為了預(yù)測(cè)滇池流域牛欄江—滇池補(bǔ)水工程向滇池引水的引水量,用生態(tài)足跡理論,構(gòu)建調(diào)水工程引水量計(jì)算模型,利用該模型計(jì)算滇池流域所需的引水量。
區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),在云南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。滇池流域處于金沙江與紅河水系的分水嶺地區(qū),屬金沙江支流普渡河的源頭區(qū),區(qū)內(nèi)地勢(shì)較高,無(wú)其它過(guò)境水量補(bǔ)給。另外該區(qū)域降水少,蒸發(fā)量大,造成該區(qū)域人均水資源量低,人均水資源量155m3,,屬于水資源嚴(yán)重缺乏地區(qū)。此外,水環(huán)境問(wèn)題突出,由于人口的不斷增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,滇池的水資源的環(huán)境承載能力已至極限,湖水自凈能力很差,滇池流域?yàn)橘Y源性和水質(zhì)性缺水共存。目前滇池流域供水有4種方式,即地下水占4.3%,蓄水占30.1%,環(huán)湖提水占62.3%,引水占3.3%,滇池流域的水資源開(kāi)發(fā)以地表水為主,開(kāi)發(fā)程度較高,對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成一定的破壞。要解決滇池流域的缺水問(wèn)題,只有依靠大范圍的調(diào)水工程。為此,云南省開(kāi)始了牛欄江—滇池補(bǔ)水工程,該工程是滇中調(diào)水的近期重點(diǎn)工程,重點(diǎn)向滇池補(bǔ)充生態(tài)水量[1]。本文用生態(tài)足跡理論,構(gòu)建調(diào)水工程引水量計(jì)算模型,通過(guò)計(jì)算滇池流域水資源的生態(tài)赤字,得出每年滇池流域調(diào)水工程所需的引水量,為滇池流域牛欄江—滇池補(bǔ)水工程引水的可行性研究提供科學(xué)依據(jù)。
1調(diào)水工程引水量模型構(gòu)建
生態(tài)足跡是一種衡量人類對(duì)自然資源利用程度以及自然界為人類提供的生命支持服務(wù)功能的方法。該方法通過(guò)估算維持人類的自然資源消費(fèi)量和同化人類產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性空間面積大小,并與給定人口區(qū)域的生態(tài)承載力進(jìn)行比較,來(lái)衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。用生態(tài)足跡構(gòu)建調(diào)水工程引水量模型,是在計(jì)算水資源生態(tài)足跡和水資源容量的基礎(chǔ)上,以二者之差得出水資源的生態(tài)赤字,生態(tài)赤字是表征人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境所造成的影響[2],最后根據(jù)生態(tài)赤字計(jì)算出調(diào)水工程所需引水量。
1.1水資源生態(tài)足跡模型構(gòu)建
水資源生態(tài)足跡是將各個(gè)系統(tǒng)消耗的水資源量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)生面積,即水資源用地面積,然后對(duì)其均衡化,最終得到不同地區(qū)可以相互比較的均衡值。計(jì)算公式如下[2]:
根據(jù)文獻(xiàn)研究[3],水資源的全球均衡因子 為5.19,云南水資源產(chǎn)量因子 為1.84,水資源全球平均生產(chǎn)能力 為3140 。
2 滇池流域牛欄江—滇池補(bǔ)水工程引水量
2.1滇池流域水資源生態(tài)足跡
根據(jù)滇池流域昆明市國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒[4][5]、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的“十一五”規(guī)劃綱要、《昆明市城市總體規(guī)劃—人口規(guī)模》(修編)等資料,結(jié)合《云南省水資源綜合規(guī)劃》 、《滇中調(diào)水工程規(guī)劃報(bào)告》 和云南省地方標(biāo)準(zhǔn)DB53/T168-2006《用水定額》 ,預(yù)測(cè)出滇池流域各年人口規(guī)模和需水量。城市人口2005年321.20萬(wàn)人,2008年350.22萬(wàn)人,2020年495.00萬(wàn)人,2030年580.00萬(wàn)人。鄉(xiāng)村人口2005年36萬(wàn)人,2008年32萬(wàn)人,2020年19萬(wàn)人,2030年12萬(wàn)人。滇池流域各年需水量見(jiàn)表1。
構(gòu)建了調(diào)水工程引水量計(jì)算模型,可預(yù)測(cè)每年牛欄江—滇池補(bǔ)水工程需向滇池的引水量。通過(guò)計(jì)算得出為支持滇池流域生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性發(fā)展,牛欄江—滇池補(bǔ)水工程多年平均設(shè)計(jì)引水量必須在5.43億m3以上。
滇池流域水資源消耗量大于供給量,已超過(guò)水資源的環(huán)境承載能力。在水資源消耗中,城鎮(zhèn)生活用水占比例最大。為緩解缺水問(wèn)題,還必須開(kāi)展城鎮(zhèn)生活節(jié)水措施,可通過(guò)水價(jià)杠桿促進(jìn)節(jié)水、普及節(jié)水器具、加強(qiáng)污水處理和中水回用力度,緩解清潔水不足的局面。
(作者單位:1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院;2.云南省水利廳)
作者簡(jiǎn)介:蘇紅兵(1966—),女,云南建水人,副教授,碩士,主要從事水資源及生態(tài)研究。