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干旱区流域水足迹可持续评价

宋智渊  
【摘要】:水作为我国西北干旱地区重要环境因子,对社会、经济的发展和生态环境的改善具有决定性作用。水足迹理论提出以前,人们普遍认为水资源的总体消耗是各种独立水资源消耗之和,很少有人关注商品类型、数量、服务等活动在产业链中的水消耗和水污染。随着经济的发展,水资源正面临着前所未有的压力,水资源短缺和污染的案例频频上演,造成的环境、生态和社会问题层出不穷。尤其在我国西北干旱区,水资源更是不容忽视的环境因子。位于西北干旱区的党河一直被敦煌人民视为母亲河,但是在近些年,人们不得不面对母亲河在敦煌以下断流的尴尬现实, 据统计党河下游的敦煌地区20年间地下水位累计下降了10.77m,水域面积缩小23%,还有20%的草场消失,生态效益显著的湿地面积仅剩不到—半。为了维护党河流域的可持续发展,2011年,国务院批准通过了《敦煌水资源合理利用与生态保护综合规划(2011-2020)》,党河流域的水资源问题引起国家高度重视。传统的水资源评价方法重视对直接取水量的比较和分析,对水资源问题发生的时间和水资源消耗的类型研究不够。水足迹理论的提出,丰富了水资源的内涵和外延,将水资源和人类的生产生活紧密联系起来,为解决水问题提供了思路。本文以水足迹理论为基础,基于流域水资源公报、统计年鉴数据,利用Cropwat软件核算了党河流域的蓝水、绿水和灰水足迹及变化特征,并按照水足迹评价的国际标准对流域水足迹进行可持续评价,提出了控制水足迹的措施,为解决西北地区水资源问题提供了思路。研究的结论如下:(1)2003-2013年党河流域年均水足迹34%(1.51 Gm3)为绿水足迹,66%(2.88Gm3)为蓝水足迹;灰水足迹70%(2.41Gm3)来自作物产品,其余30%(1.01 Gm3)为畜产品,超过96%的灰水足迹都发生在敦煌市境内。说明党河流域作物生产消耗了大量的蓝水资源,畜产品消耗了党河流域大部分的绿水资源,而敦煌的作物生产造成了流域的水污染。(2)作物蓝水足迹总体上不断增加,从2003年的1.56G增长到2013年的2.6G,十年间蓝水总量为22.59G;绿水足迹从2003年的0.12G增加到2013年的0.15G,总体增幅不大,且总量小于蓝水足迹,十年间绿水总量为1.54G。灰水足迹从2003年的0.13G增加2013年的0.21G,十年间总量为1.77G,高于绿水足迹。棉花是作物蓝水和绿水足迹主要的组成部分,分别为11.13G、1.02G。(3)作物消耗了流域绝大部分的蓝水资源,畜产品和作物各消耗了流域约一半的绿水资源。经济作物是流域蓝水消耗的主要原因,棉花消耗了一半的作物蓝水足迹。农产品和畜产品各消耗了流域约一半的绿水足迹:作物绿水消耗中,经济作物消耗了96.7%,棉花是经济作物绿水消耗的主要部分,达到66.7%;畜产品绿水消耗中,猪肉消耗了畜产品绿水足迹的67.2%,是畜产品绿水消耗的主要原因。(4)畜产品蓝水足迹总体增幅不大,从2003年的0.11G增长到2013年的0.13G。十年蓝水总量为0.71G,其中羊肉超过猪肉蓝水足迹成为主要组成部分;绿水足迹从2003年的1.4G降低到2013年的1.2G,是唯一水足迹降低的,总量大于蓝水足迹,十年间绿水总量为11.9G,猪肉绿水足迹始终在60%以上;灰水足迹变化不大,十年间总量为1.77G。(5)对党河流域水足迹进行了可持续性评价,结果显示一年中有5个月蓝水足迹高于可利用蓝水资源量,是不可持续的,且蓝水短缺程度年内变化较大,最大达135%,最小仅为10%;党河流域一年中月绿水足迹未超出可利用绿水资源量,达到100%,但绿水月均短缺要比蓝水更为严峻,7个月绿水短缺程度超过年内绿水月均短缺程度81.2%的值;十年间党河流域水污染程度总体不大;敦煌农业水足迹对水资源的占用是实际农业灌溉用水总量的1.2倍,水足迹过高带来许多环境问题,流域种植结构与水资源效率关系密切。(6)基于可持续水足迹综合评价分析,明确水足迹主体的权责要求,提出通过流域灌区的节水改造和建立“自主管理+用水者协会+农水户,,的灌溉管理体制控制流域水足迹。


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