① 水资源承载力
2.1.1 水资源承载力的含义
由于水资源系统本身的复杂性、随机性和模糊性以及影响水资源承载能力因素的多方面性、多层次性等，水资源承载力至今还没有一个普遍接受的定义，不少学者从不同的研究角度提出了自己的观点。归纳起来主要有两大类型：
一是以“承载能力”来定义的，较具代表性的是施雅凤[1]：某一地区的水资源，在一定社会历史和科学技术发展阶段，在不破坏社会和生态系统时，最大可承载（容纳）的农业、工业、城市规模和人口的能力，是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。
二是以“供水能力”来定义的，较具代表性的是许有鹏[2]：在一定的技术经济水平和社会生产条件下，水资源可最大供给工农业生产、人民生活和生态环境保护等用水的能力，也即水资源最大开发容量，在这个容量下水资源可以自然循环和更新，并不断地被人们利用，造福于人类，同时不会造成环境恶化。
综合各种不同的定义[3～7]，可以总结出水资源承载力的内涵至少要包含以下几个方面：
1）水资源承载力的研究要以可持续发展理论为原则。
2）水资源承载力不仅要考虑水资源本身的量与质，还要兼顾社会、人口、经济、技术、环境、资源和生态等因素的影响。
3）水资源承载力具有时空的属性，也就是说水资源承载力在不同时间、空间，以及不同的生态环境和社会经济状况下是不同的。
4）水资源承载力是一个动态的、模糊的概念。水资源的动态性与其影响因素的复杂多变性决定了水资源承载力的动态性和不确定性。
5）水资源承载力是适度的，具有阈值，这个“阈值”取决于该地区生态环境系统和社会经济系统两个方面。
可见，水资源承载力的定义应包含系统和综合的观点。系统的观点是指水资源承载力是一个地区水资源系统的承载力，不但要考虑用水量，还要考虑消纳污水所需要的水量，即水环境的承载能力。综合的观点将水资源承载力作为对社会经济发展和生态环境的综合承载能力，是可以承载人口、经济发展与生态服务功能发挥的综合反映。
综上所述，水资源承载力可以定义为：某一地区的水资源在一定的经济水平和社会生产条件下，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性发展为前提，最大可开发的容量经过优化配置，对该地区社会经济发展的最大支撑能力。
2.1.2 水资源承载力的特性
水资源承载力的大小是随着空间、时间和历史条件变化而变化的，具有时空差异性、动态性、相对极限性、模糊性和可增强性等特性。
（1）时空差异性
在不同的时间或不同的区域条件下，相同水资源量的承载力是有差异的。随着时间的变化，社会状况和经济技术水平都会发生变化，从而对水资源的开发利用水平也会发生相应的改变；随着地域的不同，首先受当地生态环境的影响，水资源可利用量是不同的，其次区域经济发展情况也影响了水资源承载力。水资源承载力的空间差异性，要求人们在一定时期内，人类活动应依据时空差异进行合理布局，协调好区域及区域间的发展，从整体上最大限度地合理利用水资源。
（2）动态性
动态性是指水资源承载力与具体的历史发展阶段有直接的联系，不同的发展阶段具有不同的承载能力。水资源承载力是一个动态的概念，这是因为承载力的主体和客体都是动态的，即水资源系统和社会经济系统都是动态的，具体体现在两大方面：一是不同的发展阶段人类开发水资源的能力不同；二是不同的发展阶段人类利用水资源的水平也不相同。这种动态性决定了必须分阶段地分析发展进程中的水资源承载力。
（3）相对极限性
水资源承载力的相对极限性是指在某一具体历史发展阶段水资源可能达到的最大承载力特性，即可能的最大承载指标，也就是存在可能的最大承载上限，其原因主要是自然条件和社会因素的约束。具体地说，包括区域水资源条件的约束、社会经济技术水平的约束和生态环境的约束。
（4）模糊性
模糊性即不确定性，是指由于系统的复杂性和不确定因素的客观存在，以及人类认识的局限性，决定了水资源承载能力在具体的承载指标上存在着一定的模糊性。
（5）可增强性
水资源承载力是可以增强的，其直接驱动力是人类社会对水资源需求的增加，在这种驱动力的驱使下，人们一方面拓宽水资源利用量的外延，如地下水的开采、雨水集流、海水的淡化、污水处理回用等；另一方面利用水资源使用内涵的不断添加和丰富，来增强水资源承载力，如用水结构的调整和水资源的重复利用等。需水量零增长的概念[8]的提出就是区域水资源量不增加的情况下，而水资源承载力增强的体现。需要指出的是水资源承载力的增强并不是无限度的，这体现在水资源开发利用程度是绝对有限的，水资源利用效率是相对有限的，不可能无限制地提高和增加。
2.1.3 水资源承载力的主要影响因素
水资源承载力的概念是兼顾了水资源系统、社会经济系统和生态环境系统等的综合影响，所以在衡量一个地区水资源承载力的大小时，应当重点考虑区域自然环境、水资源条件、社会经济技术水平、社会经济结构和承载力驱动力大小等诸多因素的影响。
（1）水资源条件
自然条件的不同导致水资源数量和时空分布规律也不尽相同，在质上也有所差异，如地下水的矿化度、埋深条件等。水资源的开发利用程度及开发利用方式，直接影响到区域水资源的有效蒸发和无效蒸发，也会影响到进行社会生产和生态建设的可利用水资源量。
（2）生态环境因素
生态环境决定了当地的水资源条件。生态环境是由各个自然要素组合成的统一体。水资源是其中的重要组成成分之一，而且在对生态环境响应过程中，水资源是一种灵敏度较高的因素，水资源可利用量的多少可直接反映该生态环境的稳定性。
（3）社会生产力水平
不同历史时期或者是同一历史时期不同地区都具有不同的生产力水平，不同生产力水平决定了利用同量同质的水资源可以生产出不同量、质的社会产品。因此，在研究某一地区水资源承载力时估测现状和未来的生产力水平是极其重要的。
（4）经济技术条件
经济技术条件是影响水资源承载力的最活跃因子之一。在不同阶段一定社会的经济技术条件决定了可开发利用的水资源量和水资源的有效利用程度，经济技术越高，水资源的开发利用效率就越大。经济技术的提高同时也是推动生产力进步的重要原因，为提高水资源承载力提供了极大的潜力。
（5）社会消费水平与结构
在社会生产能力确定的条件下，社会消费水平与结构将决定水资源承载力的大小。同样生产力条件下，可以承载在较低生活水平下的较多人口，也可以承载在较高生活水平下的较少人口。
（6）其他资源影响
经济社会在生产发展过程中除需要水资源支撑外，还需要其他资源如矿产资源、土地资源、森林资源的支撑。在整个资源系统中，各个子系统都是相互关联的，其他资源也要受到水资源的承载，因而经济社会的发展对水资源也表现出极强的敏感性。
（7）市场与政策法规制度
水资源承载力研究最终目的是能为国家或政府部门提供合理管理水资源的依据，制定相关的人口、经济政策，使一个地区在人口和水资源变化的情况下，仍能保持持续稳定的发展。从另一方面来看，市场制度和政策法规对区域的产业结构和市场格局均会产生影响，从而对水资源承载力产生影响。
2.1.4 研究内容与技术路线
以生态脆弱的桂林市为对象进行岩溶区水资源承载力的研究。
桂林市是世界上着名的岩溶发育区，近40%的面积为岩溶地貌分布区，其中市区的五城区有96%的面积是岩溶区，属于中国主要的五个脆弱生态区之一（南方岩溶地区）的范畴。
桂林市又是举世闻名的旅游城市。漓江是流经桂林市区唯一的主干流，也是一条自然风光美丽如画的河流，随着“两江四湖”中心城环城水系工程建成后，水上观光游览活动盛极一时。但漓江是一条雨源型河流，在洪水期，径流多呈现自流状态，枯水期又出现严重缺水的状况。桂林市区水资源除满足工农业、生活用水之外，生态环境和旅游通航用水也必须要得到保证。可见，研究水资源承载力有其特殊和重要的意义。
具体的技术方案如图2.1所示。
图2.1 技术路线图
② 关于水资源承载力的定义
水资源承载力是承载力概念与水资源领域的自然结合，但与土地资源承载力相比，它在国外的专门研究较少，常常仅是在可持续发展问题中得到泛泛的讨论。国外往往使用“可持续利用水量”、水资源的生态限度或水资源系统的极限、水资源紧缺程度指标等来表述类似的含义，且一般直接指水资源数量的开发利用限度[1]。
尽管我国开展水资源承载力的研究已有近20年时间，而且进入21世纪以来，由于水问题的日益凸显而热度有加，但到目前为止，对水资源承载力的定义仍见仁见智，难以统一。兹将近年来有关论着中对水资源承载力的理解分述如下：
（1）水资源承载能力分析的目的，在于提示有限水资源与人口、环境、经济发展的关系，从中找出制约地区经济发展的因素和条件，以利统筹对策，促进全社会的持续发展。然而，水资源对地区发展的支撑条件，并不仅仅体现在可供水量的多少，更需要从水资源对人类社会所产生的利害关系全面考虑，综合评价。基于这一认识，杨培岭等把一个地区的水资源承载能力划分为水资源数量的承载力、水资源质量与水环境承载力以及水患防御能力3个部分，并阐述了水资源承载力与水环境承载能力的关系[2]。
（2）左其亭等把水资源承载力的基本观点和思路归结为“支撑能力”[3]。认为，在“水资源承载能力”概念和计算中，必须要回答：水资源对社会经济发展支撑到什么标准时才算是最大限度的支撑。也只有在定义了这个标准后，才能进一步计算水资源承载能力。一般地，把“维系生态系统良性循环”作为水资源承载能力的基本准则。
（3）龙腾锐等把水资源承载力定义为：在一定的时期和技术水平下，当水管理和社会经济达到最优化时，一定区域的水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平（或最大可持续发展水平）[1]。作者阐明了水资源承载力的生态内涵、技术内涵、社会经济内涵、空间内涵。认为，生态环境需（用）水量作为水资源承载力生态内涵的重要方面，是水资源承载力研究的一个正确方向，但对于建立起完善的水资源承载力基础理论来说，从概念上廓清水资源承载力固有的模糊性、动态性和相对极限的唯一性之间的矛盾仍是必要的。
（4）张丽等用原始的物理力学概念提出并解释水资源可持续承载能力的概念：水资源承载能力就是水资源系统在可持续发展范围内能够承受的最大荷载（社会经济发展的最大规模）[4]。并指出，如果在某种发展模式下，导致不可持续发展，如资源使用过度，环境破坏严重等，那么，即使此时承载量有所提高，但不能认为是水资源可持续承载能力。
（5）余卫东等在回顾国内不少学者对水资源承载力定义的基础上，认为：水资源承载力的定义应当具有系统的观点和综合的观点[5]。系统的观点是指水资源承载力是一个地区水资源系统的承载力，不但要考虑用水量，还要考虑消纳污水所需要的水量即水环境的承载能力。综合的观点是指水资源承载力是对社会经济发展和生态环境的综合承载力，是可以承载人口、经济发展与生态服务功能发挥的综合反映。
笔者认为，在以上定义中，左其亭的观点值得重视。这个“支撑能力”最后应该归结为量的表达，亦即研究水资源承载力必须在保证质（不同要求下）的前提下研究它的量，否则是没有意义的。因此，在计算水资源量时，水质是作为约束条件出现的，而至于水患防御能力可以理解为增强水资源承载力的措施。水资源承载力是一个数值，还是一个集合，其有无一个定值？对这一问题需要从水资源承载力的特点来分析。一般认为，水资源承载力具有区域性（多目标性）、动态性、有限性、模糊性（不确定性）、可增强性[6]。一个区域的水资源承载能力是根据水资源供需平衡情况，分析水资源对区域人口、经济、环境协调发展的支撑能力。因此，水资源承载力不是一个定值，而是不同的人口、经济、环境协调发展的一种组合（集）。水资源具有动态性即有时间属性，是因为在不同时段内社会发展水平、科技水平、水资源利用率、污水处理率、用水定额以及人均水资源量等均有所不同。另外，必须承认水资源系统与社会经济系统、生态环境系统之间的相互依赖、相互影响的复杂关系。只有在水资源－社会经济－生态环境复合大系统中，寻找满足水资源可承载条件的最大发展规模，才是水资源承载能力。
③ 水资源承载力的介绍
目前，许多学者给出了水资源承载力的定义，水资源承载力一词也广泛应用于研究某一地区尤其是缺水地区的工业、农业、城市乃至整个地区的经济发展所需要的水资源供需平衡和生态系统保护，但水资源承载力迄今仍是一个外延模糊、内涵混沌的概念，其内涵的界定尚存在一定的分歧和不足。
④ 水资源承载能力指的什么
水资源承载能力（CarryingCapacity of Water Resources -CCWR）的概念，最早源自于《生态学》中的“承载能力”（CarryingCapacity）一词，是自然资源承载能力的一部分。其研究的主体是资源与环境系统，客体是人类或更广泛的生物群体。
中文名
水资源承载能力
外文名
CarryingCapacity of Water Resources -CCWR
概念出处
最早源自《生态学》“承载能力”
研究主体
资源与环境系统
研究客体
人类或更广泛的生物群体
内涵
本节引自文文献[1] 。
我国不少学者对水资源承载能力的概念及计算方法进行深入探讨。关于水资源承载能力的定义，从不同研究角度有不同的定义，这里仅列举几个代表性的定义：
（1）水资源承载能力是指某一地区的水资源，在一定社会历史和科学技术发展阶段，在不破坏社会和生态系统时，最大可承载（容纳）的农业、工业、城市规模和人口的能力，是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。（施雅凤等，1992）
（2）在某一历史发展阶段的技术、经济和社会发展水平条件下，水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力。（刘燕华，1999）
（3）某一历史发展阶段，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态良性循环发展为条件，在水资源得到合理开发利用下，该地区人口增长与经济发展的最大容量。（李令跃，2000）
（4）一个流域、一个地区、一个国家，在不同阶段的社会经济和技术条件下，在水资源合理开发利用的前提下，当地水资源能够维系和支撑的人口、经济和环境规模总量（何希吾，2000）。
（5）一定的区域内，在一定的生活水平和生态环境质量下，天然水资源的可供水量能够支持人口、环境与经济协调发展的能力或限度。（冯尚友，2000）
（6）水资源承载能力，指的是在一定流域或区域内，其自身的水资源能够持续支撑经济社会发展规模，并维系良好的生态系统的能力（汪恕诚，2001）。
（7）在一定的水资源开发利用阶段，满足生态需水的可利用水量能够维系有限发展目标的最大的社会-经济规模。（夏军，2002）
关于水资源承载能力的定义还可以列举很多。尽管在表述上各有不同，但其表现的基本观点和思路并无本质差异，都强调了“水资源支撑能力”的含义。
从水资源承载能力的含义来分析，至少具有如下几点内涵：
（1）在“水资源承载能力”概念中，主体是水资源，客体是人类及生存的社会经济系统和环境系统，或更广泛的生物群体及其生存需求。“水资源承载能力”就是要满足客体对主体的需求及压力，也就是水资源对社会经济发展的支撑规模；
（2）“水资源承载能力”具有空间属性。它是针对某一区域来说的，因为不同区域的水资源量、水资源可利用量、需水量以及社会发展水平、经济结构与条件、生态环境问题等方面可能不同，水资源承载能力也可能不同。
（3）“水资源承载能力”具有时间属性。在众多定义中均强调“在某一阶段”，这是因为在不同时段内，社会发展水平、科技水平、水资源利用率、污水处理率、用水定额以及人均对水资源的需求量等均有可能不同。因此，在计算水资源承载能力时要指明计算时段。
（4）“水资源承载能力”对社会经济发展的支撑标准应该是以“可承载”为准则。在“水资源承载能力”概念和计算中，必须要回答：水资源对社会经济发展支撑到什么标准时才算是最大限度的支撑。也只有在定义了这个标准后，才能进一步计算水资源承载能力。
⑤ 水环境承载能力的计算方法
使用上述区域水质综合指数也可以计算出某区的具有某种水质类别（级别）的水资源量并进行全国的汇总。它即可给出年内使用的水量中各级别水质的比例，也可以给出年内存在于区内自然环境中的不同级别的水资源量的空间分布。其方法为：
IiQ= ··········（2）
式中：QHT为根据水文学还原后计算的全国水资源量；
Qi为第i分区（生态区）的表观水资源量；
IiQ为第i分区（生态区）的水文学计算的全国水资源量在该区的分量；
m为全国的水资源计算分区数量；
Qj= ··········（3）
Qj为符合j级别的区域（或全国）水资源量；
IiQ 为落入j级别标准内的i分区的水资源量；
n为相应的水质类（级）别数量；
IWQI,,，IWQI+1,，····为I级，I+1···I+n 级的水质指数。
Ij= ···········（4）
Ij为全国符合j级别水质的水资源所占的比例。
因为水是流动的，水经某一个上游区使用之后，又流至下游某区再次使用，这样会带来全国统计上的水资源量重复计算，上述方法在数学上可称为归一化方法，在物理学上可称为像卫星照相一样的在欧拉坐标系中的瞬间凝固法。这样就解决了水资源量的重复计算问题。
⑥ 水资源承载力评价指标体系
水资源承载力研究涉及社会、经济、环境、生态、资源在内的纷繁复杂的大系统。在这个大系统内既有自然因素影响，又有社会、经济、文化等因素的影响[8]。
（1）水资源的数量、质量及开发利用程度。由于自然地理条件的不同，水资源在数量上都有其独特的时空分布规律，在质量上也有所差异，如地下水的矿化度、埋深条件，水资源的开发利用程度及方式也会影响可以用来进行社会生产的可利用水资源的数量。
（2）生产力水平。不同历史时期或同一历史时期不同地区都具有不同的生产力水平，在不同的生产力水平下利用单方水可生产不同数量及不同质量的工农业产品，因此，在研究某一地区的水资源承载能力时必须估测现状与未来的生产力水平。
（3）消费水平与结构。在社会生产能力确定的条件下，消费水平及结构层次将决定水资源承载能力的大小。
（4）科学技术。科学技术是生产力，现代历史过程已经证明了科学技术是推动生产力进步的重要因素，未来的基因工程、信息工程等高新技术将对提高工农业生产水平具有不可低估的作用，进而对提高水资源承载能力产生重要影响。
（5）人口与劳动力。社会生产的主体是人，水资源承载能力的对象也是人，因此，人口和劳动力与水资源承载能力具有互相影响的关系。
表7.1 水资源承载力评价指标体系（根据文献[8]整理）
（6）其他资源潜力。社会生产不仅需要水资源，而且还需要其他诸如矿产、森林、土地等资源的支持。
（7）政策、法规、市场、宗教、传统、心理等因素。一方面，政府的政策法规、商品市场的运作规律及人文关系等因素同时会影响水资源承载能力的大小；另一方面，水资源承载能力的研究成果又会对它们产生反作用。
以上主要因素间的关系见图7.1。从图中可看出，主要因素相互关系复杂，难以弄清楚本质联系，但从图中也可获得一些有用信息，运用关系间的结构解析就可以弄清系统的结构。
图7.1 水资源承载力影响因素关系图
（据惠泱河等，2001）
文献[8]在分析水资源承载力影响因素的基础上，构建了水资源承载力评价指标体系，兹整理如下（表7.1）。
从资源的角度上来说，水资源承载力与土地承载力概念的内涵是相似的，但土地是固定的附着物，且不可再生，而水资源是可再生的流体，在地域上的联系性较土地紧密，这就为水资源的合理配置提供了方便。
水资源承载力指标体系是一个复杂的大系统，它并非仅是水资源承载力大小的评判依据，而且应该也是水资源承载力大小的决策工具。因此，指标的选择要循如下原则：①以区域（包括行政区域或流域）为评价主体进行综合评价，兼顾自然和人文因素、现状和发展前景、水量和水质、客观条件和利用管理水平；②人口和经济是反映水资源承载力大小的最直接指标；③要着重加入能反映水资源可利用程度的指标和供需情况以及满足程度指标；④要有决策变量指标；⑤水资源承载力评价指标体系必须是动态的，其指标随社会经济发展而变化。
⑦ 关于水资源承载力的计算
水资源承载力研究的核心问题是，在目前以及未来可预见的水资源开发利用阶段，流域（或某一区域）可供使用的水资源量是多少（属于可再生利用的水资源量）？这些水资源究竟能够支撑多大规模的社会经济系统发展？对于目前水资源已经不能承载的地区如何补救？如何合理管理有限的水资源，维持和改善水资源承载力？要回答这些问题，就必须进行水资源承载力的计算。左其亭、刘强、龙腾锐、张丽、冯宝平等在这方面均有论述，其中左其亭和刘强等更为详尽一些，分别构建了计算框图（图7.2）[3]和计算指标（含诊断性指标和计算性指标）[9]。
图7.2 水资源承载能力计算框图
（据左其亭等，2003）
左其亭等认为，“水资源承载能力”不只是一个数值，而是由表征社会经济发展规模的一组数值组成的集合，如人口数、工业产值、农业产值、城市面积等。可以把“水资源承载能力”的集合表达为
水资源问题与区域研究
式中：F为水资源承载力；ƒ1，ƒ2，…，ƒn分别为社会经济发展规模的表征指标[3]。作者选择人口数、工业产值、农业产值3个指标分别列举了水资源转化关系方程、水资源与人口－工业－农业关系方程、人口－工业－农业相互制约方程以及社会经济发展预测模型方程，并对生态约束方程的建立作了较为详细的论述。
首先，要建立污染物质Cret稀释或转化所需的水量Wc的计算方程：Wc=f（Cret,Qret）。
其次，要计算地表或地下水体的污染物质浓度C，可以通过污染物质迁移转化方程来计算，也可以采用试验观测数据建立的经验关系来近似表达。
最后，建立约束条件：污染物浓度不能超过规范标准；在满足生态用水情况下不出现亏水。具体方程如下：
水资源问题与区域研究
式中：C为地表、地下水体污染物浓度；C0为规范制定的标准指标。
刘强等认为，水资源承载力计算中可承载性判断的理论依据是生态环境指标体系中的各指标是否低于环境指标数值，即：若环境的实际指标均优于或等于指标体系中的标准时是可承载的，否则不可承载[9]。文献[9]把水资源承载力计算的总体思路分为5步：①确定水资源总量，将其分为两部分，即“保留水资源量”与“可供使用的水资源量”，给定一个初始值；②对可供使用的水资源量进行水资源配置（按目前用水结构或计划结构），计算出各行业的回水量及水对各行业的支撑能力（包括目前用水水平与深度开发水平）；③计算出将回水与河道（或湖泊等水体）内水混合后的区域水量与水质情况，并计算经水体自净后的水质；④将计算结果与生态环境指标体系中各指标进行对比，若计算水质与水量标准高于或等于（部分等于）指标体系要求时是可承载的，否则不可承载；⑤若不可承载，返回第一步。重复以上5步直到计算水量及水质均符合要求，且有一个或若干个指标与环境要求指标相等时停止计算，此时计算出的可供使用的水资源量为最大可供使用的水资源量，计算出水的支撑能力为最大支撑能力，计算出的回水量为最大允许回水量（按达标排放）。
尽管当前对于水资源承载力的计算方法很多，但均存在不同程度的不足，由于水资源系统自身的复杂性、随机性和模糊性以及影响水资源承载力因素的多方面性、多层次性等，因此，对水资源承载力的准确评价还有待进一步的研究。
⑧ 水资源承载力指标体系
2.4.1 构建原则
水资源承载力研究是属于评价、规划与预测一体化性质的综合研究，它以水资源评价为基础，以水资源合理配置为前提，以水资源潜力和开发前景为核心，以水资源供需平衡为目的，以系统分析和动态分析为手段，以人口、资源、经济和环境协调发展为最终目标。在对区域水资源承载力进行综合评判时，首先必须要确定水资源承载力的综合评价指标体系，要求拟定若干个代表性好、针对性强、易于量化、便于相互比较的指标。由于受到水资源条件、生态环境、社会发展水平、经济技术条件和产业结构和模式等因素的影响，在选择指标时要遵循以下原则：
（1）区域性原则
以区域为评价主体进行综合评价。构建水资源承载力指标体系时既要遵循一般的区域共性特征，又要考虑区域本身的特殊性。
（2）动态性原则
水资源承载力本身就具有动态性的特点，所以在构建其指标体系时要考虑具体的历史发展阶段下所独具的特征，所选取的指标也就具有动态变化的特点。
（3）战略性原则
水资源承载力的研究必须是在可持续发展的框架下进行的，那么一个地区的水资源承载力研究只有把近期和远期结合起来，对远期水资源承载力作出较为客观的预测和评价，使水资源支持区域经济社会可持续发展近期与远期相协调，水资源的永续利用才能得以实现。
（4）生态性原则
生态环境是影响水资源承载力的重要因素之一。岩溶生态环境的脆弱性对承载力产生了一定的副作用。岩溶地区的地表水极易通过裂隙、管道、溶洞等转为地下水。地表水和地下水之间转换频繁，地下水也易受到污染。在构建指标体系时，要考虑这种生态环境的特殊性。
（5）整体性原则
水资源承载力研究不仅涉及承载主体——水资源系统，还涉及承载客体——经济社会系统和环境系统，在选择指标体系时，要整体地、全面地考虑，不仅要反映各子系统的特征，更要体现水资源系统与其他系统之间的关系，能够最大限度地反映指标体系的完备。
（6）可操作性原则
建立的指标体系往往在理论上反映较好，但实践性不强。因此选择指标时，不能脱离指标相关资料信息条件的实际，尽量选择那些关键性的具有综合性的指标，而且所选择的指标含义要明确，具有可量化性，数据要规范，使得建立的指标体系简洁明确，易于计算和分析，对于所设计的模型要具有可操作性。
2.4.2 构建指标体系
水资源承载力评价指标的建立是水资源承载力研究的一个关键性问题。影响水资源承载力的因素很多，涉及“水资源-经济-社会-环境”系统的各个方面，所以指标的选取应该从多方面、多角度、多层次考虑，从众多的因素中选取能够反映问题本质的因素，并除去重复因素的作用。现根据建立水资源承载力评价指标体系的原则，从不同方面、不同层面客观地反映区域水资源条件、开发利用状况、供需关系、生态环境、经济水平及社会状况等方面[12～14]，拟建水资源承载力评价指标体系如图2.7所示，将水资源承载力评价指标体系分为4个层次，即1个目标层、3个准则层、9个领域层、34项基本指标层。
图2.7 水资源承载力综合评价指标体系框图
2.4.3 参考指标的分析
（1）目标层：水资源承载力
水资源承载力研究的最终目标是使水资源系统在供需两方面总体上达到平衡，以实现水资源的持续利用和经济社会及生态环境系统的可持续发展，也反映了水资源系统与社会经济系统及生态环境系统之间相互联系、相互影响、相互制约的一种关系。
（2）准则层1：水资源系统水平指数
在水资源-社会经济-环境复合系统中，水资源处于核心地位，水资源系统水平指数体现了水资源系统的运行结果，或者说是它的发展水平，主要用状态指标来描述，水资源系统水平指数主要包括水资源条件、开发利用程度和供水水平3个领域层。
1）领域层：水资源条件。水资源条件是由当地的气候因素和地域环境特点所决定的，是自然支撑能力指标。水资源条件由水量和水质两部分构成，它是决定一个地区水资源紧张程度的重要因素之一。
a.水资源总量（m3）。水资源总量的确定是水资源承载力研究的基础，是决定区域水资源承载力的关键因素之一。水资源量是指某一区域内，当地降水形成的地表和地下的产水量。根据降水、地表水、地下水的转化和平衡关系，水资源总量可用下式计算：
W=P-ES
式中：W为水资源总量；P为降水量；ES为地表蒸散发量。
b.人均水资源量（m3/人）。
人均水资源量=水资源总量/人口总数
人均水资源量可综合反映区域发展的水资源条件。世界气象组织和联合国教科文组织等机构认为，对于一个国家和地区，可按人均年拥有淡水量的多少来衡量其水资源的紧缺程度。因此，人均水资源量是判断区域水资源条件最具代表性的指标，是直观判断缺水程度的指标。
c.地表径流模数（104m3/km2·a）。
地表径流模数=径流量/土地面积
地表径流模数是反映区域内地表水资源量的一个衡量指标。
d.地下水补给模数（104m3/km2·a）。
地下水补给模数=地下水补给出量/土地面积
地下水补给模数的大小直接影响到区域地下水资源的丰富程度及可更新恢复能力，它是衡量地下水资源丰歉的指标。
e.地表水水质等级。地表水水质等级（河流）判断地表水质量，主要根据我国地表水水环境质量标准（GHZB1—1999）获得，这个标准适用于我国江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地表水水域，地表水五类（Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类）水域的水质根据特定的要求执行。地表水水质等级反映了地表水水质状况，也从一定程度上反映了地表水受污染的情况。
f.矿化度（mg/L）。矿化度反映了区域地下水资源可利用性大小，是体现地下水水质状况的指标，一般来讲，矿化度越小，说明区域地下水资源的可利用性越大（除去特殊用途），反之亦然。
2）领域层：开发利用程度。由于水资源在时间和空间上存在不均衡性和随机特性的原有分布状况，已不能满足人类的需要，那么人类只有对水资源进行调节控制和再分配，才能满足人类生活、社会经济活动和环境对水资源竞争性需求的行为。开发利用程度不仅体现了一个地区的社会经济发展水平、科技实力，更加反映了这个地区水资源的开发潜力的承载力，以及它的开发难易程度。开发利用程度包括地表水开发利用程度、地下水开发利用程度、水资源利用率和人均水资源可利用量4项指标。
a.地表水开发利用程度（%）。
地表水开发利用程度=地表水年供水量/地表水总量
反映地区地表水的开发程度，以及可利用的潜力。
b.地下水开发利用程度（%）。
地下水开发利用程度=地下水供水量/地下水可供水量
地下水开采程度不同的大小直接反映了地下水资源开发潜力的大小。
c.水资源利用率（%）。
水资源利用率=需水量/可供水资源量
d.人均水资源可利用量（m3/人）。
人均水资源可利用量=可供水资源量/人口总数
3）领域层：供水水平。对水资源进行开发的目的之一就是供水。供水能力的大小直接影响了社会经济的发展水平。同时，供水能力也是当地水资源条件、经济技术水平、供水工程建设的反映。评价供水能力主要有地表水控制率、地下水开采能力、供水量模数和人均可供水量4项指标。
a.地表水控制率（%）。
地表水控制率=地表水蓄水工程年入库水量/地表水资源量
它反映地表水的调蓄能力，在一定程度上反映地表水供水能力和抗洪防御能力大小的指标。
b.地下水开采能力（%）。
地下水开采能力=地下水可供水量/地下水资源量
反映地下水可供开采水量的大小，若超过其开采能力，则会导致环境地质问题。
c.供水量模数（104m3/km2）。
供水量模数=供水量/土地面积
供水模数在一定程度上反映出一个地区供水工程基础设施对区域社会经济发展的支撑能力。
d.人均可供水量（m3/人）。
人均可供水量=实际供水量/人口总数
人均供水量反映水资源供水系统的供水能力和水资源对区域发展的支撑能力，同时也反映了区域的用水水平。
（3）准则层2：经济社会系统水平指数
在水资源的开发和利用过程中，始终离不开社会背景和经济支持。水与社会的关系主要是水能否满足人类的用水需求，以及人类对水资源系统的有效管理。随着人口的增长，城市化进程的加快，社会对水量和水质的要求越来越高。同样，社会也肩负着管理、保护水资源的责任。经济发展与水也不是单纯的表面供需关系，而是要把水资源开发利用决策同经济发展的战略决策综合起来考虑，即要统一考虑需求结构（经济结构）与供水结构，又要统一考虑水投资与其他经济部门的投资，还要统一考虑供水能力不足时经济结构调整与经济发展所导致的水增加。在综合考虑水与经济社会的协调发展方面，选取了社会水平、经济水平、用水水平、用水效益和用水效率5个方面作为经济社会系统的评价指标。
1）领域层：社会水平。区域人口的多少，增长状况，人口的素质，人均收入等，这些对水资源的开发与利用有很大关系，人口危机往往引发水的危机，这种危机一旦处理不好将直接危及社会的安定和政局的稳定。“社会状况”与水相关的因素有人口总数、人口增长率、城市化率。
a.人口总数。人口的数量反映对水需求的程度，人口越多的地方，对水的需求就越多，对水的压力就越大。
b.人口增长率（人/km2）。人口的增长同时也意味着需水的增长，而区域的水资源是有限的。因此，人口的增长应控制在水资源的承载力范围之内，应严格控制人口快速增长。
c.城市化率（%）。
城市化率=城镇人口/总人口
城市化率取决于农业发展水平、工业化程度及第三产业的发达状况，另一方面，城市化率又是衡量社会经济发展水平的标志，城市化率的提高，则无论是对水质还是对水量都会提出更高的要求，与此同时，城镇人口急剧增长所带来的城市废水也是不容忽视的问题。
2）领域层：经济水平。一个地区的经济发展水平、产业结构、经济发展速度和规模等与水有直接联系。经济发展一方面要求水的供给，经济发展变化则对水要求也会相应变化，同时它的工业废污水排泄也会给水造成压力；另一方面经济发展水平也决定了水资源的开发利用水平。“经济水平”包括人均GDP、工业产值模数、人均粮食产量和第三产业总产值4项指标。
a.人均GDP（元/a）。人均GDP最直接反映区域经济发展水平、人民生活水平和收入水平。
b.工业产值模数（元/km2）。工业产值模数反映区域工业化程度，即生产力水平。
c.人均粮食产量（kg/a）。人均粮食产量反映农业生产比重，也反映水对农业生产的支持程度。
3）领域层：用水水平。随着社会水平和物质文化水平的不断提高，人们对水的要求进一步提高，但是人们的用水水平受水资源本身条件、人口分布、供水系统的供水能力等因素影响。“用水水平”包括生活用水定额、工业用水定额、农业灌溉用水定额、缺水率和需水量模数等5项指标。
a.生活用水定额。生活用水定额是指单位时间内，人均生活所需要的用水量。包括居民在日常生活中每天需消耗的水量，在农村还应包括大小牲畜用水量，又称人畜用水定额。因此，城市和农村居民应规定一个合理的生活用水定额，单位为L/人·d。
b.工业用水定额。工业用水定额是指为提供一单位数量的工业产品而规定的必需的用水量，也就是在工业生产中，每完成单位产品所需要的用水量。不同行业，不同产品所需的用水定额相差很大，即使是同一种产品，因设备状况、工艺水平等因素的影响，用水定额也会有较大差别。
c.农业灌溉用水定额。农业灌溉用水定额是指某一种作物在单位面积上，各次灌水定额的总和，即在播种前以及全生育期内单位面积的总灌水量，通常以m3/hm2来表示。灌溉用水定额是指导农田灌水工作的重要依据，也是制定灌区水利规划、设计灌溉工程、编制灌区用水计划的基本资料。
d.缺水率（%）。
缺水率=缺水量/总需水量
缺水率综合衡量一个地区的缺水程度。
e.需水量模数（104m3/km2）。
需水量模数=需水量与土地面积之比
4）领域层：用水效益。用水效益是衡量水资源可持续利用的标志之一，反映水资源利用效率，是体现水资源可持续利用的一个“质”的飞跃。“用水效益”包括万元工业产值用水量和耕地灌溉率两项指标。
a.万元工业产值用水量（104m3/万元）。
万元工业产值用水量=工业需水量与工业总产值之比
该量反映工业综合用水效率、节水程度和产业结构状况。
b.耕地灌溉率（%）。
耕地灌溉率=灌溉面积与耕地面积之比
5）领域层：用水效率。用水效率的高低反映水资源利用与管理程度的高低，用水效率越高，则反映水资源利用过程中的无效耗用与损失越小，反之亦然。用水效率的高低，主要取决于用水的自然条件、工程状况、工艺水平和管理水平等，用工业用水重复利用率、渠系水利用系数、工业用水损失率和农业用水保证率等4项指标来表示。
a.工业用水重复利用率（%）。
工业用水重复利用率=重复利用水量/（生产中取用的新水量+重复利用水量）
指在一定的计量时间（年）内，生产过程中使用的重复利用水量与总用水量之比，反映工业用水效率、工业的科技含量和工业节水潜力。
b.渠系水利用系数（%）。
渠系水利用系数=净用水量/毛用水量
该系数反映了从渠首到农渠的各级输配水渠道的输水损失，表示整个渠系水的利用效率，反映了渠道工作状况和灌溉管理水平，是衡量灌区管理水平的重要指标。
（4）准则层3：环境系统水平指数
领域层：生态环境。生态环境是区域实行可持续发展的基础，反映了水资源的开发利用对生态环境的影响。主要表现在区域由于供水不足，为了保持国民经济的高速发展，解决城市生活及工业用水需求，只能依靠现有工程设施超标准运行，挤占农业用水和减少生活环境用水来维持，致使部分地区生态环境恶化。因此，治理、保护环境成为实施水资源可持续利用决策之一。
a.BOD浓度（mg/L）。生化耗氧量 BOD普遍使用于描述城市污水排放量和污水治理的关系，以及河流水质情况。因此，选取 BOD浓度作为水环境污染负荷指标是合理的。
b.污径比。污径比即一定水体内认为排放的污水流量与河流径流量的比值。一般的，河流的污径比越小，稀释能力越强，稀释容量越大，水质不易被污染；反之则水质易受污染。
c.水体自净能力。水体自净能力的定义有广义和狭义两种。广义定义指受污染的水体经物理、化学与生物作用，使污染的浓度降低，并恢复到污染前的水平；狭义定义是指水体中的氧化物分解有机污染物而使水体得以净化的过程。
d.产水模数（104m3/km2）。产水模数是指单位面积上的产水量，反映了水资源对生态环境的保障能力。
e.生态环境用水率（%）。生态环境用水率是指生态环境需水量与水资源总量的比值。
2.4.4 参考指标的选取
在综合分析水资源承载力的各影响因素的基础上，参照全国水资源供需分析中的指标体系和一些关于水资源评价指标体系的研究成果，在充分考虑岩溶区水资源自然赋存量的差异以及开发利用方式不同的基础上，选取了以下8个相对性评价指标：
1）人均水资源可利用量U1（m3/人）：可供水资源量与人口总数之比。
2）水资源利用率U2（%）：需水量与可供水资源量之比。
3）人均供水量U3（m3/人）：实际供水量与人口总数之比。
4）需水量模数U4（104m3/km2）：需水量与土地面积之比。
5）生活用水定额U5（L/人·d）：生活需水总量与人口总数之比。
6）工业万元产值用水量U6（104m3/万元）：工业需水量与工业总产值之比。
7）耕地灌溉率U7（%）：灌溉面积与耕地面积之比。
8）生态环境用水率U8（%）：生态环境需水量与水资源总量之比。
⑨ 生态承载力评价
生态承载力评价采用层次分析法。
首先引入承载力概念，承载力可通俗地理解为承载媒体对承载对象的支持能力。因此，对一个特定系统而言，其组成要素可简单地分为两部分，一部分为承载媒体，另一部分为承载对象。
生态承载力是指生态系统的自我维持、自我调节能力，资源与环境子系统的供容能力及其可维育的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。
通常情况下，承载媒体的承载能力总是取决于多方面的因素，假设承载媒体S的承载力大小取决于X1，X2，X3，…，Xn等n个因子，则该承载媒体的承载力大小CCS可用数学式表达为CCS＝f（X1，X2，X3，…，Xn）。
若X1，X2，X3，…，Xn的相应承载分值分别为S1，S2，S3，…，Sn，每个因子所占的权重为Wi，则定义CSI＝CCS＝
从表7-33中可知，三江平原大部分地区是中稳中载区，承载力不高，容易受到破坏，所以最重要的问题是提高生态承载力。
⑩ 水资源承载力模糊综合评判模型
2.5.1 模糊综合评判法原理
设给定2个有限论域：
U=｛U1，U2，…，Um｝（2.1）
V=｛V1，V2，…，Vn｝（2.2）
式中：U表示参评要素组成的集合；V表示评语组成的集合。
模糊综合评判可表示为如下模糊变换：
B=A·R(2.3)
式中：A为U上的模糊子集，可表示为
A=（a1，a2，…，am）0≤a≤1（2.4）
式中：a为U对A的隶属度，表示单要素U在总评定要素中所起的作用大小的变量，也在一定程度上代表根据单要素U评定等级的能力；B 为评判结果，是V上的模糊子集，可表示为
B=（b1，b2，…，bm）0≤b≤1（2.5）
式中：b为等级V对综合评定所得模糊子集B的隶属度，它们表示综合评判的结果。
对于评判矩阵R，有
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
式中：i=1，2，…，v；φ=1，2，…，μ；ρiφ表示要素Ui的评价对等级Vφ的隶属度，因而矩阵R中第i行Ri=（ρi1，ρi2，…，ρiv）即为第i个因素Ui的单要素评判结果。
在此评价计算中，A=（a1，a2，…，am）代表各要素对综合评判重要性的权系数，因此满足
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
2.5.2 模糊综合评判模型指标的分析
确定了水资源承载力的8个评价因素，反映了影响水资源承载力的主要方面的情况，按照这8个评价因素对水资源承载力的影响程度，并参考其他一些水资源评价标准[15、16]，将上述因素对水资源承载力影响程度划分为3个等级V1，V2和V3，并确定出每个因素各等级的数量指标（表2.11）。
表2.11 综合评价指标的分级值
在水资源承载力的3个等级中，V1级属情况较好，表示本区水资源仍有较大的承载潜力，水资源利用程度、发展规模较小，因而这时本区发展对水资源的需求是有保障的，本区水资源供给情况较为乐观；V2级属状况一般，表明本区水资源开发利用已有相当规模，但仍有一定的开发利用潜力，区内国民经济发展对水资源供给需求有一定保证；V3级属状况较差，表示水资源承载力已接近饱和值，进一步开发利用潜力较小，发展下去将发生水资源短缺。
为了更好地反映各等级水资源承载力情况，对V1，V2，V3三个等级进行0～1区间的评分：a1=0.95，a2=0.5，a3=0.05。数值越高，表明水资源开发潜力也就越大。综合评定时，按上述aj的值和B矩阵中各等级隶属度b值，按下式计算水资源承载力分级的综合评分值：
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
式中：a值即为基于综合评判结果矩阵B的水资源承载力的综合评分值，其值越大，表明水资源承载力的潜力越大。式（2.8）是为了突出占优势等级的作用，而利用各等级隶属度bj的k次幂为权重加权平均来推求的，k值取1。
综合桂林市区的自然、社会和经济以用水资源开发利用的预测结果，将与水资源承载力的各评价因素有关的资料统计见表2.12。
表2.12 2000～2020年桂林市区基本情况
根据表2.12可得出各评价因素的指标数值（表2.13）。
表2.13 桂林市区水资源承载力评价因素指标统计
2.5.3 指标权重确定
分量指标权重的确定方法很多，根据计算权重时原始数据的来源不同，将权重的确定方法大体分为两大类：主观赋权法和客观赋权法。主观赋权法主要是由专家根据经验主观判断而得到，如古林法、Delphi法及层次分析法（AHP），这种方法研究较早，也较为成熟，但客观性较差。客观赋权法的原始数据是由各指标在评价单位中的实际数据形成，它不依赖于人的主观判断，因而此类方法客观性较强。在此运用层次分析法[17、18]来计算各指标的相对权重，基本步骤如下。
对所选的8个水资源承载力指标，两两进行比较，得到两两比较判断矩阵A：
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
式中：aij＞0；aij=1/aji；aii=1。
利用1～9的标度方法比较因素Ui与因素Uj得aij，比较因素Uj与因素Ui则得1/aij。标度的具体含义见表2.14。
表2.14 标度含义表
指标权重问题可归结为求判断矩阵的特征值和特征向量问题：
A·ω=λmaxω（2.10）
式中：λmax为矩阵A的最大特征根；ω为对应λmax的正规化的特征向量；ω的分量ωi是相应元素的单排序的权值。
为了保持思维的一致性，还要对矩阵进行一致性检验：
λmax≥n
CR=CI/RI＜0.10
CI=λmax-n/n-1（2.11）
式中：CR为一致性比例；CI为一致性指标；RI为平均随机一致性指标。
对于1～9阶判断矩阵RI值分别见表2.15。
表2.15 判断矩阵平均随机一致性指标RI值表
若满足上述的检验值时，则认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则要对矩阵进行调整。
根据层次分析法确定权重的步骤，经计算，得出判断矩阵A的最大特征根λmax=8.3417，对应的特征向量即权向量ω的分量ωi的值具体见表2.16。经一致性检验，知判断矩阵A的一致性可以接受。
表2.16 各指标权重结果表
2.5.4 评判矩阵R的计算
根据上述的分析可知，评价因素集U=｛U1，U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8｝对应着评语集V=｛V1，V2，V3｝，评价矩阵R中rij即为某因素Ui对应等级Vj的隶属函数，其值的推求可根据各评价因素的实际数值对照各因素的分级指标来分析推求。为了清除各等级之间数值相差不大，而评价等级相差一级的跳跃现象，使隶属函数在各等级之间平滑过渡，对其进行模糊化处理；对于V2级即中间区间，令其落在区间中点隶属度为1，而侧边缘点的隶属度为0.5，中间点向两侧按线性递减处理。对于V1和V3两侧区间，则令距临界值越远属两侧区间的隶属度越大。在临界值上则属于两侧等级的隶属度各为0.5，按上述设想，根据相对隶属函数的定义，构造了如下各评价等级相对隶属函数的计算公式。现令各评价因素的V1和V2等级的临界值为K1，V2和V3的临界值为K3，V2等级区间中点值为K2，K2=（K1+K3）/2。例如对于 U1来说，K1=10000，K3=3000，则K2=6500。
对于U3，U4，U5，U6，U7各评语级相对隶属函数的计算公式：
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
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通过上述公式可以求算出各评判因素对应于各个等级的隶属度ρiφ，其中ri1=μv1（Ui），ri2=μv2（Ui），ri3=μv3（Ui）（i=1，2，…，8）。
按上述各指标的隶属度函数公式，计算得各评判因素不同年份关于各个等级V1，V2，V3的隶属度矩阵R，具体如下：
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
2.5.5 水资源承载力综合评分
依照层次分析法分析的结果，将各评判因素对水资源承载力的影响赋予不同的权重，权重矩阵A=（0.3499 0.2359 0.1682 0.0205 0.0584 0.0384 0.0384 0.0903）。根据上述A和R矩阵，将B=A·R按普通矩阵计算规则即可求得水资源承载力的最终评判结果矩阵，然后根据V1，V2，V3分级指标对应的评分值α1，α2，α3，即可求得区域水资源承载力综合评判值，最后进行区域水资源承载力的综合评价与分析。
2000年桂林市区水资源承载力综合评判值为
岩溶地区地下水与环境的特殊性研究
同理，可以得到2005年，2010年，2020年水资源承载力的最终评判结果矩阵和综合评判值，计算结果见表2.17。
表2.17 桂林市区水资源承载力综合评价表
结果显示，桂林市区2000年水资源承载力综合评价成果b值对V2级的隶属度较大，为0.8064，其次是对V3的隶属度，为0.1592，而对V1的隶属度最小，为0.0345，并且综合评分值达0.4439，这表明，市区水资源开发利用尚存有较大空间，水资源对经济社会的发展存在一定的潜力。若按现状发展，水资源承载力的潜力开始慢慢变小，评价结果对隶属度V1和V2进一步减少，而对隶属度V3则在增加，综合评分值也在减少，水资源供需矛盾逐渐变得突出。从社会、经济的进一步发展和保护生态环境出发，提高水资源承载力的根本措施是加强全面节水战略的实施，合理利用本地水资源并进行供水工程建设，增加地表水资源供应量。
根据分析现拟定提高水资源承载力的方案：
方案Ⅰ：节流。
全面节水是解决水资源紧缺的根本举措。
首先桂林市区工业用水量和农业用水量所占比例较高，在70%左右。工业用水重复利用率很低，仅为33%，远低于全国工业用水重复利用率53%。一方面反映出工业用水浪费过大，同时也反映在工业节水中还存在着巨大的潜力。提高工业用水重复利用率，也就是相应地减少了工业对一次性用水的需求量。若将工业用水重复利用率从现状33%提高到2020年55%，2005年、2010年、2020年可节约用水量分别为5750×104m3、7553×104m3、9195×104m3。
其次是从漫灌方式转移到节灌方式，降低农业用水灌溉定额。目前市区农业用水灌溉定额远远超过了国家规范要求，以双季稻为例，国家规范用水量为11025m3/hm2，而市区用水定额已经超过了15000m3/hm2，所以应该根据情况降低农业用水灌溉定额。若将农业用水灌溉定额从现状17400m3/hm2降低到2020年12000m3/hm2，2005年、2010年、2020年可节约农业用水量分别为1434×104m3、1884×104m3、3110×104m3。
方案Ⅰ下的桂林市区水资源承载力评价因素指标统计见表2.18。
表2.18 桂林市区水资源承载力评价因素指标统计（方案Ⅰ）
表2.19 桂林市区水资源承载力综合评价表（方案Ⅰ）
综合评价见表2.19。
从表2.19可知，需水总量虽然比现状条件下减少，水资源承载力综合评分值也有所增加，但总体上水资源承载力还是呈下降趋势，说明仅靠节约用水，并不能解决水资源供需矛盾。
方案Ⅱ：开源。
市区地表水资源虽然丰富，但是水资源可利用量比较少。若适当修建调蓄水工程将水资源开发率（可供水量/水资源总量）从现状11.7%提高到2020年40%，2005年、2010年、2020年可增加供水量分别为10045×104m3、26035×104m3、58166×104m3。
方案Ⅱ下的桂林市区水资源承载力评价因素指标统计见表2.20，综合评价见表2.21。
表2.20 桂林市区水资源承载力评价因素指标统计（方案Ⅱ）
表2.21 桂林市区水资源承载力综合评价表（方案Ⅱ）
从表2.21看出，随着供水量的增加，水资源承载力得到了很快的提高。水资源承载力综合评价成果b值对V1的隶属度一直呈增大的趋势，由2000年的0.0345 提高到2020年的0.2763；对V3的隶属度在2000～2010年之间处于下降趋势，从2010年到2020年水资源承载力对V3的隶属度有所增加。水资源承载力综合评分值总的趋势是增大。
方案Ⅲ：综合方案Ⅰ和Ⅱ。
方案Ⅲ是同时考虑采取节流和开源两种措施，即减少用水量又增加供水量。
方案Ⅲ下的桂林市区水资源承载力评价因素指标统计见表2.22，综合评价见表2.23。
表2.22 桂林市区水资源承载力评价因素指标统计（方案Ⅲ）
表2.23 桂林市区水资源承载力综合评价表（方案Ⅲ）
在方案Ⅲ下，水资源承载力对综合评价成果b值对V1的隶属度也一直呈增大的趋势，且比方案Ⅱ下增长的速率要快，由2000年的0.0345提高到2020年的0.3163；对V3的隶属度在2000～2005年之间处于下降趋势，从2005年到2020年水资源承载力对V3的隶属度有所增加，说明方案Ⅲ对V3的隶属度也起着很大的作用。从总体上可以看出，水资源承载力增长的趋势明显大于方案Ⅱ。
图2.8 三种方案下水资源承载力变化趋势图
水资源承载力是个数值，无单位，值越大，表示水资源承载力越高
图2.8是在三种方案下水资源承载力变化趋势的比较。现状条件下，水资源承载力是下降的；方案Ⅰ下水资源承载力虽然也是下降的，但是比起现状条件有呈上升的趋势；方案Ⅱ下水资源承载力是呈上升状态；方案Ⅲ下水资源承载力增长更快。方案Ⅱ和方案Ⅲ下水资源承载力的增长没有呈平稳状态，表明供水量增加的速度较高于需水量增加的速度，2020年后供水量保持方案Ⅱ下的水平，不再增加，随着需水量的增加，水资源承载力会呈现平稳状态。