环境科学  2025, Vol. 46 Issue (5): 2816-2827   PDF    
引用本文
甘荣情, 曾令武, 陈媛, 孙德智. 黄河流域中下游城市水资源节约集约利用能力[J]. 环境科学, 2025, 46(5): 2816-2827.
GAN Rong-qing, ZENG Ling-wu, CHEN Yuan, SUN De-zhi. Water Resource Conservation and Intensive Utilization Capability of Cities in the Middle and Lower Reaches of the Yellow River Basin[J]. Environmental Science, 2025, 46(5): 2816-2827.
黄河流域中下游城市水资源节约集约利用能力
甘荣情1,2,3, 曾令武1,2,3, 陈媛1,2,3, 孙德智1,2,3     
1. 北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室, 北京 100083;
2. 北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京市教委工程研究中心, 北京 100083;
3. 黄河流域生态保护和高质量发展联合研究中心, 北京 100012
收稿日期: 2024-04-12; 修订日期: 2024-07-08
基金项目: 黄河流域生态保护和高质量发展联合研究项目（2022-YRUC-01-0204）
作者简介: 甘荣情（1998~）, 女, 硕士研究生, 主要研究方向为水资源管理, E-mail：q18076769508@163.com
通信作者: 孙德智, E-mail：sundezhi@bjfu.edu.cn
摘要: 从水资源、社会经济和生态环境这3个方面构建了评价指标体系, 利用熵权法和TOPSIS模型对黄河流域中下游29个城市2017~2021年水资源节约集约利用能力进行综合评价, 采用障碍因子诊断模型识别出制约29个城市水资源节约集约利用能力提升的主要因素. 结果表明, 29个城市的水资源节约集约利用能力总体处于“较差”等级, 但还表现出波动性增长的趋势；影响城市水资源节约集约利用能力主要因子为人均水资源量、农田有效灌溉面积、再生水利用率、人均日生活用水量和农业用水比例. 基于上述研究结果, 提出提升29个城市水资源节约集约利用能力的措施.
关键词: 黄河流域中下游城市      水资源节约集约利用      熵权法      TOPSIS模型      障碍因子     
Water Resource Conservation and Intensive Utilization Capability of Cities in the Middle and Lower Reaches of the Yellow River Basin
GAN Rong-qing1,2,3 , ZENG Ling-wu1,2,3 , CHEN Yuan1,2,3 , SUN De-zhi1,2,3     
1. Beijing Key Laboratory for Source Control Technology of Water Pollution, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
2. Engineering Research Center for Water Pollution Source Control & Eco-remediation, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
3. National Joint Research Center for Ecological Conservation and High Quality Development of the Yellow River Basin, Beijing 100012, China
Abstract: This evaluation index system was constructed from three aspects of water resources, socio-economics, and ecological environment, using the entropy weight method and TOPSIS model to comprehensively evaluate the water resources saving and intensive utilization capacity of 29 cities in the middle and lower reaches of the Yellow River Basin from 2017 to 2021 and identifies the main factors that constrain the improvement of the water resources saving and intensive utilization capacity of the cities in the study area through the diagnostic model for the obstacle factors. The results showed that the capacity of 29 cities to conserve and intensively utilize water resources was generally in the "poor" grade but also showed a fluctuating trend of growth; the main factors affecting the capacity of cities to conserve and intensively utilize water resources were per capita water resources, effective irrigated area of farmland, utilization of reclaimed water, per capita daily water consumption for daily use, and the proportion of water used for agricultural purposes. Based on the above findings, measures to enhance the capacity of water conservation and intensive utilization of 29 cities are proposed.
Key words: cities in the middle and lower reaches of the Yellow River Basin      water resource conservation and intensive utilization      entropy weight method      TOPSIS model      barrier factors     

黄河流域中下游城市面临水资源短缺和供需矛盾突出等问题, 严重制约了高质量发展. 为保障水资源供给并实现城市与水资源的和谐共生, 迫切地需要提升水资源节约集约利用能力. 2019年9月, 习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会[1]上, 提出要把水资源作为最大的刚性约束, 推进水资源节约集约利用, 推动黄河流域高质量发展. 节约集约利用指在有限的水资源条件下, 通过增加投入的生产力和劳动力、应用先进的技术方法以及实施科学的管理策略, 提升水资源的利用效率和产出价值, 以最低的消耗实现最高的效益[2]. 水资源节约集约利用能力评价是评估一个地区在水资源利用方面的效率和效益的过程, 评价结果为相关部门宏观节水政策和管理的制定提供了技术支持和科学依据. 因此, 水资源节约集约利用能力评价对某一地区节约和高效利用水资源具有重要的指导意义.

目前, 国外关于水资源节约集约利用方面的研究, 主要集中在水资源管理、雨水收集系统及节水技术等方面. Rosa等[3]结合雨水和灰水系统的模型评估节水潜力, Khan等[4]评估澳大利亚雨水收集系统的节水效果, Carollo等[5]研究了城市雨水收集系统潜在效益, Leigh等[6]评估住宅单元的现场雨水和灰水系统的政策, Jeuland等[7]对城市基础设施改进和废水再利用的评估, Crouch等[8]分析了得克萨斯州北部地区潜在的水资源节约策略. 上述研究反映出技术和管理措施对城市和农业领域的巨大节水潜力, 为基础设施规划和管理提供了新思路. 土耳其和巴基斯坦等国在农业灌溉方面通过优化种植模式和灌溉技术, 显著提高了农田灌溉效率, 为农业的节水灌溉提供了实践依据[9~11]. 相比国外, 国内关于水资源节约集约利用方面的研究较多, 但大多停留在理论层面, 只有少数学者对水资源的节约集约利用与管理方面进行量化研究. 杜群[12]和刘同凯等[13]强调了推动水资源节约集约利用的重要性, 并提出了相应的法治举措和政策建议；李继清[14]聚焦于黄河流域, 探讨了该区域水资源节约集约利用的路径和策略；冯宇鹏等[15]、张飞萍[16]和田慧等[17]总结了甘肃省、达拉特旗和黄河三角洲水资源节约集约利用的现状并提出了具体实施方案；杜青辉等[18]和姚振伟等[19]分别针对河南省黄河供水区和受水区地形地貌和水资源利用现状, 提出了一系列促进节水增效和减排的建议. 从前人的研究来看, 节水和增效是两个主要方面, 但现有的研究主要聚焦于水资源的节约或集约利用的单一方面, 张凯等[20]通过分析三重属性的承载力约束下中国水资源利用效率的动态演进特征, 揭示了不同区域在水资源利用效率上的差异及其演变规律；韩宇平等[21]概述了水资源集约利用的措施和评价方法；王红瑞等[22]和杨荣雪等[23]建立了水资源集约安全利用评估模型, 分别对我国31个省级行政区和北京市进行了评估；廖文梅等[24]构建了包含农业用水、工业用水和生活用水等指标的区域水资源集约利用指数, 对鄱阳湖研究区进行了全面的水资源集约利用评估；孙晓文等[25]基于层次分析法建立了重点监控用水单位节水水平评价模型, 对江苏省高耗水行业进行了节水水平评价；张欣等[26]利用用水定额和分级标准方法, 评估了我国华北地区缺水问题；王敏等[27]和何梁等[28]分别对引江济淮工程河南受水区和环北部湾广东水资源配置工程受水区进行现状节水水平评价；尹泰来等[29]、张志旭等[30]、Zhang等[31]和Zhao等[32]利用节水综合评价模型, 分别对惠安县、咸阳市、湘潭市和河南省进行了节水评价. 在此基础上, 也有学者开展了水资源节约和集约联合利用方面的研究. 例如, 李跃红等[33]采用主成分分析法和熵权法, 对黄河流域9省（区）的水资源节约集约利用能力进行综合评价；张志强等[34]利用单指标量化-多指标综合法和数列匹配法, 量化评估河南省引黄工程受水区水资源节约集约程度. 综上, 水资源节约集约利用评价的定量研究逐渐丰富, 研究区域主要集中在省会城市、单个省份或特定地区, 针对城市群的水资源节约集约利用数据进行评价的研究较少. 地级市数据比省级数据更细分, 并具备较好财政基础和支农政策, 通过行政手段调整资源, 有利于统一政策的制定和实施. 因此, 将研究单元设为地级市有明显优势. 且已有的研究主要集中于确定评价指标及其权重的计算, 而解析影响水资源节约集约利用效果不利因素方面的研究还偏少.

鉴于此, 本文基于水资源节约集约利用能力相关要求, 建立黄河流域中下游城市水资源节约集约利用能力评价体系, 利用熵权法和TOPSIS模型计算黄河流域中下游山西、河南和山东三省29个城市2017~2021年的水资源节约集约利用能力, 并利用障碍度模型对评价指标体系中的障碍因子进行识别, 在此基础上提出实现黄河水资源高效节约集约利用的建议, 以期为黄河流域中下游城市提高水资源节约集约利用能力提供参考.

1 材料与方法 1.1 研究区域

根据黄河水利委员会对黄河流域的划分, 山西-山东段29个城市属于黄河中下游, 这些城市总体具有经济发展快、人口密度高、工业和农业用水需求大的特点, 水资源总量仅占全国2%, 其人均水资源量473 m3·人-1, 远低于国际现行严重缺水标准（1 000 m3·人-1）, 且水资源开发利用率高达80%, 已远超一般流域生态警戒线. 区域内大部分城市存在水资源利用粗放、农业用水效率低下和地下水超采严重等问题. 29个城市名单见表 1.

表 1 研究涉及的黄河流域三省和29个主要城市 Table 1 Three provinces and 29 major cities in the Yellow River Basin covered by the study

1.2 数据来源

本文所涉及2017~2021年人均水资源量、耗水率、供水总量、农业用水比例、工业用水比例、生活用水比例和生态用水比例等数据来自各省市《水资源公报》；废水排放总量、人均日生活用水量、公共供水管网漏损率、污水处理率和再生水利用率等数据来自研究年份的《中国城市建设统计年鉴》；万元工业增加值用水量、万元GDP用水量和农田有效灌溉面积等数据来自各省市研究年份的《统计年鉴》；部分缺失数据通过多重插补法填充.

2 水资源节约集约利用能力评价方法

水资源的节约集约利用[35~38]通常包括节约利用和集约利用. 其中, 节约利用的核心是节约用水, 是通过政策、管理等方式改变用水方式以及改善用水结构, 减少用水消耗量；集约利用是通过使用先进的技术来提高水资源使用效率和增强对水资源的集约配置, 使投入单位水资源能获取更高综合效益. 节约和集约二者都以实现水资源利用更科学和更高效为目标, 节约用水和水资源集约利用互为补充, 共同促进水资源的科学管理和可持续利用.

2.1 水资源节约集约利用评价指标体系构建 2.1.1 评价指标构建原则

在建立水资源节约集约利用评价指标体系和实施评价的过程中, 本文遵循以下原则：①全面性原则. 评价指标必须全面反映水资源的不同方面, 包括经济社会发展水平、水供需平衡、利用效率、生态平衡等因素, 以便进行一个综合性的评价；②适应性原则. 评价指标体系需能够根据不同地区水资源状况、经济发展水平及社会需求的差异进行调整, 确保其在各种情境下的适用性和灵活性；③可操作性原则. 评价指标应具备一定的可操作性, 能够为水资源管理者提供实际的指导和决策依据, 帮助优化资源配置和提高利用效率；④数据可获取性原则. 选择的指标应确保数据的可获得性和可靠性, 以便于进行准确的评价；⑤可持续性原则. 指标应体现水资源利用对水资源、经济和环境这3个维度的可持续发展影响, 促进水资源的长期可持续管理.

2.1.2 评价指标构建

基于上述评价指标构建原则, 参考2021年颁布的《黄河流域水资源节约集约利用实施方案》以及《节水型社会评价指标体系和评价方法》（GB/T 28284-2012）, 从水资源系统、社会经济系统和生态环境系统分别选取人均水资源量和供水总量等15项指标, 构建水资源节约集约利用能力评价指标体系, 见表 2.

表 2 黄河流域城市水资源节约集约利用能力评价指标 Table 2 Evaluation index system of water resources conservation and intensive utilization capacity of cities in the Yellow River Basin

2.2 研究方法

本文采用熵权法来确定水资源节约集约利用能力评价指标权重, 采用TOPSIS模型评价城市水资源节约集约能力与理想化目标之间相对距离的优劣顺序. 这两种方法相结合可以使评价结果更客观、合理, 计算程序简单, 然后利用障碍度模型对评价指标体系中的障碍因子进行识别.

2.2.1 评价指标权重的确定方法

为了最小化主观判断对权重赋予过程的影响, 并确保评价结果的客观性, 本文采用熵权法计算各指标的权重. 熵权法是一种基于信息熵原理的权重确定方法, 主要是利用信息熵的概念来衡量指标的离散程度, 从而反映出指标的重要性. 信息熵越小, 表示该指标的变异性越小, 信息量越大, 因此该指标的权重应该越大. 熵权法的计算步骤如下.

（1）根据上述的数据来源搜集各评价指标的原始数据, 构建原始数据矩阵.

(1)

式中, X 为原始数据矩阵；xij为第i个样本的第j个指标的数值, i=1, 2, …, m；j=1, 2, …, n.

（2）数据标准化处理, 以消除不同指标间量纲的影响.

(2)
(3)
(4)

（3）计算指标比例.

(5)

式中, Pij为第i个样本第j项指标值的比例.

（4）计算指标信息熵值和效用值.

(6)
(7)

（5）计算第i个指标权重.

(8)

式中, ej为信息熵；dj为信息效用值；wj为指标权重.

2.2.2 水资源节约集约利用评价方法

TOPSIS法是一种常用于综合评价和决策分析的方法. 它通过比较各评价对象与理想解及反理想解（即最佳和最差可能结果）的距离, 来确定各对象的相对优劣顺序. 该方法能够充分利用原始数据信息, 准确地反映出不同评价方案之间的差异. 在水资源评价领域, TOPSIS法由于其简便性和高效性, 被广泛应用于自然资源评价、水资源的节约与集约利用评价研究等方面. 主要计算步骤[39, 40]如下.

（1）对标准化矩阵进行处理, 构建决策矩阵.

(9)

式中, Rmn为第i个样本第j个评价指标的标准化数值.

（2）确定正理想解和负理想解.

(10)
(11)

（3）计算各方案与最优理想解和最劣理想解的欧氏距离.

(12)
(13)

（4）计算相对贴近程度.

(14)

式中, Ti为第i个评价方案在实现水资源节约集约利用方面与理想状况的相对贴近度, 其值介于0~1之间, Ti值越接近1, 说明该评价方案就越接近最优方案.

2.2.3 影响因素的确定方法

为了探讨阻碍研究区域城市水资源节约集约利用能力提升的主要因素, 本文引入了因子贡献度Fj、偏离度Qij和障碍度Zij这3个指标对障碍因子进行分析与判别[41~43]. 其中, Fj指的是单个因素对整体目标影响的程度, 表现为其权重；Qij则量化了每项指标与预定目标（通常是各项指标理想的最高值）之间的偏差程度. 计算公式为：

(15)
(16)

式中, Fj为因子贡献度, Rij为标准化后的指标数据, Zij为第i个评价对象第j个指标的障碍度.

3 结果与讨论 3.1 水资源节约集约利用综合评价

通过熵权法的公式（1）~（8）计算出黄河流域水资源节约集约利用能力评价指标的权重, 见表 3.

表 3 29个城市水资源节约集约利用评价指标权重 Table 3 Weighting of indicators for evaluating the conservation and intensive use of water resources in 29 cities

针对黄河流域水资源的实际情况, 利用上述计算的指标权重以及公式（9）~（14）计算黄河流域3个省29个城市2017~2021年的水资源节约集约利用贴近度, 结果见表 4.

表 4 2017~2021年29个城市水资源节约集约利用贴近度 Table 4 Water conservation and intensive utilization proximity in 29 cities from 2017 to 2021

参考张修宇等[44]和苟志宏等[45]的研究, 将贴近度划分为差[0.0~0.2）、较差[0.2~0.4）、中等[0.4~0.6）、较好[0.6~0.8）和好[0.8~1.0]这5个等级, 以此来评价研究区城市水资源节约集约利用能力. 由表 4可知, 2017~2021年黄河流域29个城市的水资源节约集约利用能力均值逐年上升, 由2017年的0.338增长到2021年的0.387, 但仍处于“较差”等级.

为进一步分析黄河流域29个城市水资源节约集约利用能力的变化趋势, 对比29个城市间水资源节约集约利用能力变化差异, 运用Origin2021对黄河流域29个城市水资源节约集约利用能力变化绘制带标签热图进行对比分析, 如图 1所示.

图 1 2017~2021年29个城市水资源节约集约利用能力变化趋势 Fig. 1 Trends in the capacity of 29 cities to conserve and intensively utilize water resources from 2017 to 2021

由图 1可以看出, 2017~2021年29个城市水资源节约集约利用能力呈波动上升趋势, 但尚未达到“较好”等级. 各城市间水资源节约集约利用能力存在着明显差异, 如济宁和聊城等市研究期内水资源节约集约利用能力大多处于0.4以上且波动相对较小, 但其他城市都处于[0.2~0.4）的区间范围内, 节约集约利用能力相对较差. 太原市水资源节约集约利用能力2017~2021年逐年减小, 并于2021年达到最小值；德州市研究期内水资源节约集约利用能力逐年上升, 2021年达到研究期的最大值.

3.2 水资源节约集约利用能力特征解析

虽然29个城市的水资源节约集约利用能力均处于增长阶段, 但仍有很大提升空间. 这些城市由于人口密度较高, 以及经济发展水平和生活标准的提高, 可能会导致人均水资源量较低和人均日生活用水量的增加. 同时, 考虑到黄河流域是中国重要的农业生产基地, 农业用水在总用水中占据了主要比例, 这对水资源管理提出了更高的要求. 图 2给出了2021年29个城市水资源总量及人均水资源量.

图 2 2021年29个城市水资源总量及人均水资源量 Fig. 2 Total water resources and per capita water resources in 29 cities in 2021

由图 2可知, 29个城市水资源分布极为不均, 而且对照2021年全国人均水资源量2 100 m3来看, 这29个城市人均水资源量为419 m3, 仅为全国人均的1/5.

研究区域29个城市中, 洛阳市水资源总量最高, 但人均水资源量仅为280 m3·人-1；晋城市人均水资源量最高, 为1 691 m3·人-1, 但与全国人均水资源量仍有差距. 人均水资源量低于国际极度缺水标准（500 m3·人-1）的城市有22个, 如太原市和濮阳市, 而水资源节约集约利用能力评价结果也显示, 这两个城市在近5 a的水资源节约集约利用能力均为“较差”水平. 此外, 介于国际严重缺水标准（1 000 m3·人-1）和极度缺水标准的城市有5个, 介于国际上中度缺水标准（2 000 m3·人-1）和严重缺水标准的城市有2个.

按照《城市居民生活用水量标准》GB/T50331⁃2002（2023年版）划定, 29个城市居民生活用水量标准及2021年各城市居民人均生活用水情况见图 3. 从中可以看出, 除山西部分城市水资源相比其他城市较为丰富外, 其余各城市水资源短缺严重, 由此导致划定的用水定额标准较低. 晋中市、忻州市和临汾市等7个城市的人均日生活用水量低于一级用水量上限值, 说明这些城市居民对于生活用水的消耗较低, 在水资源管理和节约用水方面取得了显著成效；太原市、阳泉市和长治市等14个城市的人均日生活用水量低于二级用水量上限值, 这表明以上城市的生活用水消耗相对较低, 且居民具有良好的节水意识；大同市和开封市等8个城市人均日生活用水量仍略高于二级用水量最高限值, 说明这些城市生活用水量偏高, 可能存在节水意识不足、水资源管理不当和生活用水浪费等问题, 导致水资源节约集约利用能力相对较低.

一级用水量是满足城市居民家庭基本生活用水需求的平均用水量；二级用水量是满足城市居民家庭改善和提高居民生活质量用水需求的平均用水量 图 3 2021年29个城市人均日生活用水量 Fig. 3 Daily domestic water consumption per capita in 29 cities in 2021

在社会经济系统方面, 这些城市的产业结构是以高耗水量的能源化工、钢铁和煤化工等行业为主, 同时这些行业普遍缺少有效的水资源回收与再利用系统. 同时, 农业作为主要的耗水领域, 其用水面积广, 且用水技术和管理手段落后, 导致水资源的大量消耗和低效利用. 此外, 基础设施老化和管理不力使得部分城市供水系统漏损率高, 加剧了水资源紧张. 图 4给出了2021年研究区域各城市万元工业增加值用水量及节水城市考核标准. 2021年全国万元工业增加值用水量为28.2 m³·万元-1, 住建部“关于印发《国家节水型城市考核标准》的通知”（建城[2018]25号）中规定节水城市万元工业增加值用水量要低于全国平均水平的50%, 即14.1 m3·万元-1. 由于研究区域城市受水资源短缺的影响, 用水相对节约, 工业用水水平较高, 因此多数城市万元工业增加值用水量优于节水城市考核标准, 但有12个城市仍存在未达到节水城市考核标准的情况, 这些城市工业节水仍有较大提升空间.

图 4 2021年29个城市万元工业增加值用水量 Fig. 4 Water consumption of 10 000 yuan of industrial value added in 29 cities in 2021

2021年黄河流域各城市公共供水管网漏损率及节水城市考核标准见图 5.

图 5 2021年29个城市公共供水管网漏损率 Fig. 5 Leakage rates of public water supply networks in 29 cities in 2021

由图 5可知, 黄河流域城市缺水较为严重. 为提高水资源利用效率, 用水方式由粗放向节约集约转变, 管网建设不断更新改造, 但仍存在部分城市未达到节水城市考核标准. 具体来说, 该区域城市公共供水管道漏损率约10.94%, 这超出了节水城市标准中规定的10%上限. 在以上城市中, 有16个城市的漏损率未达到要求, 如阳泉市、开封市、济南市和德州市的漏损率约为15%左右.

在生态环境系统方面, 黄河流域内太原市、郑州市、济南市等城市的废水排放总量整体呈现下降趋势, 但面对庞大的人口规模和密集的工业活动, 它们的废水排放总量在黄河流域中下游城市中依然较为显著. 国家发展改革委等部门提出到2025年, 黄河流域中下游城市再生水利用率力争达到30%, 黄河流域城市2021年再生水生产及利用情况见图 6, 可以看到29个城市再生水生产及利用水平差异较大. 黄河中游山西省仅朔州市、运城市和临汾市达到2025年再生水利用目标, 其余城市仍存在很大的差距, 如太原市、大同市、阳泉市和临汾市等8个城市再生水生产设施满负荷运行, 需继续提高再生水生产能力, 同时存在再生水生产设施闲置的问题, 需扩宽再生水利用途径, 提高再生水生产设施利用率. 黄河下游城市再生水生产及利用情况好于中游, 除济源市和三门峡市外, 其余城市的再生水利用率均已达到2025年目标要求, 各城市的再生水生产设施闲置情况也较少.

图 6 2021年黄河流域29个城市再生水生产及利用情况 Fig. 6 Reclaimed water production and utilization in 29 cities in 2021

3.3 水资源节约集约利用能力影响因素识别

依据公式（15）~（16）各指标障碍度进行测算, 根据各指标障碍度的大小, 进行深入的障碍因子诊断分析. 为了保证分析结果的时效性, 本文对2021年29个城市的水资源节约集约利用评价指标障碍度进行计算, 为体现关键性, 仅列出各城市障碍度排序前5的结果（表 5）.

表 5 2021年29个城市水资源节约集约利用主要障碍因子与障碍度 Table 5 Main barriers to water conservation and intensive use and degree of barriers for 29 cities in 2021

从表 5可知, 2021年影响29个城市水资源节约集约利用排名前5的障碍因子分别是人均水资源量（I2）、农田有效灌溉面积（I12）、再生水利用率（I15）、人均日生活用水量（I1）和农业用水比例（I5）, 其在不同城市的障碍度总和介于76%~93%之间, 对城市水资源节约集约利用能力提升的制约较大. 其中, 人均水资源量（I2）是运城市、郑州市和安阳市等14个城市水资源节约集约利用的第一障碍因子, 农田有效灌溉面积（I12）是太原市、阳泉市和晋城市等9个城市水资源节约集约利用的第一障碍因子, 再生水利用率（I15）是大同市、朔州市和晋中市等6个城市水资源节约集约利用的第一障碍因子, 且除晋城市外这3个障碍因子始终是排在前5位. 这说明研究区域城市在水资源合理配置、农业水资源利用效率及再生水利用率方面等方面还存在短板, 制约了水资源节约集约利用能力的提升. 基于此给出如下措施建议, 助力各城市提升水资源节约集约利用能力.

（1）对于人均水资源匮乏、供需矛盾突出城市, 可以采取以下措施：一是强化水资源的综合管理. 实施严格的水资源管理政策, 比如水权交易和水价改革, 通过市场机制调节水资源的供需平衡, 促进水资源的合理分配和高效利用；二是发展节水型产业. 针对淄博市、滨州市和聊城市等存在的产业结构单一且耗水量高问题, 鼓励和支持低水耗、高附加值的产业发展, 逐步淘汰高耗水、高污染的传统产业；三是促进区域间水资源合作. 可以通过跨区域水资源调配和共享, 缓解水资源分布不均的问题, 特别是太原市和濮阳市等22个极度缺水的城市, 通过引水和调水工程, 缓解水资源供需矛盾.

（2）改善农业用水占总用水量高和促进农业可持续发展, 可以采取以下措施. 一是积极推广先进节水灌溉技术, 包括喷灌、微灌、滴灌和低压管道输水灌溉等技术, 从而提高农业水利用效率；二是实施农田水利设施的改造和升级, 对于阳泉市、济源市和三门峡市等农田有效灌溉面积偏少的城市, 应完善灌溉系统的供水、分水和排水设施, 减少在传输和分配过程中的水资源损失；三是加强农田水管理, 通过科学规划灌溉时间和用水量, 避免过量灌溉, 减少水资源浪费；四是合理调整种植结构, 压减高耗水作物规模. 对于太原市、郑州市和濮阳市等缺水地区, 倡导种植节水型作物.

（3）加强再生水利用可以采取以下措施：一是要制定和执行相关政策法规, 并通过政策激励和补贴鼓励再生水利用；二是再生水利用率低的太原市、大同市、阳泉市和临汾市等, 应建设和完善再生水处理厂和配套设施, 提高再生水的处理能力和水质, 保障供应系统的稳定性和便利性. 同时扩大再生水的应用范围至城市绿化、公共设施维护、农业灌溉和工业用水等领域；三是要促进技术创新, 加大非常规水源的利用力度. 其一, 加强雨水集蓄, 对不同地区因地制宜地推进先进的雨水收集、存储和利用技术, 增强城市雨水资源的涵养及其综合利用效率；其二, 提高能源基地的煤炭矿井水与郑州市苦咸水的利用效率, 优化苦咸水的淡化处理技术, 研究用于农业灌溉、水产养殖以及景观绿化等的可能性；四是再生水循环利用非试点城市要关注试点城市在再生水循环利用过程中积累的经验和教训, 避免重复探索, 减少投资和运营风险.

（4）在生活节水方面, 对于大同市和开封市等8个人均日生活用水量高于二级用水量最高限值的城市, 可以采取以下措施：一是全面实现城镇生活用水计量控制, 实施阶梯水价, 以经济手段抑制过度用水行为；二是优化城镇供水管网布局, 对部分老城区陈旧、漏损管网和二次供水设施进行节水改造；三是要鼓励和推广家庭节水器具, 如节水型龙头、淋浴器和马桶等, 并淘汰不符合节水标准的用水器具, 从而推动日常生活中的节水行为；四是通过社区活动、学校教育和媒体宣传提高居民对节约用水重要性的认识, 培养居民节水意识, 减少生活用水浪费.

4 结论

（1）本文所构建的城市水资源节约集约利用能力评价的15个指标和所选用的熵权法和TOPSIS模型综合评价方法, 能够科学准确地评估城市水资源节约集约利用的实际情况, 为城市水资源管理决策提供科学的依据.

（2）研究区域城市水资源节约集约利用能力整体呈波动上升趋势, 由2017年的0.338增长到2021年的0.387. 不同城市间的水资源节约集约利用能力存在显著差异.

（3）采用障碍因子诊断模型可以识别出人均水资源量、农田有效灌溉面积、再生水利用率和人均日生活用水量是制约各城市水资源节约集约利用能力提升的主要影响因素, 据此提出优化水资源配置、加强农业节水增效、强化再生水利用和遏制生活用水浪费等对策建议.

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