核心期刊论文发表水利论文范文

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发布时间：2014-06-27 15:29:59 更新时间：2014-06-27 15:13:56

　　水是人类赖以生存和发展不可缺少的极为宝贵的自然资源，确保其可持续利用是实现经济社会可持续发展的重要前提条件。生态足迹模型是加拿大学者Rees和Wackernagel于20世纪90年代初提出的一种以土地为度量单位的生态可持续性评估方法，由生态足迹计算模型、生态承载力计算模型、生态赤字或盈余计算模型组成。

　　摘要：利用水资源生态足迹模型计算和分析了河池市2004年-2010年水资源生态足迹、水资源生态承载力、水资源生态盈亏、水资源生态压力指数及万元GDP水资源生态足迹，以明确其水资源可持续利用状况。结果显示：（1）河池市人均水资源生态足迹平均值为0.7420hm2/人，人均水资源生态承载力平均值为7.4286hm2/人，人均水资源生态盈余平均值为6.6867hm2/人，水资源生态压力指数平均值为0.1077，表明该地区近年来水资源利用处于可持续状态，水资源安全程度高；（2）万元GDP水资源生态足迹年均降幅为7.80%，表明河池市近年来水资源利用效率有了显著提高。最后指出应从水资源均衡因子取值、核算水污染足迹等方面完善水资源生态足迹研究。

　　关键词：核心期刊论文发表,水资源生态足迹,水资源生态承载力,水资源生态盈亏,水资源生态压力指数,万元GDP水资源生态足迹,可持续利用,河池市

　　生态足迹指生产一定人口所消费的资源和吸纳这些人口产生的废弃物所需要的生态生产性土地（水域）面积；生态承载力则指特定区域所能提供给人类的生态生产性土地面积的总和；两者的差值即为生态赤字或盈余，它是判定区域生态可持续程度的直接依据[1]。经过20年的发展，它已成为目前应用范围最广、关注程度最高的可持续发展评价方法之一[2]。但该模型仍存在诸多不足。例如它对于水域仅考虑其渔业生产功能而忽略了其水资源供给功能。为解决这一问题，范晓秋[3]、黄林楠等[4]提出了水资源生态足迹模型并以此核算了江苏省1998年-2003年水资源生态足迹、水资源生态承载力和水资源生态盈亏。谭秀娟等[5]在此基础上提出了基于生态足迹模型的水资源可持续利用评价指标，其中水资源生态足迹与水资源生态承载力之差和之比分别为水资源生态盈亏和水资源生态压力指数，分别表征水资源可持续利用状态和程度；水资源生态足迹与GDP之比即是万元GDP水资源生态足迹，以之衡量水资源的利用效率；并据此评价了我国1949年-2007年水资源的可持续利用状况。张军等[6]和王俭等[7]则利用该模型分别研究了流域和城市层面的水资源利用的可持续状态。当前水资源生态足迹研究从地域来看主要侧重于干旱、半干旱地区和经济发达地区，对经济落后同时水资源丰富的地区的研究相对较少。基于此，笔者以降水丰富的西部落后地区——河池市为研究对象，核算该地区2004年-2010年水资源生态足迹、水资源生态承载力、水资源生态盈亏、水资源生态压力指数和万元GDP水资源生态足迹，比较客观地评价了该地区水资源可持续利用状态，以期对水资源生态足迹研究有所裨益，同时为该地区及同类区域水资源科学管理和有效利用及区域可持续发展评估提供一定的参考依据。

　　1研究区概况

　　河池市地处广西壮族自治区西北部，云贵高原南缘，位于东经106°34′-109°09′，北纬23°41′-25°37′之间。东连柳州市、来宾市，南界南宁市，西接百色市，北邻贵州省黔南布衣苗族自治州。全市国土面积3.35万km2，11个行政分区。

　　河池境内地形多样，结构复杂，山岭绵亘，岩溶广布，属举世闻名的中国西南喀斯特地区之一。地势西北高东南低，山脉多分布于边缘地带。地处低纬，属亚热带季风气候区，全地区年平均降雨量一般在1200～1600mm之间。河池市年均水资源总量为250亿m3，占广西水资源总量的133%，名列广西前茅。境内河网密度为0153km/km2，河流总长度5130km，主要河流有红水河和龙江河，均属西江水系。

　　2研究方法

　　2.1水资源生态足迹模型

　　水资源生态足迹模型来源于生态足迹模型，其构成和计算公式亦是如此。

　　2.1.1水资源生态足迹计算模型

　　传统生态足迹包括耕地、草地、林地、建筑用地、化石能源用地和水域-渔业等六种账户[1]。水资源生态足迹是不同于以上账户的第七类账户，反映的是人类在生产生活过程中对水资源的占用。与之对应的土地类型为水资源用地。它建立在水资源均匀分布在地球表面的假设上，因而是虚拟土地类型。这一假设来自于水文学中的平均产水模数。该术语的含义是计算时段内水资源总量除以计算区域的面积。可用多年平均产水模数刻画区域内水资源的生产能力，水资源世界平均生产能力即为全球多年平均产水模数[3]。以水资源世界平均生产能力为基础，某区域所拥有的和所消耗的水资源都可以转化为全球尺度上的水资源用地面积，因而可以进行比较，从而可以衡量人类对水资源的利用是否超出水资源的承载能力，同时也可以将之纳入生态足迹模型并因此弥补该模型的不足。根据用水用户特性，可将水资源生态足迹账户分为生活用水足迹、生产用水足迹和生态用水足迹3个二级账户，之下又分若干三级账户[3]。水资源生态足迹计算模型可表示为[4]：

　　式中：EFW为水资源总生态足迹（hm2）；N为人口数；efW为人均水资源生态足迹（hm2/人）；γW为水资源全球均衡因子；W为消耗的水资源量（m3）；PW为水资源世界平均生产能力（m3/hm2）。

　　2.1.2水资源生态承载力计算模型

　　可将基于生态足迹模型的水资源生态承载力定义为：某一区域在某一具体历史发展阶段，水资源最大供给量可供支持该区域资源、环境和社会（生态、生产和生活）可持续发展的能力[3]。与水资源生态足迹相对应，水资源生态承载力反映的是水资源的供给情况，其计算模型可表示为[4]：ECW=N×ecW=0.4γW×φW×（Q÷PW）（2）

　　式中：ECW为水资源生态承载力（hm2）；ecW为人均水资源生态承载力（hm2/人）；φW为研究区域水资源产量因子；Q为水资源总量（m3）。0.4为水资源合理开发利用率，其理由是：一个国家或地区的水资源开发利用率若超过30%～40%，则可能引起生态环境的恶化，因此必须在研究区域的水资源承载力中至少扣除60%用于维护生态环境和生物多样性[8]。

　　2.1.3水资源生态赤字（盈余）计算模型

　　水资源生态足迹反映的是人类活动对水资源的消费情况，水资源生态承载力反映的是水体能够为人类提供的水资源情况，且两者的计量单位相同（全球公顷），因而两者可直接比较且其结果可反映人类对水资源的利用是否超过水资源的承载力。这就是水生态赤字（盈余）计算模型的依据，可表示为：

　　EDW（ESW）=N×edW（esW）=EFW·ECW（3）

　　式中：EDW和ESW分别为水资源生态赤字和水资源生态盈余（hm2）；edW和esW分别为人均水资源生态赤字和人均水资源生态盈余（hm2/人）。计算结果大于0是水资源生态赤字，这不利于可持续发展；计算结果小于0是水资源生态盈余，这有利于可持续发展；计算结果等于0，则表明水资源的利用处于生态平衡状态[5]。

　　2.2基于生态足迹模型的水资源可持续利用评价指标水资源生态赤字（盈余）是广泛采用的水资源可持续利用评价指标。除此之外，基于生态足迹模型的水资源可持续利用评价指标还包括水资源生态压力指数、万元GDP水资源生态足迹。

　　2.2.1水资源生态压力指数

　　人均水资源生态赤字（盈余）不能作为区域间水资源可持续利用情况比较的评价指标，也不能反映生态环境所承受的压力强度的相对大小[5]。水资源生态压力指数能较好地解决这一问题，其定义为某一国家或地区人均水资源生态足迹与人均水资源生态承载力的比率，其计算公式为[5]：

　　EPIW=efW÷ecW）（4）

　　式中：EPIW为水资源生态压力指数。根据任志远等[9]的等级划分标准，EPIW<0.5时，表明该区域水资源开发利用处于安全状态；0.5≤EPIW<0.8时为较安全状态；0.8≤EPIW≤1.0时为临界状态；EPIW>1时为不安全状态。

　　2.2.2万元GDP水资源生态足迹

　　万元GDP水资源生态足迹能比较客观地衡量水资源的利用效率[5]，其定义为区域水资源生态足迹与区域国内生产总值（GDP）的比值，其计算公式可表示为：

　　万元GDP水资源生态足迹=EFW÷CGP（5）

　　计算结果越小，水资源利用效率越高；反之，则利用效率越低。该指标可大致反映一国（或地区）的经济增长方式[5]。

　　3结果与分析

　　3.1资料来源与模型主要参数的取值

　　用水量、水资源总量等数据来源于《河池市水资源公报（2004-2010）》[10]，人口数和GDP数据来源于《河池统计年鉴（2005-2011）》[11]。水资源世界平均生产能力取3.14×103m3/hm2[12]。水资源产量因子是研究地区水资源平均生产能力与世界水资源平均生产能力的比值[3]。通过查找《河池市水资源公报》中的多年平均水资源量和《河池市统计年鉴》中的河池市行政面积，可获得河池市水资源多年平均生产能力为6335.90m3/hm2，，从而可求得河池市水资源产量因子为2.02。水资源均衡因子等于全球水资源用地的平均生态生产力除以全球所有各类生态生产性土地面积的平均生态生产力，取519[3]。

　　3.2河池市历年水资源生态足迹和生态承载力分析

　　3.2.1河池市历年水资源生态足迹

　　河池市2004年-2010年水资源生态足迹计算结果见表1和表2。根据河池市水资源公报统计数据的分类方法将生产用水账户细分为农业、工业、建筑业与服务业3个三类帐户。

　　3.3河池市水资源可持续利用评价

　　3.3.1河池市历年水资源生态盈亏

　　由于河池市历年水资源生态承载力远远超过其水资源生态足迹，故该市的水资源生态盈余较多（历年人均值的平均值为6.6867hm2/人）且走势与生态承载力一致（表2），说明河池市水资源可持续开发利用空间较大但受水资源承载力影响极大（相关系数高达0.9997）。

　　3.3.2河池市历年水资源生态压力指数

　　与我国及广西平均水平相比，河池市水资源生态压力指数值很小（历年均值为0.1077）且走势比较平稳（图1），说明河池市水资源开发利用安全程度很高。但随着社会经济发展，河池市三大产业及城乡生活对水资源需求日益增长和污染对水资源的急剧消耗，将加大广西对水资源的开发利用程度从而降低其水资源安全度。

　　3.3.3河池市历年万元GDP水资源生态足迹

　　河池市2004年-2010年万元GDP水资源生态足迹呈明显下降趋势（年均降幅为7.80%），表明广西近年来水资源利用效率有了显著提高。其主要原因一是产业结构得到大力调整，如降低耗水量大的农业的比重（农业产值占GDP比重由2004年的31.21%降到2010年的20.88%）；二是技术水平明显提高从而减少了水资源的消耗，提高了行业用水的利用效率。但与我国平均水平相比仍然落后甚多，与广西平均水平也有一定差距（图2），说明河池市水资源利用效率仍有较大提升空间。

　　4结语

　　水资源生态足迹方法能从生态角度揭示水资源可持续利用的状态和程度。本文利用水资源生态足迹模型对河池市2004年-2010年水资源生态足迹、水资源生态承载力、水资源生态盈亏、水资源生态压力指数及万元GDP水资源生

　　态足迹进行计算与分析。结果表明：河池市人均水资源生态足迹平均值为0.7420hm2/人，人均水资源生态承载力平均值为7.4287hm2/人，人均水资源生态盈余平均值为66867hm2/人，水资源生态压力指数平均值为0.1077，说明该地区近年来水资源利用处于可持续状态，水资源安全程度高；历年万元GDP水资源生态足迹呈明显下降趋势（年均降幅为7.80%），表明河池市近年来水资源利用效率有了显著提高，但与全国广西平均水平相比仍然落后甚多，与广西平均水平也有一定差距。河池市属于西部落后地区，未来经济社会发展对水资源的消耗会大幅增加，从而将使该市水资源压力不断上升，故有必要注重水资源可持续利用，建设节水型社会。水资源生态足迹理论与模型出现的时间较短，因而研究不够深入。本研究有待进一步深入完善的方面主要有：（1）水资源均衡因子的确定。目前该值的求算方法为价值量评价法，而生态足迹模型其他均衡因子却是通过物质量评价法获得，不同方法求出的参数使其模型的有效性受到一定影响。（2）探索将水污染真正纳入水资源生态足迹核算的方法。模型中的生态用水量实际指人为措施调配的水量（具体指河湖、洼地、沼泽补水和绿化、清洁用水），因而核算的仅是人类对水资源供应的占用，并没有测算人类排放的各种废弃物对水环境的污染情况。随着工业化、城镇化的不断发展，河池市水污染日益严重，因而只有从水质水量两方面核算人类活动对水资源的占用情况才能全面评价该地区水资源可持续利用状况。

　　参考文献：

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　　[11]《河池统计年鉴》编委会.河池统计年鉴（2005-2011）[M].北京：中国统计出版社，2005-2011.