水生态承载力
❶ 水资源承载力的可增强性
水资源合理配置和水资源承载力是统一于水资源可持续利用战略思想下的两个概念,水资源合理配置具有水量合理配置和水质合理配置两方面内容;水资源利用效率主要体现在再生水(处理后污水、资源化利用污水)、循环水(工业重复利用水、农业灌溉回归水)的利用和无效耗水的降低程度上,即各行业或各部门内部用水的效率水平上。因此,方红远等认为,提高水资源合理配置程度和提高水资源利用效率都是增强水资源承载力的有效方法,并提出了利用边际成本最小原则和生态系统用水调控增强区域承载力的思路[7]。
7.2.1节水与水资源承载力的增强
节水是利用效率提高的一种实质性综合行为。如果定义取水量(Ws)是用户从外界实际取用的水量,需水量(Wn)是用户保证正常生产所需要的水量,则一般情况下,区域内某一用户的水资源利用效率可以用下列指标衡量:
E=1-(Ws/Wn)
指标E越大表明水资源利用效率越大。
之所以说节水是提高水资源利用效率的一种实质性行为,是基于将节水界定为是某一用户在保持其产业属性(或结构)不变的条件下,采取各种技术的或管理的措施,使其单位产值取水量(包括用水量、耗水量以及污水排放量)低于某一恰当标准的行为。因此,节水与产业结构调整所产生的需水减少在概念上是有差别的,对于整体某个区域来说,笼统地以万元产值取水量减小来表示节水行为的达到或水资源利用效率的提高有失偏颇。至于水资源合理配置中所强调的在需水方面通过调整产业结构(发展高效节水产业)抑制需水量增长,应该理解为是区域依据水资源及其开发利用条件、社会经济需水特征,从协调整体水资源供需平衡关系上来增强区域水资源承载力。
7.2.2边际成本最小原则与水资源承载力的增强
虽然边际成本最小原则本质上并不能构成具体的区域水资源承载力增强措施,而是一种辅助决策的技术手段,但根据水资源经济学理论,利用边际成本最小原则来鉴别和确定一定时期内具体的区域水资源承载力增强措施方案不仅是可行的,且在方案决策时能依据流域或区域社会经济发展状况及水资源开发利用程度,将经济可行性分析与技术可行性分析有机地结合起来。
关于水资源合理配置方案集的生成和选择,全国水资源综合规划大纲的技术细则中即推荐利用边际成本最小原则法进行,其总体思路是在合理配置的基本方案和平衡方案间寻求推荐方案[7]。
7.2.3生态用水调控与水资源承载力的增强
流域生态用水调控应在维护流域水循环的基础上,结合流域生态环境保护和建设目标,对社会经济用水和生态用水的关系加以全面衡量后进行。由于流域或区域生态环境需水,既包含天然生态系统需水成分,又包含人工生态系统需水,故相应地其用水调控应视不同情况而定。
流域或区域生态用水调控应从3个方面进行:①维持流域内天然林、草木植被、天然湿地以及天然河流等天然生态系统功能的生态需水一般由其自身截获的天然降雨以及由地表径流和地下水供给。②人工生态环境系统中许多因素在很大程度上可纳入社会经济生产范围,则相应的耗水应列入经济消耗。③其余如冲沙水量、冲盐水量及河口入海水量等生态环境耗水,则要根据这些因素对流域生态环境功能的作用大小情况,由具体流域特征来计算这部分耗水。
当然,水资源承载力虽然是可增强的,但它又是有极限的,即水资源数量和水环境容量是有限的。因此,正确认识和处理水资源承载力有限性、动态性和可增强性之间的关系是十分重要的。
❷ 水资源承载力
2.1.1 水资源承载力的含义
由于水资源系统本身的复杂性、随机性和模糊性以及影响水资源承载能力因素的多方面性、多层次性等,水资源承载力至今还没有一个普遍接受的定义,不少学者从不同的研究角度提出了自己的观点。归纳起来主要有两大类型:
一是以“承载能力”来定义的,较具代表性的是施雅凤[1]:某一地区的水资源,在一定社会历史和科学技术发展阶段,在不破坏社会和生态系统时,最大可承载(容纳)的农业、工业、城市规模和人口的能力,是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。
二是以“供水能力”来定义的,较具代表性的是许有鹏[2]:在一定的技术经济水平和社会生产条件下,水资源可最大供给工农业生产、人民生活和生态环境保护等用水的能力,也即水资源最大开发容量,在这个容量下水资源可以自然循环和更新,并不断地被人们利用,造福于人类,同时不会造成环境恶化。
综合各种不同的定义[3~7],可以总结出水资源承载力的内涵至少要包含以下几个方面:
1)水资源承载力的研究要以可持续发展理论为原则。
2)水资源承载力不仅要考虑水资源本身的量与质,还要兼顾社会、人口、经济、技术、环境、资源和生态等因素的影响。
3)水资源承载力具有时空的属性,也就是说水资源承载力在不同时间、空间,以及不同的生态环境和社会经济状况下是不同的。
4)水资源承载力是一个动态的、模糊的概念。水资源的动态性与其影响因素的复杂多变性决定了水资源承载力的动态性和不确定性。
5)水资源承载力是适度的,具有阈值,这个“阈值”取决于该地区生态环境系统和社会经济系统两个方面。
可见,水资源承载力的定义应包含系统和综合的观点。系统的观点是指水资源承载力是一个地区水资源系统的承载力,不但要考虑用水量,还要考虑消纳污水所需要的水量,即水环境的承载能力。综合的观点将水资源承载力作为对社会经济发展和生态环境的综合承载能力,是可以承载人口、经济发展与生态服务功能发挥的综合反映。
综上所述,水资源承载力可以定义为:某一地区的水资源在一定的经济水平和社会生产条件下,以可持续发展为原则,以维护生态环境良性发展为前提,最大可开发的容量经过优化配置,对该地区社会经济发展的最大支撑能力。
2.1.2 水资源承载力的特性
水资源承载力的大小是随着空间、时间和历史条件变化而变化的,具有时空差异性、动态性、相对极限性、模糊性和可增强性等特性。
(1)时空差异性
在不同的时间或不同的区域条件下,相同水资源量的承载力是有差异的。随着时间的变化,社会状况和经济技术水平都会发生变化,从而对水资源的开发利用水平也会发生相应的改变;随着地域的不同,首先受当地生态环境的影响,水资源可利用量是不同的,其次区域经济发展情况也影响了水资源承载力。水资源承载力的空间差异性,要求人们在一定时期内,人类活动应依据时空差异进行合理布局,协调好区域及区域间的发展,从整体上最大限度地合理利用水资源。
(2)动态性
动态性是指水资源承载力与具体的历史发展阶段有直接的联系,不同的发展阶段具有不同的承载能力。水资源承载力是一个动态的概念,这是因为承载力的主体和客体都是动态的,即水资源系统和社会经济系统都是动态的,具体体现在两大方面:一是不同的发展阶段人类开发水资源的能力不同;二是不同的发展阶段人类利用水资源的水平也不相同。这种动态性决定了必须分阶段地分析发展进程中的水资源承载力。
(3)相对极限性
水资源承载力的相对极限性是指在某一具体历史发展阶段水资源可能达到的最大承载力特性,即可能的最大承载指标,也就是存在可能的最大承载上限,其原因主要是自然条件和社会因素的约束。具体地说,包括区域水资源条件的约束、社会经济技术水平的约束和生态环境的约束。
(4)模糊性
模糊性即不确定性,是指由于系统的复杂性和不确定因素的客观存在,以及人类认识的局限性,决定了水资源承载能力在具体的承载指标上存在着一定的模糊性。
(5)可增强性
水资源承载力是可以增强的,其直接驱动力是人类社会对水资源需求的增加,在这种驱动力的驱使下,人们一方面拓宽水资源利用量的外延,如地下水的开采、雨水集流、海水的淡化、污水处理回用等;另一方面利用水资源使用内涵的不断添加和丰富,来增强水资源承载力,如用水结构的调整和水资源的重复利用等。需水量零增长的概念[8]的提出就是区域水资源量不增加的情况下,而水资源承载力增强的体现。需要指出的是水资源承载力的增强并不是无限度的,这体现在水资源开发利用程度是绝对有限的,水资源利用效率是相对有限的,不可能无限制地提高和增加。
2.1.3 水资源承载力的主要影响因素
水资源承载力的概念是兼顾了水资源系统、社会经济系统和生态环境系统等的综合影响,所以在衡量一个地区水资源承载力的大小时,应当重点考虑区域自然环境、水资源条件、社会经济技术水平、社会经济结构和承载力驱动力大小等诸多因素的影响。
(1)水资源条件
自然条件的不同导致水资源数量和时空分布规律也不尽相同,在质上也有所差异,如地下水的矿化度、埋深条件等。水资源的开发利用程度及开发利用方式,直接影响到区域水资源的有效蒸发和无效蒸发,也会影响到进行社会生产和生态建设的可利用水资源量。
(2)生态环境因素
生态环境决定了当地的水资源条件。生态环境是由各个自然要素组合成的统一体。水资源是其中的重要组成成分之一,而且在对生态环境响应过程中,水资源是一种灵敏度较高的因素,水资源可利用量的多少可直接反映该生态环境的稳定性。
(3)社会生产力水平
不同历史时期或者是同一历史时期不同地区都具有不同的生产力水平,不同生产力水平决定了利用同量同质的水资源可以生产出不同量、质的社会产品。因此,在研究某一地区水资源承载力时估测现状和未来的生产力水平是极其重要的。
(4)经济技术条件
经济技术条件是影响水资源承载力的最活跃因子之一。在不同阶段一定社会的经济技术条件决定了可开发利用的水资源量和水资源的有效利用程度,经济技术越高,水资源的开发利用效率就越大。经济技术的提高同时也是推动生产力进步的重要原因,为提高水资源承载力提供了极大的潜力。
(5)社会消费水平与结构
在社会生产能力确定的条件下,社会消费水平与结构将决定水资源承载力的大小。同样生产力条件下,可以承载在较低生活水平下的较多人口,也可以承载在较高生活水平下的较少人口。
(6)其他资源影响
经济社会在生产发展过程中除需要水资源支撑外,还需要其他资源如矿产资源、土地资源、森林资源的支撑。在整个资源系统中,各个子系统都是相互关联的,其他资源也要受到水资源的承载,因而经济社会的发展对水资源也表现出极强的敏感性。
(7)市场与政策法规制度
水资源承载力研究最终目的是能为国家或政府部门提供合理管理水资源的依据,制定相关的人口、经济政策,使一个地区在人口和水资源变化的情况下,仍能保持持续稳定的发展。从另一方面来看,市场制度和政策法规对区域的产业结构和市场格局均会产生影响,从而对水资源承载力产生影响。
2.1.4 研究内容与技术路线
以生态脆弱的桂林市为对象进行岩溶区水资源承载力的研究。
桂林市是世界上著名的岩溶发育区,近40%的面积为岩溶地貌分布区,其中市区的五城区有96%的面积是岩溶区,属于中国主要的五个脆弱生态区之一(南方岩溶地区)的范畴。
桂林市又是举世闻名的旅游城市。漓江是流经桂林市区唯一的主干流,也是一条自然风光美丽如画的河流,随着“两江四湖”中心城环城水系工程建成后,水上观光游览活动盛极一时。但漓江是一条雨源型河流,在洪水期,径流多呈现自流状态,枯水期又出现严重缺水的状况。桂林市区水资源除满足工农业、生活用水之外,生态环境和旅游通航用水也必须要得到保证。可见,研究水资源承载力有其特殊和重要的意义。
具体的技术方案如图2.1所示。
图2.1 技术路线图
❸ 水资源承载力评价指标体系
水资源承载力研究涉及社会、经济、环境、生态、资源在内的纷繁复杂的大系统。在这个大系统内既有自然因素影响,又有社会、经济、文化等因素的影响[8]。
(1)水资源的数量、质量及开发利用程度。由于自然地理条件的不同,水资源在数量上都有其独特的时空分布规律,在质量上也有所差异,如地下水的矿化度、埋深条件,水资源的开发利用程度及方式也会影响可以用来进行社会生产的可利用水资源的数量。
(2)生产力水平。不同历史时期或同一历史时期不同地区都具有不同的生产力水平,在不同的生产力水平下利用单方水可生产不同数量及不同质量的工农业产品,因此,在研究某一地区的水资源承载能力时必须估测现状与未来的生产力水平。
(3)消费水平与结构。在社会生产能力确定的条件下,消费水平及结构层次将决定水资源承载能力的大小。
(4)科学技术。科学技术是生产力,现代历史过程已经证明了科学技术是推动生产力进步的重要因素,未来的基因工程、信息工程等高新技术将对提高工农业生产水平具有不可低估的作用,进而对提高水资源承载能力产生重要影响。
(5)人口与劳动力。社会生产的主体是人,水资源承载能力的对象也是人,因此,人口和劳动力与水资源承载能力具有互相影响的关系。
表7.1 水资源承载力评价指标体系(根据文献[8]整理)
(6)其他资源潜力。社会生产不仅需要水资源,而且还需要其他诸如矿产、森林、土地等资源的支持。
(7)政策、法规、市场、宗教、传统、心理等因素。一方面,政府的政策法规、商品市场的运作规律及人文关系等因素同时会影响水资源承载能力的大小;另一方面,水资源承载能力的研究成果又会对它们产生反作用。
以上主要因素间的关系见图7.1。从图中可看出,主要因素相互关系复杂,难以弄清楚本质联系,但从图中也可获得一些有用信息,运用关系间的结构解析就可以弄清系统的结构。
图7.1 水资源承载力影响因素关系图
(据惠泱河等,2001)
文献[8]在分析水资源承载力影响因素的基础上,构建了水资源承载力评价指标体系,兹整理如下(表7.1)。
从资源的角度上来说,水资源承载力与土地承载力概念的内涵是相似的,但土地是固定的附着物,且不可再生,而水资源是可再生的流体,在地域上的联系性较土地紧密,这就为水资源的合理配置提供了方便。
水资源承载力指标体系是一个复杂的大系统,它并非仅是水资源承载力大小的评判依据,而且应该也是水资源承载力大小的决策工具。因此,指标的选择要循如下原则:①以区域(包括行政区域或流域)为评价主体进行综合评价,兼顾自然和人文因素、现状和发展前景、水量和水质、客观条件和利用管理水平;②人口和经济是反映水资源承载力大小的最直接指标;③要着重加入能反映水资源可利用程度的指标和供需情况以及满足程度指标;④要有决策变量指标;⑤水资源承载力评价指标体系必须是动态的,其指标随社会经济发展而变化。
❹ 水资源承载能力指的什么
水资源承载能力(CarryingCapacity of Water Resources -CCWR)的概念,最早源自于《生态学》中的“承载能力”(CarryingCapacity)一词,是自然资源承载能力的一部分。其研究的主体是资源与环境系统,客体是人类或更广泛的生物群体。
中文名
水资源承载能力
外文名
CarryingCapacity of Water Resources -CCWR
概念出处
最早源自《生态学》“承载能力”
研究主体
资源与环境系统
研究客体
人类或更广泛的生物群体
内涵
本节引自文文献[1] 。
我国不少学者对水资源承载能力的概念及计算方法进行深入探讨。关于水资源承载能力的定义,从不同研究角度有不同的定义,这里仅列举几个代表性的定义:
(1)水资源承载能力是指某一地区的水资源,在一定社会历史和科学技术发展阶段,在不破坏社会和生态系统时,最大可承载(容纳)的农业、工业、城市规模和人口的能力,是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。(施雅凤等,1992)
(2)在某一历史发展阶段的技术、经济和社会发展水平条件下,水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力。(刘燕华,1999)
(3)某一历史发展阶段,以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据,以可持续发展为原则,以维护生态良性循环发展为条件,在水资源得到合理开发利用下,该地区人口增长与经济发展的最大容量。(李令跃,2000)
(4)一个流域、一个地区、一个国家,在不同阶段的社会经济和技术条件下,在水资源合理开发利用的前提下,当地水资源能够维系和支撑的人口、经济和环境规模总量(何希吾,2000)。
(5)一定的区域内,在一定的生活水平和生态环境质量下,天然水资源的可供水量能够支持人口、环境与经济协调发展的能力或限度。(冯尚友,2000)
(6)水资源承载能力,指的是在一定流域或区域内,其自身的水资源能够持续支撑经济社会发展规模,并维系良好的生态系统的能力(汪恕诚,2001)。
(7)在一定的水资源开发利用阶段,满足生态需水的可利用水量能够维系有限发展目标的最大的社会-经济规模。(夏军,2002)
关于水资源承载能力的定义还可以列举很多。尽管在表述上各有不同,但其表现的基本观点和思路并无本质差异,都强调了“水资源支撑能力”的含义。
从水资源承载能力的含义来分析,至少具有如下几点内涵:
(1)在“水资源承载能力”概念中,主体是水资源,客体是人类及生存的社会经济系统和环境系统,或更广泛的生物群体及其生存需求。“水资源承载能力”就是要满足客体对主体的需求及压力,也就是水资源对社会经济发展的支撑规模;
(2)“水资源承载能力”具有空间属性。它是针对某一区域来说的,因为不同区域的水资源量、水资源可利用量、需水量以及社会发展水平、经济结构与条件、生态环境问题等方面可能不同,水资源承载能力也可能不同。
(3)“水资源承载能力”具有时间属性。在众多定义中均强调“在某一阶段”,这是因为在不同时段内,社会发展水平、科技水平、水资源利用率、污水处理率、用水定额以及人均对水资源的需求量等均有可能不同。因此,在计算水资源承载能力时要指明计算时段。
(4)“水资源承载能力”对社会经济发展的支撑标准应该是以“可承载”为准则。在“水资源承载能力”概念和计算中,必须要回答:水资源对社会经济发展支撑到什么标准时才算是最大限度的支撑。也只有在定义了这个标准后,才能进一步计算水资源承载能力。
❺ 关于水资源承载力的计算
水资源承载力研究的核心问题是,在目前以及未来可预见的水资源开发利用阶段,流域(或某一区域)可供使用的水资源量是多少(属于可再生利用的水资源量)?这些水资源究竟能够支撑多大规模的社会经济系统发展?对于目前水资源已经不能承载的地区如何补救?如何合理管理有限的水资源,维持和改善水资源承载力?要回答这些问题,就必须进行水资源承载力的计算。左其亭、刘强、龙腾锐、张丽、冯宝平等在这方面均有论述,其中左其亭和刘强等更为详尽一些,分别构建了计算框图(图7.2)[3]和计算指标(含诊断性指标和计算性指标)[9]。
图7.2 水资源承载能力计算框图
(据左其亭等,2003)
左其亭等认为,“水资源承载能力”不只是一个数值,而是由表征社会经济发展规模的一组数值组成的集合,如人口数、工业产值、农业产值、城市面积等。可以把“水资源承载能力”的集合表达为
水资源问题与区域研究
式中:F为水资源承载力;ƒ1,ƒ2,…,ƒn分别为社会经济发展规模的表征指标[3]。作者选择人口数、工业产值、农业产值3个指标分别列举了水资源转化关系方程、水资源与人口-工业-农业关系方程、人口-工业-农业相互制约方程以及社会经济发展预测模型方程,并对生态约束方程的建立作了较为详细的论述。
首先,要建立污染物质Cret稀释或转化所需的水量Wc的计算方程:Wc=f(Cret,Qret)。
其次,要计算地表或地下水体的污染物质浓度C,可以通过污染物质迁移转化方程来计算,也可以采用试验观测数据建立的经验关系来近似表达。
最后,建立约束条件:污染物浓度不能超过规范标准;在满足生态用水情况下不出现亏水。具体方程如下:
水资源问题与区域研究
式中:C为地表、地下水体污染物浓度;C0为规范制定的标准指标。
刘强等认为,水资源承载力计算中可承载性判断的理论依据是生态环境指标体系中的各指标是否低于环境指标数值,即:若环境的实际指标均优于或等于指标体系中的标准时是可承载的,否则不可承载[9]。文献[9]把水资源承载力计算的总体思路分为5步:①确定水资源总量,将其分为两部分,即“保留水资源量”与“可供使用的水资源量”,给定一个初始值;②对可供使用的水资源量进行水资源配置(按目前用水结构或计划结构),计算出各行业的回水量及水对各行业的支撑能力(包括目前用水水平与深度开发水平);③计算出将回水与河道(或湖泊等水体)内水混合后的区域水量与水质情况,并计算经水体自净后的水质;④将计算结果与生态环境指标体系中各指标进行对比,若计算水质与水量标准高于或等于(部分等于)指标体系要求时是可承载的,否则不可承载;⑤若不可承载,返回第一步。重复以上5步直到计算水量及水质均符合要求,且有一个或若干个指标与环境要求指标相等时停止计算,此时计算出的可供使用的水资源量为最大可供使用的水资源量,计算出水的支撑能力为最大支撑能力,计算出的回水量为最大允许回水量(按达标排放)。
尽管当前对于水资源承载力的计算方法很多,但均存在不同程度的不足,由于水资源系统自身的复杂性、随机性和模糊性以及影响水资源承载力因素的多方面性、多层次性等,因此,对水资源承载力的准确评价还有待进一步的研究。
❻ 2、 水资源承载力包括的内容有哪些
1、水资源承载能力是指某一地区的水资源,在一定社会历史和科学技术发展阶段,在不破坏社会和生态系统时,最大可承载(容纳)的农业、工业、城市规模和人口的能力,是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。
2、“水资源承载力”中的“承载力” 一词借鉴了力学中的概念, 原指物体在不产生明显破坏的前提下所能承受的最大荷载。水资源能 够支撑与承载的对象一般可以概括为:生态、环境、人口、经济发展、 生活(质量)、社会(安定)等。根据具体考察的承载对象不同,对 应的承载力的内涵也就有所不同。根据“水资源承载力”近年来的研究热点,其一般定义为:在可持续发展的前提下,水资源对于支撑社会经济系统持续发展的能力, 其“最大荷载”应对应最优的发展水平;在一定的水资源开发利用阶 段,在满足生态需水的前提下,能够维系有限发展目标的最大社会经 济规模即为水资源承载力。
❼ 一定水体所能容纳的污染物的最大负荷称为水环境承载力这句话对吗
环境承载力又称环境承受力或环境忍耐力,是指在某一时期,某种环境状态下,某一区域环境对人类社会、经济活动支持能力的限度。环境承载力是可持续发展的内涵之一,其很重要的一个方面就是要求以环境与自然资源为基础,同环境承载能力相协调,人类的活动必须保持在某一区域承载力的极限之内。水是人类生存和经济建设最基本的环境要素,某一区域的水量多少和水质好坏决定了该区域可利用的水资源条件的优劣。因此,研究环境承载力时,常用水资源承载力和水环境承载力来描述人类生活生产等活动对自然环境的耐受极限。
水资源承载力是指某一地区的地表和地下水资源在保证正常的社会物质生活水平下,供给工农业生产、生态环境保护等用水的最大能力,以及水资源所能持续供养的人数量。水环境承载力指的是在某一时期、某一环境质量要求、某种状态或条件下,某流域(区域)水环境在自我维持、自我调节的能力和水环境功能可持续正常发挥的前提下,所支撑的人口、经济及社会可持续发展的最大规模,也就是通常所说的水环境容量、水环境(水体)纳污能力、水环境容许污染负荷量[9]
❽ 关于水资源承载力的定义
水资源承载力是承载力概念与水资源领域的自然结合,但与土地资源承载力相比,它在国外的专门研究较少,常常仅是在可持续发展问题中得到泛泛的讨论。国外往往使用“可持续利用水量”、水资源的生态限度或水资源系统的极限、水资源紧缺程度指标等来表述类似的含义,且一般直接指水资源数量的开发利用限度[1]。
尽管我国开展水资源承载力的研究已有近20年时间,而且进入21世纪以来,由于水问题的日益凸显而热度有加,但到目前为止,对水资源承载力的定义仍见仁见智,难以统一。兹将近年来有关论著中对水资源承载力的理解分述如下:
(1)水资源承载能力分析的目的,在于提示有限水资源与人口、环境、经济发展的关系,从中找出制约地区经济发展的因素和条件,以利统筹对策,促进全社会的持续发展。然而,水资源对地区发展的支撑条件,并不仅仅体现在可供水量的多少,更需要从水资源对人类社会所产生的利害关系全面考虑,综合评价。基于这一认识,杨培岭等把一个地区的水资源承载能力划分为水资源数量的承载力、水资源质量与水环境承载力以及水患防御能力3个部分,并阐述了水资源承载力与水环境承载能力的关系[2]。
(2)左其亭等把水资源承载力的基本观点和思路归结为“支撑能力”[3]。认为,在“水资源承载能力”概念和计算中,必须要回答:水资源对社会经济发展支撑到什么标准时才算是最大限度的支撑。也只有在定义了这个标准后,才能进一步计算水资源承载能力。一般地,把“维系生态系统良性循环”作为水资源承载能力的基本准则。
(3)龙腾锐等把水资源承载力定义为:在一定的时期和技术水平下,当水管理和社会经济达到最优化时,一定区域的水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平(或最大可持续发展水平)[1]。作者阐明了水资源承载力的生态内涵、技术内涵、社会经济内涵、空间内涵。认为,生态环境需(用)水量作为水资源承载力生态内涵的重要方面,是水资源承载力研究的一个正确方向,但对于建立起完善的水资源承载力基础理论来说,从概念上廓清水资源承载力固有的模糊性、动态性和相对极限的唯一性之间的矛盾仍是必要的。
(4)张丽等用原始的物理力学概念提出并解释水资源可持续承载能力的概念:水资源承载能力就是水资源系统在可持续发展范围内能够承受的最大荷载(社会经济发展的最大规模)[4]。并指出,如果在某种发展模式下,导致不可持续发展,如资源使用过度,环境破坏严重等,那么,即使此时承载量有所提高,但不能认为是水资源可持续承载能力。
(5)余卫东等在回顾国内不少学者对水资源承载力定义的基础上,认为:水资源承载力的定义应当具有系统的观点和综合的观点[5]。系统的观点是指水资源承载力是一个地区水资源系统的承载力,不但要考虑用水量,还要考虑消纳污水所需要的水量即水环境的承载能力。综合的观点是指水资源承载力是对社会经济发展和生态环境的综合承载力,是可以承载人口、经济发展与生态服务功能发挥的综合反映。
笔者认为,在以上定义中,左其亭的观点值得重视。这个“支撑能力”最后应该归结为量的表达,亦即研究水资源承载力必须在保证质(不同要求下)的前提下研究它的量,否则是没有意义的。因此,在计算水资源量时,水质是作为约束条件出现的,而至于水患防御能力可以理解为增强水资源承载力的措施。水资源承载力是一个数值,还是一个集合,其有无一个定值?对这一问题需要从水资源承载力的特点来分析。一般认为,水资源承载力具有区域性(多目标性)、动态性、有限性、模糊性(不确定性)、可增强性[6]。一个区域的水资源承载能力是根据水资源供需平衡情况,分析水资源对区域人口、经济、环境协调发展的支撑能力。因此,水资源承载力不是一个定值,而是不同的人口、经济、环境协调发展的一种组合(集)。水资源具有动态性即有时间属性,是因为在不同时段内社会发展水平、科技水平、水资源利用率、污水处理率、用水定额以及人均水资源量等均有所不同。另外,必须承认水资源系统与社会经济系统、生态环境系统之间的相互依赖、相互影响的复杂关系。只有在水资源-社会经济-生态环境复合大系统中,寻找满足水资源可承载条件的最大发展规模,才是水资源承载能力。
❾ 水资源承载力研究的进展<sup>[5]</sup>
7.5.1水资源承载力中的存在问题
水资源承载力研究作为水资源评价中的一个重要内容,已经引起了人们的注意,并成为制定区域发展规划的重要依据,但在研究中仍然存在一些问题。
一是水资源承载力的概念与内涵界定仍不很清楚。水资源及水环境承载能力理论体系的深化、评价和指标体系、定量分析问题,以及如何客观评估人类活动对水资源及水环境承载力的影响、水资源及水环境承载能力统一考虑等问题,都需进一步的深入研究。
二是方法论上的研究明显不足。目前的水资源承载力研究方法中,多以社会为承载目标(人口、经济),而对水资源维持自身更新和维护生态环境不再进一步恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源研究较少。特别是用于维持生态环境稳定以及进行生态恢复的生态用水量研究较少。
三是缺乏有效的研究方法。缺乏能够同时描述承载力模型的复杂性、随机性和模糊性的综合模型,对水资源承载力模型指标体系中定性指标的研究不够充分,缺乏系统的有效的定性指标化的方法,这限制了水资源承载力研究的规范性与系统性,阻碍了研究的深入开展。当前急需提出一套科学系统的水资源承载力指标体系。
四是理论的应用不足。区域水资源承载力研究成果为数不少,但在实际工作中,以水资源承载力为基础,合理配置区域资源,合理调整产业结构和生产力布局,科学地制定社会经济发展目标,有效地进行生态环境保护与建设等方面的应用略显不足。
7.5.2水资源承载力的研究方向
2002年5月22~23日,水利部国际合作与科技司组织的“水资源及水环境承载能力学术研讨会”在山东省威海市举行,表明我国水资源管理部门和科技界对这一问题的重视。根据水资源承载力研究的进展以及发展的要求,今后一段时间的研究将具有以下基本特征。
一是更加强调水资源系统的综合研究。以区域可持续发展为目标,以水资源的可持续利用为中心,研究影响区域水资源承载力的各因素以及相互关系,在深入研究水资源的资源因素的同时,还需要研究并客观评价人类活动对水资源承载力的影响等问题。
二是特别重视生态环境需水的研究。在传统的水资源承载力的基础上,引入水生态承载力和水环境承载力的内容,不仅要考虑人类活动下的水资源演变和相关的生态环境演变,生态用水量的动态变化以及区域经济结构的变化,还要考虑在时常经济的条件下,由产品交换导致的水资源调出调入量。研究水资源合理配置模式,协调好水资源的开发利用与人口、经济、资源和环境的关系。
三是将水资源承载力研究与水资源安全研究结合起来。水资源安全既包括水量安全(水资源数量的保证),也包括质量安全(水污染的控制与安全饮用水的保证)。
四是分析方法,继续向模式化和模式的动态化方向发展。随着水资源承载力研究的不断深入,在计算机的支持下,各种数理方法进入水承载力研究领域,模式趋向日益普遍。另外,水资源承载力本身具有动态特性,必须加强动态模拟研究,建立一套能反映水资源承载力本质的模拟体系,实现水资源承载力的估算与动态变化过程的预测。
五是新方法、新技术将应用于水资源承载力研究。在水资源承载力定量化分析方法中,除了上述研究方法外,充分运用现代计算机技术、网络技术、微电子技术、现代通信技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化等。这些新方法和新技术可以提供快速准确的信息,为水资源承载力研究提供更准确、更深入、更全面的定量研究结果。
六是特定地区(特别是生态脆弱地区)的水资源承载力研究进一步得到重视。例如,绿洲水资源承载力将在干旱地区得到进一步丰富与发展。随着干旱地区社会经济的发展,特殊的自然与生态环境使得干旱地区面临着比其他地区更为严峻的资源与环境问题,承载力理念逐渐引入绿洲,产生了“绿洲承载力”的概念,绿洲承载力研究日益得到重视和加强,其中绿洲水资源承载力是其研究的核心。
参考文献
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