新華 張桂林 魏光輝 劉鋒