基于水足迹理论的九龙江流域水资源评价_潘文俊

第34卷第10期2012年10月

2012，34（10）：1905-1912

Resources Science

Vol.34，No.10Oct.，

2012

收稿日期：2011-12-29；修订日期：2012-07-01

基金项目：国家自然科学基金项目(编号：41175130)；教育部新世纪优秀人才支持计划；福建省高校新世纪优秀人才支持计划资助项目。作者简介：潘文俊，男，重庆万州人，硕士生，主要从事流域生态过程和水资源管理研究。E-mail ：wheatpan@ 通讯作者：曹文志，E-mail ：wzcao@

文章编号：1007-7588（2012）10-1905-08

基于水足迹理论的九龙江流域水资源评价

潘文俊1,2，曹文志1,2，王飞飞1,2，陈劲松1,2，曹娣1,2

（1.厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室，厦门361005；

2.厦门大学环境科学研究中心，厦门361005）

摘

要：以虚拟水为基础的水足迹理论是一种全新的水资源概念，本文运用该理论对福建省九龙江流域进行

了水足迹计算，并应用了水资源利用评价指标体系对水足迹计算结果进行评价，最后结合其他研究结论和水资源数据进行了比较分析。水足迹计算结果表明：九龙江流域人均水足迹计算值为1440.695m 3/（cap ⋅y ）。水资源利用评价结果表明：流域水自给率为96.26%，进口依赖度仅为3.74%，对内部水资源依赖度较高；内部效益均不大，万吨水足迹人口密度为6.94人/万t ，水足迹经济效益23.81元/m 3，水足迹土地密度为36.4万m 3/km 2；水资源净贸易输出量为3.53亿m 3，贡献率为3.80%，呈现较高的外向型；水资源匮乏指数为54%，水资源压力指数为57.80%。比较分析结果表明：水足迹计算值显著大于水资源公报数据，人均水足迹处于相对较高的水平，水匮乏度极低，水自给率较高。总体而言，九龙江流域水资源状况较为理想，但也面临巨大的压力和风险，因此需要加强水资源的科学管理，实现未来的可持续利用。

关键词：虚拟水；水足迹；水资源评价；九龙江流域

1引言

水资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，随着人口的增长和经济的发展，资源性缺水和水质性缺水都日益严重[1]，今年国家已提出将实施最严格的水资源管理制度，因此各地区的水资源状况应该得到高度关注。Tony Allen 于1993年提出的“虚拟水”指的是凝结在生产产品和服务中的水资源量[2]，在此基础上，Hoekstra 于2002年提出了“水足迹”的概念，即一个国家、一个地区或一个人，在一定时间内消费的所有产品和服务所需要的水资源数量[3]。水足迹理论为水资源的评价提供了全新的视角，有助于人类更科学更本质地认识水资源状况，从而为管理和决策提供科学依据。

自从水足迹概念提出以来，已经在世界范围内得到广泛应用。发达国家的研究主要关注于虚拟水在国际贸易中的流动[4]和各个国家水足迹的比较，我国相对起步较晚但应用广泛，目前多数研究

倾向于以行政区域划分进行水足迹计算和评价，对流域尺度研究极少，部分研究关注了各地区水足迹的比较和虚拟水的转移过程[5]。本文基于水足迹理论，对九龙江流域的水足迹进行了计算和评价，并与其他研究成果进行了比较分析，综合探讨了九龙江流域的水资源状况。

2研究区概况

九龙江是福建省境内第二大河流，地处24°23′53″N-25°53′38″N ，116°46′55″E-118°02′17″E 之间，位于福建省的西南部，由北溪、西溪和南溪组成。流域范围包括龙岩的新罗、漳平和漳州的华安、长泰、南靖、芗城、龙文等7个县（市、区）的全部和平和、龙海的大部以及上杭、连城等10个县（市、区）的小部分地区[6]。

九龙江500km 2以上河流的流域多年平均径流

量145.04亿m 3

（北溪、西溪、南溪径流量合计）。九

龙江属于山区性河流，地表土层薄、河流切割深、河

第34卷第10期

资源科学

道坡降大、地下水基本属于以河道排泄为主，蒸发量相对较小，所以九龙江河川径流量基本等于水资源量。流域内水资源虽然丰富，但年际和年内分布不均，变化较大，统计汛期径流量占全年的70%~80%，枯水年与丰水年的降雨量相差一倍以上[6]。

本文的研究区域为九龙江流域，由于相关数据

都是以行政区域为单位来划分，所以本文选取了流域面积占行政区面积大于45%的9个区县级行政区进行统计分析，包括新罗区、漳平市、华安县、平和县、南靖县、长泰县、龙海市、龙文区和芗城区。

3研究方法与数据来源

3.1水足迹计算方法

水足迹[7]的计算公式为：WFP =IWFP +EWFP

（1）

式中WFP 为一个国家或地区的水资源足迹；

IWFP 为内部水足迹，表示生产该国家或地区本地居民所消费的所有产品和服务的水资源需求总量；

EWFP 为外部水足迹，表示本地消费那部分进口虚拟水总量。

内部水足迹的计算公式为：

IWFP =AWU +IWW +DWW +EWW -VWE dom （2）

式中AWU 为该国家或地区的农业生产需水量（不包括农业灌溉中损失的那部分水量）；

IWW 为该国家或地区的工业生产需水量；DWW 为本地居民生活用水量；EWW 为本地生态环境用水量；VWE dom 为本地出口虚拟水量。

外部水足迹的计算公式为：EWFP =VWI -VWE re -exp ort

（3）

式中VWI 为该国家或地区从其它国家或地区进口的虚拟水总量；VWE re -exp ort 为向其它国家或地区输出的进口产品再出口的虚拟水总量。

水足迹计算中需要的各水量分别按以下方法进行计算处理。AWU 的计算公式为：

农业生产需水量=单位产品虚拟水含量×产量

（4）

农业生产的计算分为农作物和动物产品两部分。目前国内绝大部分虚拟水及水足迹计算中单位质量农产品虚拟水含量都采用2004年Chapagain

和Hoekstra [8]有关中国部分的研究成果。由于受实际情况的限制，本文也直接引用了其相关研究成果，并参考了孙才志[9]等关于福建地区的研究成果对部分数据进行修正。各种农业产品的产量数据均来源于漳州、龙岩两地2010年的年鉴资料[10-11]。

IWW 的计算原理同AWU ，但工业产品很难收

集到用水的详细数据，且工业用水量占总用水量的比例较小，故这里直接用漳州、龙岩两地水资源公报[12-13]中的工业用水数据进行替代。

DWW 和EWW 由于基本都是实体水，因此都直

接引用了龙岩、漳州两地水资源公报[12-13]中城镇用水、农村生活、其他用水等数据。

对于VWE dom 、VWI 和VWE re -exp ort 等进出口贸易

商品的虚拟水含量，一般采用万元产值用水量和工业用水定额进行估算，受流域内实际统计数据的局限，该部分采用了间接的方法进行计算，不区分工业产品和农业产品。其计算公式为：

虚拟水的贸易量=进出口贸易值／生产总值

×总生产耗水量（5）

进出口贸易额和生产总值的数据均来源于龙岩、漳州两地2010年的年鉴资料[10-11]，总生产耗水量来源于龙岩、漳州两地水资源公报[12-13]中的总用水量数据。

3.2基于水足迹的水资源评价指标体系

在水足迹理论的基础上，戚瑞[1]等根据水足迹的原理、构成以及与水资源利用之间的关系建立起了一套区域水资源评价指标体系。这里根据本研

究的实际情况对指标体系做了适当的删减，具体的指标及其计算方法和含义见表1。

水足迹结构指标反映水资源组成情况，表明区域水资源战略结构。区域水足迹效益指标包括内部和外部两部分：内部效益指标用于衡量水资源在区域内产生的效果和收益，反映水资源在该区域所发挥的作用；外部效益指标用于衡量水资源对外的效果和作用，反映本地区在虚拟水贸易中的地位和对其他地区的影响。水资源生态安全指标反映水足迹同可用水资源量的比较情况，表明区域水资源所面临的压力。

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