基于生态足迹法的合肥市水资源可持续利用评价

郑佳重 朱 梅 王振龙,2 许良元 赵 博 赵家祥

基于生态足迹法的合肥市水资源可持续利用评价

郑佳重1朱 梅1王振龙1,2许良元1赵 博1赵家祥1

随着水资源短缺问题的日益凸显，对水资源可持续利用的深入研究已成为促进经济社会环境可持续发展的一个关键环节。水资源生态足迹模型和水资源生态承载力模型两种模型的提出与比较为水资源可持续利用的定量评价提供了新思路。

一、模型概述及水资源可持续利用评价指标

1.水资源生态足迹模型

水资源生态足迹计算模型如公式（1）表示：

2.水资源生态承载力模型

水资源生态承载力计算公式可表述为：

3.模型中参数的选取

（1）水资源全球平均生产能力（PW）

水资源生产能力即为水文学中的平均产水模数，定义为计算时段内为地表水资源量与地下水资源量中扣除重复计算量除以计算区域的面积，公式如下：

本文采用的水资源全球平均生产能力即为世界平均水平（31.4× 104m3/hm2）。

（2）水资源全球均衡因子（γw）

本文采用表1中Wackernagel所提供水域2的6.95作为水资源全球均衡因子。

表1 水资源均衡因子

（3）水资源产量因子（ψ）

水资源产量因子根据水资源平均生产能力确定的公式如下：

本文中的水资源产量因子取1.54。

4.水资源可持续利用评价指标

为了更加科学地测度经济社会环境的可持续发展状况，需要将生态足迹评价作进一步改进。因此，本文将水资源可持续利用评价指标纳入生态足迹的分析框架之中，并借此来客观、准确、深刻地评价合肥市水资源的可持续利用状况。

（1）水资源生态容量

生态容量即承载力与生态足迹之间的差值，是水资源生态足迹对于水资源生态可持续利用的衡量，主要通过水资源生态赤字和水资源生态盈余来表示。计算方法如下公式：

（2）水资源生态压力指数

水资源生态压力指数是一个生态指数测度，能准确地测评社会经济系统对水资源的压力强度的相对大小，是一种理想的水资源可持续利用状况的测度方法。同时，水资源生态压力指数能把一个地区经济社会发展所需要的水资源耗费量与该地区的水资源承载力有机地结合起来，并以定量和指数的形式科学地进行水资源安全的等级测度。其计算公式为：

二、合肥市水资源账户核算结果

本文对合肥市水资源生态足迹和水资源生态承载力进行计算，在此基础上，计算了水资源生态容量和水资源生态压力指数，对合肥市水资源可持续发展和利用情况进行深入分析。

1.生活用水账户

生活用水包括城镇生活用水和农村生活用水。

2.生产用水账户

生产用水细分为农业、工业、建筑业和第三产业以及林牧渔业4个三类账户。

①农业用水包括牲畜用水和农作物灌溉需水。根据灌溉面积的改变、种植结构的调整和灌溉定额及渠系水利用率的变化，可以求出未来年份的灌溉用水变化情况。为了更科学准确地分析合肥市水资源可持续利用状况，本文对生产用水账户中的农业用水将依据农业灌溉保证率的不同（50%、75%、95%）来进行计算分析。

②在计算生态需水量的时候，河道外生态总需水量为城镇绿化和道路浇洒用水量之和。

③为考察不同的对策如何影响未来

工业、建筑业和第三产业部门用水需求和节水潜力趋势，从产业结构调整、技术进步、节水政策和环境政策的制定与实施方面对工业、建筑业和第三产业各情景做概述性描述。

三、结论与建议

社会生产的任何阶段几乎都需要水，因此社会发展对水的需求是导致水资源生态足迹持续走高的主要原因，同时由于水资源利用率不高导致生产用水增长也是水资源生态足迹较大的一个原因。经过对合肥市水资源账户的计算分析后，本文得到如下四个结论，并提出相应建议：

结论一：六种生产用水状况下，合肥市人均水资源生态足迹都在逐年上升，但是每种生产用水状况下的人均水资源生态足迹2015年较2010年增幅较大，2020年较2015年增幅较小。说明水资源生态足迹的不断幅度上升是社会经济发展的需要，而增幅的不断减小充分说明合肥市在“十二五“期间对水资源的利用效率有了显著的提高，这与合肥市近年来以及今后的发展规律基本是一致的。

此外，同一年份生产用水状况对应的农业保证率和工业情景越高，合肥市人均水资源生态足迹随之也越大。由于水资源账户细分为生活用水账户、生产用水账户和生态用水账户3个二类账户，生产用水所占的比例达到30%以上，因此这类用水对水资源生态足迹的影响比较大。

结论二：从2010年到2020年，合肥市人均水资源生态承载力在不断减小，由此可以推测，未来若干年，合肥市水资源可以开发利用的空间在不断缩小，这对于合肥市经济、社会的快速发展是不利的，对合肥市“十二五”规划中各项指标的实现也会产生消极后果。

表2 水资源账户核算结果表

结论三：从2010年到2020年，六种生产用水状况下对应的水资源生态容量均为赤字。说明合肥市的生产消费活动不处于生态系统可承载的范围之内，这一点与前面两点结论相吻合。

结论四：2010~2020年，六种生产用水状况下，合肥市水资源生态压力指数都在逐年上升，并且EPIW均大于1，表明合肥市水资源供给量小于消费量，未能实现水资源的可持续利用。但是每种生产用水状况下的水资源生态压力指数2015年较2010年增幅较大，2020年较2015年增幅较小。

建议一：建议合肥市在“十二五”期间乃至今后更长的时期内，应当将产业转型作为经济发展的重中之重，依托城市科研能力，努力进行科技成果转化和发展第三产业，从而减少高耗能的工业比重，为城市可持续发展做贡献。

建议二：建议针对存在的问题，合肥市应该在努力减少水资源消耗的基础上积极寻求可持续利用的水源，如加快治理巢湖的步伐、积极保护董铺、大房郢水库的水质安全、协调大别山地区大型水库与合肥市供水保障的关系等。

建议三：综合考虑水资源供给和需求两方面的多种方案来实现资源的优化配置，在促进节水、减少污水排放、避免水生态环境恶化等方面着手，努力减少水资源赤字，实现区域水资源可持续发展。

此外，同一年份生产用水状况对应的农业保证率和工业情景越高，合肥市水资源生态压力指数随之也越大。EPIW越大，水资源安全受到的威胁就越大，说明在未来的一段时期合肥市水资源安全将会受到更大的威胁。

建议四：建议合肥市应该采取有效、可行、科学的措施，从源头解决产业布局不合理的问题，重视水资源的节约使用和废污水的循环利用，加强对生态资源的保护，就有可能减轻这一系列威胁■

（作者单位：1.安徽农业大学工学院230036 2.水利水资源安徽省重点实验室 233000）