水生態承載力
❶ 水資源承載力的可增強性
水資源合理配置和水資源承載力是統一於水資源可持續利用戰略思想下的兩個概念,水資源合理配置具有水量合理配置和水質合理配置兩方面內容;水資源利用效率主要體現在再生水(處理後污水、資源化利用污水)、循環水(工業重復利用水、農業灌溉回歸水)的利用和無效耗水的降低程度上,即各行業或各部門內部用水的效率水平上。因此,方紅遠等認為,提高水資源合理配置程度和提高水資源利用效率都是增強水資源承載力的有效方法,並提出了利用邊際成本最小原則和生態系統用水調控增強區域承載力的思路[7]。
7.2.1節水與水資源承載力的增強
節水是利用效率提高的一種實質性綜合行為。如果定義取水量(Ws)是用戶從外界實際取用的水量,需水量(Wn)是用戶保證正常生產所需要的水量,則一般情況下,區域內某一用戶的水資源利用效率可以用下列指標衡量:
E=1-(Ws/Wn)
指標E越大表明水資源利用效率越大。
之所以說節水是提高水資源利用效率的一種實質性行為,是基於將節水界定為是某一用戶在保持其產業屬性(或結構)不變的條件下,採取各種技術的或管理的措施,使其單位產值取水量(包括用水量、耗水量以及污水排放量)低於某一恰當標準的行為。因此,節水與產業結構調整所產生的需水減少在概念上是有差別的,對於整體某個區域來說,籠統地以萬元產值取水量減小來表示節水行為的達到或水資源利用效率的提高有失偏頗。至於水資源合理配置中所強調的在需水方面通過調整產業結構(發展高效節水產業)抑制需水量增長,應該理解為是區域依據水資源及其開發利用條件、社會經濟需水特徵,從協調整體水資源供需平衡關繫上來增強區域水資源承載力。
7.2.2邊際成本最小原則與水資源承載力的增強
雖然邊際成本最小原則本質上並不能構成具體的區域水資源承載力增強措施,而是一種輔助決策的技術手段,但根據水資源經濟學理論,利用邊際成本最小原則來鑒別和確定一定時期內具體的區域水資源承載力增強措施方案不僅是可行的,且在方案決策時能依據流域或區域社會經濟發展狀況及水資源開發利用程度,將經濟可行性分析與技術可行性分析有機地結合起來。
關於水資源合理配置方案集的生成和選擇,全國水資源綜合規劃大綱的技術細則中即推薦利用邊際成本最小原則法進行,其總體思路是在合理配置的基本方案和平衡方案間尋求推薦方案[7]。
7.2.3生態用水調控與水資源承載力的增強
流域生態用水調控應在維護流域水循環的基礎上,結合流域生態環境保護和建設目標,對社會經濟用水和生態用水的關系加以全面衡量後進行。由於流域或區域生態環境需水,既包含天然生態系統需水成分,又包含人工生態系統需水,故相應地其用水調控應視不同情況而定。
流域或區域生態用水調控應從3個方面進行:①維持流域內天然林、草木植被、天然濕地以及天然河流等天然生態系統功能的生態需水一般由其自身截獲的天然降雨以及由地表徑流和地下水供給。②人工生態環境系統中許多因素在很大程度上可納入社會經濟生產范圍,則相應的耗水應列入經濟消耗。③其餘如沖沙水量、沖鹽水量及河口入海水量等生態環境耗水,則要根據這些因素對流域生態環境功能的作用大小情況,由具體流域特徵來計算這部分耗水。
當然,水資源承載力雖然是可增強的,但它又是有極限的,即水資源數量和水環境容量是有限的。因此,正確認識和處理水資源承載力有限性、動態性和可增強性之間的關系是十分重要的。
❷ 水資源承載力
2.1.1 水資源承載力的含義
由於水資源系統本身的復雜性、隨機性和模糊性以及影響水資源承載能力因素的多方面性、多層次性等,水資源承載力至今還沒有一個普遍接受的定義,不少學者從不同的研究角度提出了自己的觀點。歸納起來主要有兩大類型:
一是以「承載能力」來定義的,較具代表性的是施雅鳳[1]:某一地區的水資源,在一定社會歷史和科學技術發展階段,在不破壞社會和生態系統時,最大可承載(容納)的農業、工業、城市規模和人口的能力,是一個隨著社會、經濟、科學技術發展而變化的綜合目標。
二是以「供水能力」來定義的,較具代表性的是許有鵬[2]:在一定的技術經濟水平和社會生產條件下,水資源可最大供給工農業生產、人民生活和生態環境保護等用水的能力,也即水資源最大開發容量,在這個容量下水資源可以自然循環和更新,並不斷地被人們利用,造福於人類,同時不會造成環境惡化。
綜合各種不同的定義[3~7],可以總結出水資源承載力的內涵至少要包含以下幾個方面:
1)水資源承載力的研究要以可持續發展理論為原則。
2)水資源承載力不僅要考慮水資源本身的量與質,還要兼顧社會、人口、經濟、技術、環境、資源和生態等因素的影響。
3)水資源承載力具有時空的屬性,也就是說水資源承載力在不同時間、空間,以及不同的生態環境和社會經濟狀況下是不同的。
4)水資源承載力是一個動態的、模糊的概念。水資源的動態性與其影響因素的復雜多變性決定了水資源承載力的動態性和不確定性。
5)水資源承載力是適度的,具有閾值,這個「閾值」取決於該地區生態環境系統和社會經濟系統兩個方面。
可見,水資源承載力的定義應包含系統和綜合的觀點。系統的觀點是指水資源承載力是一個地區水資源系統的承載力,不但要考慮用水量,還要考慮消納污水所需要的水量,即水環境的承載能力。綜合的觀點將水資源承載力作為對社會經濟發展和生態環境的綜合承載能力,是可以承載人口、經濟發展與生態服務功能發揮的綜合反映。
綜上所述,水資源承載力可以定義為:某一地區的水資源在一定的經濟水平和社會生產條件下,以可持續發展為原則,以維護生態環境良性發展為前提,最大可開發的容量經過優化配置,對該地區社會經濟發展的最大支撐能力。
2.1.2 水資源承載力的特性
水資源承載力的大小是隨著空間、時間和歷史條件變化而變化的,具有時空差異性、動態性、相對極限性、模糊性和可增強性等特性。
(1)時空差異性
在不同的時間或不同的區域條件下,相同水資源量的承載力是有差異的。隨著時間的變化,社會狀況和經濟技術水平都會發生變化,從而對水資源的開發利用水平也會發生相應的改變;隨著地域的不同,首先受當地生態環境的影響,水資源可利用量是不同的,其次區域經濟發展情況也影響了水資源承載力。水資源承載力的空間差異性,要求人們在一定時期內,人類活動應依據時空差異進行合理布局,協調好區域及區域間的發展,從整體上最大限度地合理利用水資源。
(2)動態性
動態性是指水資源承載力與具體的歷史發展階段有直接的聯系,不同的發展階段具有不同的承載能力。水資源承載力是一個動態的概念,這是因為承載力的主體和客體都是動態的,即水資源系統和社會經濟系統都是動態的,具體體現在兩大方面:一是不同的發展階段人類開發水資源的能力不同;二是不同的發展階段人類利用水資源的水平也不相同。這種動態性決定了必須分階段地分析發展進程中的水資源承載力。
(3)相對極限性
水資源承載力的相對極限性是指在某一具體歷史發展階段水資源可能達到的最大承載力特性,即可能的最大承載指標,也就是存在可能的最大承載上限,其原因主要是自然條件和社會因素的約束。具體地說,包括區域水資源條件的約束、社會經濟技術水平的約束和生態環境的約束。
(4)模糊性
模糊性即不確定性,是指由於系統的復雜性和不確定因素的客觀存在,以及人類認識的局限性,決定了水資源承載能力在具體的承載指標上存在著一定的模糊性。
(5)可增強性
水資源承載力是可以增強的,其直接驅動力是人類社會對水資源需求的增加,在這種驅動力的驅使下,人們一方面拓寬水資源利用量的外延,如地下水的開采、雨水集流、海水的淡化、污水處理回用等;另一方面利用水資源使用內涵的不斷添加和豐富,來增強水資源承載力,如用水結構的調整和水資源的重復利用等。需水量零增長的概念[8]的提出就是區域水資源量不增加的情況下,而水資源承載力增強的體現。需要指出的是水資源承載力的增強並不是無限度的,這體現在水資源開發利用程度是絕對有限的,水資源利用效率是相對有限的,不可能無限制地提高和增加。
2.1.3 水資源承載力的主要影響因素
水資源承載力的概念是兼顧了水資源系統、社會經濟系統和生態環境系統等的綜合影響,所以在衡量一個地區水資源承載力的大小時,應當重點考慮區域自然環境、水資源條件、社會經濟技術水平、社會經濟結構和承載力驅動力大小等諸多因素的影響。
(1)水資源條件
自然條件的不同導致水資源數量和時空分布規律也不盡相同,在質上也有所差異,如地下水的礦化度、埋深條件等。水資源的開發利用程度及開發利用方式,直接影響到區域水資源的有效蒸發和無效蒸發,也會影響到進行社會生產和生態建設的可利用水資源量。
(2)生態環境因素
生態環境決定了當地的水資源條件。生態環境是由各個自然要素組合成的統一體。水資源是其中的重要組成成分之一,而且在對生態環境響應過程中,水資源是一種靈敏度較高的因素,水資源可利用量的多少可直接反映該生態環境的穩定性。
(3)社會生產力水平
不同歷史時期或者是同一歷史時期不同地區都具有不同的生產力水平,不同生產力水平決定了利用同量同質的水資源可以生產出不同量、質的社會產品。因此,在研究某一地區水資源承載力時估測現狀和未來的生產力水平是極其重要的。
(4)經濟技術條件
經濟技術條件是影響水資源承載力的最活躍因子之一。在不同階段一定社會的經濟技術條件決定了可開發利用的水資源量和水資源的有效利用程度,經濟技術越高,水資源的開發利用效率就越大。經濟技術的提高同時也是推動生產力進步的重要原因,為提高水資源承載力提供了極大的潛力。
(5)社會消費水平與結構
在社會生產能力確定的條件下,社會消費水平與結構將決定水資源承載力的大小。同樣生產力條件下,可以承載在較低生活水平下的較多人口,也可以承載在較高生活水平下的較少人口。
(6)其他資源影響
經濟社會在生產發展過程中除需要水資源支撐外,還需要其他資源如礦產資源、土地資源、森林資源的支撐。在整個資源系統中,各個子系統都是相互關聯的,其他資源也要受到水資源的承載,因而經濟社會的發展對水資源也表現出極強的敏感性。
(7)市場與政策法規制度
水資源承載力研究最終目的是能為國家或政府部門提供合理管理水資源的依據,制定相關的人口、經濟政策,使一個地區在人口和水資源變化的情況下,仍能保持持續穩定的發展。從另一方面來看,市場制度和政策法規對區域的產業結構和市場格局均會產生影響,從而對水資源承載力產生影響。
2.1.4 研究內容與技術路線
以生態脆弱的桂林市為對象進行岩溶區水資源承載力的研究。
桂林市是世界上著名的岩溶發育區,近40%的面積為岩溶地貌分布區,其中市區的五城區有96%的面積是岩溶區,屬於中國主要的五個脆弱生態區之一(南方岩溶地區)的范疇。
桂林市又是舉世聞名的旅遊城市。灕江是流經桂林市區唯一的主幹流,也是一條自然風光美麗如畫的河流,隨著「兩江四湖」中心城環城水系工程建成後,水上觀光游覽活動盛極一時。但灕江是一條雨源型河流,在洪水期,徑流多呈現自流狀態,枯水期又出現嚴重缺水的狀況。桂林市區水資源除滿足工農業、生活用水之外,生態環境和旅遊通航用水也必須要得到保證。可見,研究水資源承載力有其特殊和重要的意義。
具體的技術方案如圖2.1所示。
圖2.1 技術路線圖
❸ 水資源承載力評價指標體系
水資源承載力研究涉及社會、經濟、環境、生態、資源在內的紛繁復雜的大系統。在這個大系統內既有自然因素影響,又有社會、經濟、文化等因素的影響[8]。
(1)水資源的數量、質量及開發利用程度。由於自然地理條件的不同,水資源在數量上都有其獨特的時空分布規律,在質量上也有所差異,如地下水的礦化度、埋深條件,水資源的開發利用程度及方式也會影響可以用來進行社會生產的可利用水資源的數量。
(2)生產力水平。不同歷史時期或同一歷史時期不同地區都具有不同的生產力水平,在不同的生產力水平下利用單方水可生產不同數量及不同質量的工農業產品,因此,在研究某一地區的水資源承載能力時必須估測現狀與未來的生產力水平。
(3)消費水平與結構。在社會生產能力確定的條件下,消費水平及結構層次將決定水資源承載能力的大小。
(4)科學技術。科學技術是生產力,現代歷史過程已經證明了科學技術是推動生產力進步的重要因素,未來的基因工程、信息工程等高新技術將對提高工農業生產水平具有不可低估的作用,進而對提高水資源承載能力產生重要影響。
(5)人口與勞動力。社會生產的主體是人,水資源承載能力的對象也是人,因此,人口和勞動力與水資源承載能力具有互相影響的關系。
表7.1 水資源承載力評價指標體系(根據文獻[8]整理)
(6)其他資源潛力。社會生產不僅需要水資源,而且還需要其他諸如礦產、森林、土地等資源的支持。
(7)政策、法規、市場、宗教、傳統、心理等因素。一方面,政府的政策法規、商品市場的運作規律及人文關系等因素同時會影響水資源承載能力的大小;另一方面,水資源承載能力的研究成果又會對它們產生反作用。
以上主要因素間的關系見圖7.1。從圖中可看出,主要因素相互關系復雜,難以弄清楚本質聯系,但從圖中也可獲得一些有用信息,運用關系間的結構解析就可以弄清系統的結構。
圖7.1 水資源承載力影響因素關系圖
(據惠泱河等,2001)
文獻[8]在分析水資源承載力影響因素的基礎上,構建了水資源承載力評價指標體系,茲整理如下(表7.1)。
從資源的角度上來說,水資源承載力與土地承載力概念的內涵是相似的,但土地是固定的附著物,且不可再生,而水資源是可再生的流體,在地域上的聯系性較土地緊密,這就為水資源的合理配置提供了方便。
水資源承載力指標體系是一個復雜的大系統,它並非僅是水資源承載力大小的評判依據,而且應該也是水資源承載力大小的決策工具。因此,指標的選擇要循如下原則:①以區域(包括行政區域或流域)為評價主體進行綜合評價,兼顧自然和人文因素、現狀和發展前景、水量和水質、客觀條件和利用管理水平;②人口和經濟是反映水資源承載力大小的最直接指標;③要著重加入能反映水資源可利用程度的指標和供需情況以及滿足程度指標;④要有決策變數指標;⑤水資源承載力評價指標體系必須是動態的,其指標隨社會經濟發展而變化。
❹ 水資源承載能力指的什麼
水資源承載能力(CarryingCapacity of Water Resources -CCWR)的概念,最早源自於《生態學》中的「承載能力」(CarryingCapacity)一詞,是自然資源承載能力的一部分。其研究的主體是資源與環境系統,客體是人類或更廣泛的生物群體。
中文名
水資源承載能力
外文名
CarryingCapacity of Water Resources -CCWR
概念出處
最早源自《生態學》「承載能力」
研究主體
資源與環境系統
研究客體
人類或更廣泛的生物群體
內涵
本節引自文文獻[1] 。
我國不少學者對水資源承載能力的概念及計算方法進行深入探討。關於水資源承載能力的定義,從不同研究角度有不同的定義,這里僅列舉幾個代表性的定義:
(1)水資源承載能力是指某一地區的水資源,在一定社會歷史和科學技術發展階段,在不破壞社會和生態系統時,最大可承載(容納)的農業、工業、城市規模和人口的能力,是一個隨著社會、經濟、科學技術發展而變化的綜合目標。(施雅鳳等,1992)
(2)在某一歷史發展階段的技術、經濟和社會發展水平條件下,水資源對該地區社會經濟發展的最大支撐能力。(劉燕華,1999)
(3)某一歷史發展階段,以可預見的技術、經濟和社會發展水平為依據,以可持續發展為原則,以維護生態良性循環發展為條件,在水資源得到合理開發利用下,該地區人口增長與經濟發展的最大容量。(李令躍,2000)
(4)一個流域、一個地區、一個國家,在不同階段的社會經濟和技術條件下,在水資源合理開發利用的前提下,當地水資源能夠維系和支撐的人口、經濟和環境規模總量(何希吾,2000)。
(5)一定的區域內,在一定的生活水平和生態環境質量下,天然水資源的可供水量能夠支持人口、環境與經濟協調發展的能力或限度。(馮尚友,2000)
(6)水資源承載能力,指的是在一定流域或區域內,其自身的水資源能夠持續支撐經濟社會發展規模,並維系良好的生態系統的能力(汪恕誠,2001)。
(7)在一定的水資源開發利用階段,滿足生態需水的可利用水量能夠維系有限發展目標的最大的社會-經濟規模。(夏軍,2002)
關於水資源承載能力的定義還可以列舉很多。盡管在表述上各有不同,但其表現的基本觀點和思路並無本質差異,都強調了「水資源支撐能力」的含義。
從水資源承載能力的含義來分析,至少具有如下幾點內涵:
(1)在「水資源承載能力」概念中,主體是水資源,客體是人類及生存的社會經濟系統和環境系統,或更廣泛的生物群體及其生存需求。「水資源承載能力」就是要滿足客體對主體的需求及壓力,也就是水資源對社會經濟發展的支撐規模;
(2)「水資源承載能力」具有空間屬性。它是針對某一區域來說的,因為不同區域的水資源量、水資源可利用量、需水量以及社會發展水平、經濟結構與條件、生態環境問題等方面可能不同,水資源承載能力也可能不同。
(3)「水資源承載能力」具有時間屬性。在眾多定義中均強調「在某一階段」,這是因為在不同時段內,社會發展水平、科技水平、水資源利用率、污水處理率、用水定額以及人均對水資源的需求量等均有可能不同。因此,在計算水資源承載能力時要指明計算時段。
(4)「水資源承載能力」對社會經濟發展的支撐標准應該是以「可承載」為准則。在「水資源承載能力」概念和計算中,必須要回答:水資源對社會經濟發展支撐到什麼標准時才算是最大限度的支撐。也只有在定義了這個標准後,才能進一步計算水資源承載能力。
❺ 關於水資源承載力的計算
水資源承載力研究的核心問題是,在目前以及未來可預見的水資源開發利用階段,流域(或某一區域)可供使用的水資源量是多少(屬於可再生利用的水資源量)?這些水資源究竟能夠支撐多大規模的社會經濟系統發展?對於目前水資源已經不能承載的地區如何補救?如何合理管理有限的水資源,維持和改善水資源承載力?要回答這些問題,就必須進行水資源承載力的計算。左其亭、劉強、龍騰銳、張麗、馮寶平等在這方面均有論述,其中左其亭和劉強等更為詳盡一些,分別構建了計算框圖(圖7.2)[3]和計算指標(含診斷性指標和計算性指標)[9]。
圖7.2 水資源承載能力計算框圖
(據左其亭等,2003)
左其亭等認為,「水資源承載能力」不只是一個數值,而是由表徵社會經濟發展規模的一組數值組成的集合,如人口數、工業產值、農業產值、城市面積等。可以把「水資源承載能力」的集合表達為
水資源問題與區域研究
式中:F為水資源承載力;ƒ1,ƒ2,…,ƒn分別為社會經濟發展規模的表徵指標[3]。作者選擇人口數、工業產值、農業產值3個指標分別列舉了水資源轉化關系方程、水資源與人口-工業-農業關系方程、人口-工業-農業相互制約方程以及社會經濟發展預測模型方程,並對生態約束方程的建立作了較為詳細的論述。
首先,要建立污染物質Cret稀釋或轉化所需的水量Wc的計算方程:Wc=f(Cret,Qret)。
其次,要計算地表或地下水體的污染物質濃度C,可以通過污染物質遷移轉化方程來計算,也可以採用試驗觀測數據建立的經驗關系來近似表達。
最後,建立約束條件:污染物濃度不能超過規范標准;在滿足生態用水情況下不出現虧水。具體方程如下:
水資源問題與區域研究
式中:C為地表、地下水體污染物濃度;C0為規范制定的標准指標。
劉強等認為,水資源承載力計算中可承載性判斷的理論依據是生態環境指標體系中的各指標是否低於環境指標數值,即:若環境的實際指標均優於或等於指標體系中的標准時是可承載的,否則不可承載[9]。文獻[9]把水資源承載力計算的總體思路分為5步:①確定水資源總量,將其分為兩部分,即「保留水資源量」與「可供使用的水資源量」,給定一個初始值;②對可供使用的水資源量進行水資源配置(按目前用水結構或計劃結構),計算出各行業的回水量及水對各行業的支撐能力(包括目前用水水平與深度開發水平);③計算出將回水與河道(或湖泊等水體)內水混合後的區域水量與水質情況,並計算經水體自凈後的水質;④將計算結果與生態環境指標體系中各指標進行對比,若計算水質與水量標准高於或等於(部分等於)指標體系要求時是可承載的,否則不可承載;⑤若不可承載,返回第一步。重復以上5步直到計算水量及水質均符合要求,且有一個或若干個指標與環境要求指標相等時停止計算,此時計算出的可供使用的水資源量為最大可供使用的水資源量,計算出水的支撐能力為最大支撐能力,計算出的回水量為最大允許回水量(按達標排放)。
盡管當前對於水資源承載力的計算方法很多,但均存在不同程度的不足,由於水資源系統自身的復雜性、隨機性和模糊性以及影響水資源承載力因素的多方面性、多層次性等,因此,對水資源承載力的准確評價還有待進一步的研究。
❻ 2、 水資源承載力包括的內容有哪些
1、水資源承載能力是指某一地區的水資源,在一定社會歷史和科學技術發展階段,在不破壞社會和生態系統時,最大可承載(容納)的農業、工業、城市規模和人口的能力,是一個隨著社會、經濟、科學技術發展而變化的綜合目標。
2、「水資源承載力」中的「承載力」 一詞借鑒了力學中的概念, 原指物體在不產生明顯破壞的前提下所能承受的最大荷載。水資源能 夠支撐與承載的對象一般可以概括為:生態、環境、人口、經濟發展、 生活(質量)、社會(安定)等。根據具體考察的承載對象不同,對 應的承載力的內涵也就有所不同。根據「水資源承載力」近年來的研究熱點,其一般定義為:在可持續發展的前提下,水資源對於支撐社會經濟系統持續發展的能力, 其「最大荷載」應對應最優的發展水平;在一定的水資源開發利用階 段,在滿足生態需水的前提下,能夠維系有限發展目標的最大社會經 濟規模即為水資源承載力。
❼ 一定水體所能容納的污染物的最大負荷稱為水環境承載力這句話對嗎
環境承載力又稱環境承受力或環境忍耐力,是指在某一時期,某種環境狀態下,某一區域環境對人類社會、經濟活動支持能力的限度。環境承載力是可持續發展的內涵之一,其很重要的一個方面就是要求以環境與自然資源為基礎,同環境承載能力相協調,人類的活動必須保持在某一區域承載力的極限之內。水是人類生存和經濟建設最基本的環境要素,某一區域的水量多少和水質好壞決定了該區域可利用的水資源條件的優劣。因此,研究環境承載力時,常用水資源承載力和水環境承載力來描述人類生活生產等活動對自然環境的耐受極限。
水資源承載力是指某一地區的地表和地下水資源在保證正常的社會物質生活水平下,供給工農業生產、生態環境保護等用水的最大能力,以及水資源所能持續供養的人數量。水環境承載力指的是在某一時期、某一環境質量要求、某種狀態或條件下,某流域(區域)水環境在自我維持、自我調節的能力和水環境功能可持續正常發揮的前提下,所支撐的人口、經濟及社會可持續發展的最大規模,也就是通常所說的水環境容量、水環境(水體)納污能力、水環境容許污染負荷量[9]
❽ 關於水資源承載力的定義
水資源承載力是承載力概念與水資源領域的自然結合,但與土地資源承載力相比,它在國外的專門研究較少,常常僅是在可持續發展問題中得到泛泛的討論。國外往往使用「可持續利用水量」、水資源的生態限度或水資源系統的極限、水資源緊缺程度指標等來表述類似的含義,且一般直接指水資源數量的開發利用限度[1]。
盡管我國開展水資源承載力的研究已有近20年時間,而且進入21世紀以來,由於水問題的日益凸顯而熱度有加,但到目前為止,對水資源承載力的定義仍見仁見智,難以統一。茲將近年來有關論著中對水資源承載力的理解分述如下:
(1)水資源承載能力分析的目的,在於提示有限水資源與人口、環境、經濟發展的關系,從中找出制約地區經濟發展的因素和條件,以利統籌對策,促進全社會的持續發展。然而,水資源對地區發展的支撐條件,並不僅僅體現在可供水量的多少,更需要從水資源對人類社會所產生的利害關系全面考慮,綜合評價。基於這一認識,楊培嶺等把一個地區的水資源承載能力劃分為水資源數量的承載力、水資源質量與水環境承載力以及水患防禦能力3個部分,並闡述了水資源承載力與水環境承載能力的關系[2]。
(2)左其亭等把水資源承載力的基本觀點和思路歸結為「支撐能力」[3]。認為,在「水資源承載能力」概念和計算中,必須要回答:水資源對社會經濟發展支撐到什麼標准時才算是最大限度的支撐。也只有在定義了這個標准後,才能進一步計算水資源承載能力。一般地,把「維系生態系統良性循環」作為水資源承載能力的基本准則。
(3)龍騰銳等把水資源承載力定義為:在一定的時期和技術水平下,當水管理和社會經濟達到最優化時,一定區域的水生態系統自身所能承載的最大可持續人均綜合效用水平(或最大可持續發展水平)[1]。作者闡明了水資源承載力的生態內涵、技術內涵、社會經濟內涵、空間內涵。認為,生態環境需(用)水量作為水資源承載力生態內涵的重要方面,是水資源承載力研究的一個正確方向,但對於建立起完善的水資源承載力基礎理論來說,從概念上廓清水資源承載力固有的模糊性、動態性和相對極限的唯一性之間的矛盾仍是必要的。
(4)張麗等用原始的物理力學概念提出並解釋水資源可持續承載能力的概念:水資源承載能力就是水資源系統在可持續發展范圍內能夠承受的最大荷載(社會經濟發展的最大規模)[4]。並指出,如果在某種發展模式下,導致不可持續發展,如資源使用過度,環境破壞嚴重等,那麼,即使此時承載量有所提高,但不能認為是水資源可持續承載能力。
(5)余衛東等在回顧國內不少學者對水資源承載力定義的基礎上,認為:水資源承載力的定義應當具有系統的觀點和綜合的觀點[5]。系統的觀點是指水資源承載力是一個地區水資源系統的承載力,不但要考慮用水量,還要考慮消納污水所需要的水量即水環境的承載能力。綜合的觀點是指水資源承載力是對社會經濟發展和生態環境的綜合承載力,是可以承載人口、經濟發展與生態服務功能發揮的綜合反映。
筆者認為,在以上定義中,左其亭的觀點值得重視。這個「支撐能力」最後應該歸結為量的表達,亦即研究水資源承載力必須在保證質(不同要求下)的前提下研究它的量,否則是沒有意義的。因此,在計算水資源量時,水質是作為約束條件出現的,而至於水患防禦能力可以理解為增強水資源承載力的措施。水資源承載力是一個數值,還是一個集合,其有無一個定值?對這一問題需要從水資源承載力的特點來分析。一般認為,水資源承載力具有區域性(多目標性)、動態性、有限性、模糊性(不確定性)、可增強性[6]。一個區域的水資源承載能力是根據水資源供需平衡情況,分析水資源對區域人口、經濟、環境協調發展的支撐能力。因此,水資源承載力不是一個定值,而是不同的人口、經濟、環境協調發展的一種組合(集)。水資源具有動態性即有時間屬性,是因為在不同時段內社會發展水平、科技水平、水資源利用率、污水處理率、用水定額以及人均水資源量等均有所不同。另外,必須承認水資源系統與社會經濟系統、生態環境系統之間的相互依賴、相互影響的復雜關系。只有在水資源-社會經濟-生態環境復合大系統中,尋找滿足水資源可承載條件的最大發展規模,才是水資源承載能力。
❾ 水資源承載力研究的進展<sup>[5]</sup>
7.5.1水資源承載力中的存在問題
水資源承載力研究作為水資源評價中的一個重要內容,已經引起了人們的注意,並成為制定區域發展規劃的重要依據,但在研究中仍然存在一些問題。
一是水資源承載力的概念與內涵界定仍不很清楚。水資源及水環境承載能力理論體系的深化、評價和指標體系、定量分析問題,以及如何客觀評估人類活動對水資源及水環境承載力的影響、水資源及水環境承載能力統一考慮等問題,都需進一步的深入研究。
二是方法論上的研究明顯不足。目前的水資源承載力研究方法中,多以社會為承載目標(人口、經濟),而對水資源維持自身更新和維護生態環境不再進一步惡化並逐漸改善所需要消耗的水資源研究較少。特別是用於維持生態環境穩定以及進行生態恢復的生態用水量研究較少。
三是缺乏有效的研究方法。缺乏能夠同時描述承載力模型的復雜性、隨機性和模糊性的綜合模型,對水資源承載力模型指標體系中定性指標的研究不夠充分,缺乏系統的有效的定性指標化的方法,這限制了水資源承載力研究的規范性與系統性,阻礙了研究的深入開展。當前急需提出一套科學系統的水資源承載力指標體系。
四是理論的應用不足。區域水資源承載力研究成果為數不少,但在實際工作中,以水資源承載力為基礎,合理配置區域資源,合理調整產業結構和生產力布局,科學地制定社會經濟發展目標,有效地進行生態環境保護與建設等方面的應用略顯不足。
7.5.2水資源承載力的研究方向
2002年5月22~23日,水利部國際合作與科技司組織的「水資源及水環境承載能力學術研討會」在山東省威海市舉行,表明我國水資源管理部門和科技界對這一問題的重視。根據水資源承載力研究的進展以及發展的要求,今後一段時間的研究將具有以下基本特徵。
一是更加強調水資源系統的綜合研究。以區域可持續發展為目標,以水資源的可持續利用為中心,研究影響區域水資源承載力的各因素以及相互關系,在深入研究水資源的資源因素的同時,還需要研究並客觀評價人類活動對水資源承載力的影響等問題。
二是特別重視生態環境需水的研究。在傳統的水資源承載力的基礎上,引入水生態承載力和水環境承載力的內容,不僅要考慮人類活動下的水資源演變和相關的生態環境演變,生態用水量的動態變化以及區域經濟結構的變化,還要考慮在時常經濟的條件下,由產品交換導致的水資源調出調入量。研究水資源合理配置模式,協調好水資源的開發利用與人口、經濟、資源和環境的關系。
三是將水資源承載力研究與水資源安全研究結合起來。水資源安全既包括水量安全(水資源數量的保證),也包括質量安全(水污染的控制與安全飲用水的保證)。
四是分析方法,繼續向模式化和模式的動態化方向發展。隨著水資源承載力研究的不斷深入,在計算機的支持下,各種數理方法進入水承載力研究領域,模式趨向日益普遍。另外,水資源承載力本身具有動態特性,必須加強動態模擬研究,建立一套能反映水資源承載力本質的模擬體系,實現水資源承載力的估算與動態變化過程的預測。
五是新方法、新技術將應用於水資源承載力研究。在水資源承載力定量化分析方法中,除了上述研究方法外,充分運用現代計算機技術、網路技術、微電子技術、現代通信技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統及自動化等。這些新方法和新技術可以提供快速准確的信息,為水資源承載力研究提供更准確、更深入、更全面的定量研究結果。
六是特定地區(特別是生態脆弱地區)的水資源承載力研究進一步得到重視。例如,綠洲水資源承載力將在乾旱地區得到進一步豐富與發展。隨著乾旱地區社會經濟的發展,特殊的自然與生態環境使得乾旱地區面臨著比其他地區更為嚴峻的資源與環境問題,承載力理念逐漸引入綠洲,產生了「綠洲承載力」的概念,綠洲承載力研究日益得到重視和加強,其中綠洲水資源承載力是其研究的核心。
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