為了預測滇池流域牛欄江—滇池補水工程向滇池引水的引水量,用生態足跡理論,構建調水工程引水量計算模型,利用該模型計算滇池流域所需的引水量。
區域內農業、工業經濟發達,在云南省經濟發展中占有重要地位。滇池流域處于金沙江與紅河水系的分水嶺地區,屬金沙江支流普渡河的源頭區,區內地勢較高,無其它過境水量補給。另外該區域降水少,蒸發量大,造成該區域人均水資源量低,人均水資源量155m3,,屬于水資源嚴重缺乏地區。此外,水環境問題突出,由于人口的不斷增長和經濟的發展,滇池的水資源的環境承載能力已至極限,湖水自凈能力很差,滇池流域為資源性和水質性缺水共存。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%,環湖提水占62.3%,引水占3.3%,滇池流域的水資源開發以地表水為主,開發程度較高,對當地的生態環境造成一定的破壞。要解決滇池流域的缺水問題,只有依靠大范圍的調水工程。為此,云南省開始了牛欄江—滇池補水工程,該工程是滇中調水的近期重點工程,重點向滇池補充生態水量[1]。本文用生態足跡理論,構建調水工程引水量計算模型,通過計算滇池流域水資源的生態赤字,得出每年滇池流域調水工程所需的引水量,為滇池流域牛欄江—滇池補水工程引水的可行性研究提供科學依據。
1調水工程引水量模型構建
生態足跡是一種衡量人類對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功能的方法。該方法通過估算維持人類的自然資源消費量和同化人類產生的廢棄物所需要的生態生產性空間面積大小,并與給定人口區域的生態承載力進行比較,來衡量區域的可持續發展狀況。用生態足跡構建調水工程引水量模型,是在計算水資源生態足跡和水資源容量的基礎上,以二者之差得出水資源的生態赤字,生態赤字是表征人類活動對環境所造成的影響[2],最后根據生態赤字計算出調水工程所需引水量。
1.1水資源生態足跡模型構建
水資源生態足跡是將各個系統消耗的水資源量轉化為相應的產生面積,即水資源用地面積,然后對其均衡化,最終得到不同地區可以相互比較的均衡值。計算公式如下[2]:
根據文獻研究[3],水資源的全球均衡因子 為5.19,云南水資源產量因子 為1.84,水資源全球平均生產能力 為3140 。
2 滇池流域牛欄江—滇池補水工程引水量
2.1滇池流域水資源生態足跡
根據滇池流域昆明市國民經濟統計年鑒[4][5]、國民經濟和社會發展的“十一五”規劃綱要、《昆明市城市總體規劃—人口規模》(修編)等資料,結合《云南省水資源綜合規劃》 、《滇中調水工程規劃報告》 和云南省地方標準DB53/T168-2006《用水定額》 ,預測出滇池流域各年人口規模和需水量。城市人口2005年321.20萬人,2008年350.22萬人,2020年495.00萬人,2030年580.00萬人。鄉村人口2005年36萬人,2008年32萬人,2020年19萬人,2030年12萬人。滇池流域各年需水量見表1。
構建了調水工程引水量計算模型,可預測每年牛欄江—滇池補水工程需向滇池的引水量。通過計算得出為支持滇池流域生態系統和經濟系統良性發展,牛欄江—滇池補水工程多年平均設計引水量必須在5.43億m3以上。
滇池流域水資源消耗量大于供給量,已超過水資源的環境承載能力。在水資源消耗中,城鎮生活用水占比例最大。為緩解缺水問題,還必須開展城鎮生活節水措施,可通過水價杠桿促進節水、普及節水器具、加強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.云南農業大學水利學院;2.云南省水利廳)
作者簡介: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研究。