水足跡視角下陜西省水資源利用評價(jià)分析

侯小潔，范 珂，何琴慧，黃志強(qiáng)

（商洛學(xué)院 化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院，陜西 商洛 726000）

水資源的可持續(xù)利用是指區(qū)域水資源與人口、環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，能夠滿足當(dāng)代和后代發(fā)展所需的水資源。對水資源進(jìn)行科學(xué)全面的評估，是實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置和可持續(xù)利用的前提［1］。水足跡理論是Hoekstra在虛擬水理論［2］的基礎(chǔ)上提出的，該理論認(rèn)為區(qū)域生產(chǎn)和消費(fèi)的水資源總量除了直觀、可見的直接用水量外，還包括所有生產(chǎn)和消費(fèi)過程中所間接消耗的水資源量［3］。基于水足跡理論對區(qū)域的水資源可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行綜合評估，能夠更加真實(shí)地反映出水資源與區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，為水資源可持續(xù)利用水平的提升開辟了新路徑，為區(qū)域水資源規(guī)劃、管理和決策提供了有效參考。

陜西省地處我國西北地區(qū)，干旱少雨，是我國水資源嚴(yán)重短缺的省份之一。隨著人口的增長和城市化進(jìn)程的加快，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和水資源利用之間的矛盾更加突出。作為“一帶一路”戰(zhàn)略布局的重要省份，陜西省承擔(dān)著為世界及沿線國家和地區(qū)搭建經(jīng)濟(jì)、政治、文化合作新平臺的重任，而嚴(yán)峻的水問題已經(jīng)成為制約“一帶一路”戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵因素之一［4］。學(xué)者們對陜西省水資源利用情況進(jìn)行了大量研究，主要集中在水資源承載力評估［5-9］、水資源脆弱性評價(jià)［10-11］和水資源生態(tài)足跡研究［12-15］等方面，這些研究雖各有側(cè)重，但不能全面揭示區(qū)域水資源的利用情況，且只考慮了直接用水量，忽略了水資源的間接消費(fèi)情況，無法反映區(qū)域水資源的真實(shí)消費(fèi)構(gòu)成。鑒于此，本研究基于水足跡視角，對陜西省2011—2020年水足跡賬戶進(jìn)行了全面計(jì)算和分析，利用層次分析法構(gòu)建了陜西省水資源評價(jià)指標(biāo)體系，采用模糊綜合評價(jià)法對陜西省水資源可持續(xù)利用情況進(jìn)行了綜合評價(jià)，以期為提高水資源可持續(xù)利用水平、有效緩解水資源短缺現(xiàn)狀提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

陜西省地處中國西北地區(qū)，橫跨黃河、長江兩大水系，位于31°41′～39°35′N，105° 29′～111° 15′E之間，總面積約20.56萬km2。以秦嶺為分界線，北部為黃土高原和關(guān)中平原，屬黃河流域，面積廣闊，但水資源總量少；南部為秦嶺山地，屬長江流域，面積小，水資源卻十分豐富。受大陸性季風(fēng)氣候的影響，陜西冬季干燥，夏季多雨，加上南北跨度大，使得全省水資源時空分布嚴(yán)重不均，是全國較嚴(yán)重的缺水省份之一［16］。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究中萬元GDP用水量、工業(yè)用水量、居民生活用水量、生態(tài)環(huán)境用水量等數(shù)據(jù)來自2011—2020年《陜西省水資源公報(bào)》；總?cè)丝跀?shù)、國民生產(chǎn)總值、進(jìn)出口貿(mào)易總值、主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量等數(shù)據(jù)來自2011—2020年《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《陜西省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2 研究方法

2.1 水足跡量化方法

水足跡包括生產(chǎn)消費(fèi)的直接耗水量和間接虛擬耗水量2個部分，計(jì)算公式為：

其中，WFP為總水足跡；IWFP為內(nèi)部水足跡，即生產(chǎn)于本區(qū)域且用于本區(qū)域的水資源總量，不包括通過商品貿(mào)易出口給其他區(qū)域的虛擬水量；EWFP為外部水足跡，即生產(chǎn)于其他區(qū)域并被本區(qū)域所消費(fèi)的水資源量，不包括從其他區(qū)域進(jìn)口后再出口的虛擬水量；AWU為農(nóng)業(yè)水足跡；IWW為工業(yè)水足跡；DWW為生活水足跡；EWW為生態(tài)水足跡；VWEdom為出口虛擬水足跡；VWI為進(jìn)口虛擬水足跡；VWEre-export為進(jìn)口再出口的虛擬水足跡。

2.1.1 農(nóng)業(yè)水足跡農(nóng)業(yè)消耗水資源最多，計(jì)算農(nóng)業(yè)水足跡能夠更加真實(shí)地反映出農(nóng)業(yè)的水資源利用情況。根據(jù)水足跡理論，農(nóng)業(yè)水足跡包括農(nóng)作物虛擬水和動物虛擬水2個部分。農(nóng)業(yè)虛擬水量可用農(nóng)產(chǎn)品單位產(chǎn)品虛擬水含量與產(chǎn)量的乘積來計(jì)算。農(nóng)作物的單位虛擬水含量采用世界糧農(nóng)組織修正的標(biāo)準(zhǔn)彭曼公式來計(jì)算［3］。動物虛擬水含量包括動物整個生長過程中所消耗的水量和宰殺加工用水。因?yàn)楹怂銖?fù)雜，動物的單位虛擬水含量參考相關(guān)文獻(xiàn)中的研究成果［17-20］。

2.1.2 工業(yè)水足跡和貿(mào)易水足跡工業(yè)水足跡包括工業(yè)生產(chǎn)中用于制造、加工、洗滌、冷卻等所有過程中的用水量。這里采用工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易差值與工業(yè)產(chǎn)品萬元GDP用水量來進(jìn)行估算。貿(mào)易水足跡采用萬元GDP用水量和進(jìn)出口貿(mào)易總值的乘積進(jìn)行估算。由于進(jìn)口再出口的虛擬水量相對較少，且數(shù)據(jù)難以獲得，因此本研究忽略了這部分虛擬水量。

2.1.3 生活和生態(tài)水足跡生活水足跡以城鎮(zhèn)居民生活用水量和公共用水量的總和來表示。生態(tài)水足跡用水資源公報(bào)中的生態(tài)環(huán)境用水量來表示。

2.2 水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

綜合考慮陜西省水資源供需條件、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)情況，客觀、全面、科學(xué)地選取相關(guān)指標(biāo)，采用層次分析法將陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3個層次，選擇3個準(zhǔn)則12個指標(biāo)構(gòu)建陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系（表1）。區(qū)域水資源可持續(xù)狀態(tài)判斷流程如圖1所示。

圖1 區(qū)域水資源可持續(xù)性判斷流程

表1 陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系

2.3 模糊綜合評價(jià)模型的構(gòu)建

2.3.1 建立因子集根據(jù)陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系將陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)分為兩級。一級準(zhǔn)則層因素B=｛B1，B2，B3｝，二級指標(biāo)層因素集C=｛C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11，C12｝，其中B1=｛C1，C2，C3，C4，C5｝，B2=｛C6，C7，C8，C9，C10｝，B3=｛C11，C12｝。

2.3.2 確定評判集參考相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合陜西省水資源實(shí)際情況，將水資源可持續(xù)利用能力劃分為3個等級：Ⅰ級(V1)表示水資源可持續(xù)發(fā)展能力較好，Ⅱ級(V2)表示水資源可持續(xù)發(fā)展能力有一定的潛力，Ⅲ級(V3)表示水資源可持續(xù)發(fā)展能力較差。由于等級V1、V2、V3的遞減關(guān)系，利用綜合評分值A(chǔ)= 0.95V1+0.5V2+0.05V3將評判等級進(jìn)行量化，A值越高，代表水資源可持續(xù)利用水平越高。指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。

表2 陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)

2.3.3 確定指標(biāo)權(quán)重采用熵權(quán)法確定各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系，選取2011—2020年的數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià)，則原始數(shù)據(jù)構(gòu)成的矩陣為A=(aij)12×10。將水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)分為正向和逆向2類指標(biāo)。若指標(biāo)值越大，水資源可持續(xù)利用水平越高，則為正向指標(biāo)，反之為逆向指標(biāo)。將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化矩陣B=(bij)12×10，其中

以表1所構(gòu)建的評價(jià)體系為基礎(chǔ)，定義第i個指標(biāo)的熵，計(jì)算公式為：

式中：

且當(dāng)fij=0時，fij·ln( fij)=0。則第i個指標(biāo)的熵權(quán)為：

2.3.4 確定隸屬度函數(shù)針對單一影響因素Ci進(jìn)行模糊評價(jià)，評價(jià)結(jié)果為Vi，則影響因素Ci對評價(jià)結(jié)果Vi的隸屬度為rij。所有單一影響因素對其評價(jià)結(jié)果的隸屬度組成模糊評價(jià)矩陣R=r(ij)12×10。

2.3.5 模糊綜合評價(jià)根據(jù)權(quán)重集W和模糊評價(jià)矩陣R，采用加權(quán)平均的算法，得到目標(biāo)因素對評價(jià)等級的隸屬向量集合Di=Wi×Ri。對其進(jìn)行歸一化處理，依據(jù)表2選取相應(yīng)的量化值組成向量V，通過公式E=D×VT可以得到最終的綜合評價(jià)結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 水足跡賬戶分析

3.1.1 水足跡變化趨勢分析由圖2和表3可知，2011—2020年陜西省總水足跡和內(nèi)部水足跡總體呈上升趨勢，均在2020年達(dá)到最高值，2018年有所下降，2018—2020年增長明顯。原因在于農(nóng)業(yè)水足跡占內(nèi)部水足跡比重較大，研究時段內(nèi)農(nóng)業(yè)水足跡穩(wěn)步增長，且在2018—2020年增速達(dá)到最大。2018年有所下降主要是因?yàn)槌隹谫Q(mào)易水足跡的明顯增加和生態(tài)用水量的相對減少。2011—2013年，總水足跡和內(nèi)部水足跡值十分接近，2014—2020年，隨著進(jìn)口貿(mào)易水足跡的逐年上升，兩者之間的差距逐漸拉大。人均水足跡總體呈上升趨勢，2016—2018年有所下降，2018年下降后以年均1.8%的速度迅速增長，遠(yuǎn)高于多年平均增長率0.6%，這與研究時段陜西省總?cè)丝谠鲩L速度密切相關(guān)。2011—2020年陜西省總?cè)丝跀?shù)以年均0.5%的速度增長，2016—2018年平均增速高達(dá)0.7%，2019—2020平均增速下降到0.3%。受陜西省進(jìn)口貿(mào)易總額的影響，外部水足跡總體呈上升趨勢，其中2011—2013年相對較少，2014—2020年增長明顯，平均增速同比增長9.7%。

圖2 陜西省2011—2020年總水足跡、內(nèi)部水足跡與人均水足跡的變化趨勢

3.1.2 水足跡消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析由表3可知，2011—2020年農(nóng)業(yè)水足跡占總水足跡的比重最大，平均高達(dá)94.9%。其中農(nóng)作物水足跡平均占比70.1%，動物產(chǎn)品水足跡平均占比24.8%，是需水量最大的2個項(xiàng)目，可見農(nóng)業(yè)產(chǎn)品水足跡在陜西省水資源消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位。其次是工業(yè)水足跡、生活水足跡、生態(tài)水足跡和貿(mào)易水足跡，分別占總水足跡的2.2%、2.1%、0.8%和0.1%。由圖3可知，研究時段內(nèi)，農(nóng)作物產(chǎn)品水足跡整體呈上升趨勢，平均增速為1.8%，主要是因?yàn)殛兾魇≈饕?jīng)濟(jì)作物如糧食、水果、蔬菜、油料等產(chǎn)量逐年增加。動物產(chǎn)品水足跡在2011—2015年逐漸增加，2015年以后有所下降，說明隨著人口數(shù)量的增加和生活水平的提高，居民對肉蛋奶制品的需求總量逐年增加，但同時居民消費(fèi)觀念和健康意識也在不斷提高，所以動物產(chǎn)品水足跡出現(xiàn)了小幅下降的情況。

表3 陜西省2011—2020年水足跡賬戶

圖3 陜西省2011—2020年農(nóng)產(chǎn)品水足跡

由圖4可知，農(nóng)作物產(chǎn)品中糧食作物的年平均水足跡最高，主要是因?yàn)殛兾魇〖Z食作物產(chǎn)量較高，遠(yuǎn)高于其他作物；其次是水果、蔬菜、油料、茶葉、烤煙、棉花、麻類和油料。水果和蔬菜的單位產(chǎn)量虛擬水含量不高，但產(chǎn)量較大，僅次于糧食作物。油料的產(chǎn)量位居第4位，單位產(chǎn)品虛擬水含量略低于糧食。茶葉的產(chǎn)量不多，但單位產(chǎn)量虛擬水含量最高，是糧食的6.5倍。麻類的單位產(chǎn)量虛擬水含量僅次于茶葉，但產(chǎn)量不大。

圖4 陜西省2011—2020年主要農(nóng)作物產(chǎn)品單位產(chǎn)量 虛擬水含量及年平均水足跡

由圖5可知，年均水足跡從高到低依次是禽蛋、奶類、豬肉、牛肉、羊肉、蠶繭和蜂蜜。禽蛋、奶類和豬肉的產(chǎn)量位居前三，但單位產(chǎn)量虛擬水含量均不高。牛肉和羊肉產(chǎn)量分別位列第4、第5位，但單位產(chǎn)量虛擬水含量非常高。蠶繭和蜂蜜的產(chǎn)量相對較低，蠶繭單位產(chǎn)量虛擬水含量僅次于牛、羊肉，蜂蜜的單位產(chǎn)量虛擬水含量最低，僅為牛肉的1/10。結(jié)合虛擬水理論，從水資源優(yōu)化配置角度來看，陜西省應(yīng)減少對單位產(chǎn)量虛擬水含量較高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)，可通過其他途徑來補(bǔ)充需求。同時，適當(dāng)增加單位產(chǎn)量虛擬水含量較低且經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的農(nóng)產(chǎn)品的種植規(guī)模，這樣才能提高水資源的利用效率。即調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加水果和蔬菜等作物的種植規(guī)模，減緩增加茶葉和麻類作物的種植規(guī)模。同時加大蛋奶和豬肉的生產(chǎn)，減少對牛、羊肉的生產(chǎn)和消費(fèi)。

圖5 陜西省2011—2020年主要動物產(chǎn)品單位產(chǎn)量虛擬水含量及年平均水足跡

3.2 水資源可持續(xù)利用評價(jià)結(jié)果分析

依據(jù)表1計(jì)算2011—2020年陜西省水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)，并用MATLAB軟件計(jì)算得到各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果如表4所示。

表4 陜西省2011—2020年水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)及權(quán)重計(jì)算結(jié)果

3.2.1 水資源發(fā)展水平分析由表4可知，陜西省2011—2020年水資源自給率較高，均在99%以上，說明陜西省水資源基本能夠滿足省內(nèi)發(fā)展需要。但作為全國水資源較為緊缺的省份，過高的水資源供給率給陜西省水資源帶來了較大的壓力，水資源自給率除2016和2017年略有上升外，其他年份均處于下降狀態(tài)。與之對應(yīng)的水資源進(jìn)口依賴度恰好相反，整體上處于上升趨勢。這與陜西省進(jìn)出口貿(mào)易水足跡的特點(diǎn)息息相關(guān)。陜西省進(jìn)出口貿(mào)易水足跡均不高，進(jìn)口貿(mào)易水足跡僅占總水足跡的7%，因此外部水足跡較低；出口貿(mào)易水足跡僅占總水足跡的6%，進(jìn)出口貿(mào)易水足跡差額只有總水足跡的1%左右。但隨著陜西省社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，貿(mào)易流通量在逐年加大，進(jìn)出口貿(mào)易水足跡均呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。

由圖6可知，2011—2020年陜西省可用水資源增長指數(shù)變動幅度較大。可用水資源增長指數(shù)的大幅變動是由于年降水量分布不均導(dǎo)致的。水足跡增長指數(shù)整體呈下降趨勢，最高值出現(xiàn)在2012年，最低值出現(xiàn)在2018年，為負(fù)增長。2013、2014、2016、2017、2018年水足跡增長指數(shù)小于研究時段的平均值，說明陜西省最嚴(yán)格水資源管理和水生態(tài)文明建設(shè)工作成效顯著。水資源可持續(xù)指標(biāo)定量反映了區(qū)域水資源可持續(xù)利用能力［23］。水資源可持續(xù)指標(biāo)在2014年達(dá)到最高值，2013年也顯著高于其他年份，且其他年份變化幅度不大。根據(jù)區(qū)域水資源可持續(xù)狀態(tài)判斷流程圖（圖1）可知，研究時段內(nèi)，陜西省水資源僅2017和2019年處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可見陜西省水資源問題十分嚴(yán)峻。

圖6 陜西省2011—2020年水資源可持續(xù)能力判斷指標(biāo)

3.2.2 水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展協(xié)調(diào)水平分析結(jié)合圖2和圖7可知，研究時段內(nèi)，雖然總水足跡和人口數(shù)量均呈增加趨勢，但水足跡人口密度總體呈下降趨勢，說明陜西省萬噸水足跡承載人口能力在逐漸下降。水足跡土地密度在逐年增大，說明隨著總水足跡的不斷增加，單位土地面積的水足跡承載壓力在增大。水資源貢獻(xiàn)率總體呈上升趨勢，說明研究時段內(nèi)，陜西省水資源除了支撐本省的發(fā)展外，還不同程度地緩解了其他地區(qū)的水資源壓力。尤其是2014年以后，隨著陜西省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，更多的水資源通過出口的形式流通到了其他地區(qū)，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。水足跡經(jīng)濟(jì)效益值在逐年上升，說明研究時段內(nèi)，陜西省水資源利用效率在逐年增加，由水足跡帶來的經(jīng)濟(jì)價(jià)值在逐年升高。這也為陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展指明了方向，既要統(tǒng)籌規(guī)劃水資源利用，同時加強(qiáng)對現(xiàn)有水資源的保護(hù)，讓水資源在滿足本省發(fā)展需求之外還能在一定程度上創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。水資源凈貿(mào)易量總體呈上升趨勢，說明研究時段內(nèi)，陜西省水足跡貿(mào)易流通在不斷增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力持續(xù)增強(qiáng)。

圖7 陜西省2011—2020年水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展協(xié)調(diào)水平分析

3.2.3 水資源安全水平分析由4表可以看出，研究時段內(nèi)，陜西省的水資源匱乏指標(biāo)和壓力指數(shù)除2011年外，其他年份的對應(yīng)值均在100%以上，其中2016年甚至高達(dá)200%以上。而依據(jù)水資源可持續(xù)利用狀態(tài)分析結(jié)果可知，僅2017和2019年陜西省水資源呈現(xiàn)可持續(xù)利用狀態(tài)，但對應(yīng)的水資源匱乏指標(biāo)和水資源壓力指數(shù)也都超過了100%，可見陜西省水資源嚴(yán)重短缺，且省內(nèi)生產(chǎn)需水量對可用水資源量作用強(qiáng)度極大，水資源系統(tǒng)已嚴(yán)重超載，水資源安全狀況不容樂觀。但2016年以后，隨著陜西省省市縣三級水資源管理體系的建立和最嚴(yán)格水資源管理制度的落實(shí)、“引漢濟(jì)渭”“引紅濟(jì)石”等水利工程的建設(shè)、水生態(tài)文明建設(shè)的日益推進(jìn)以及流域污染綜合治理的進(jìn)一步實(shí)施等，陜西省水資源匱乏指標(biāo)和壓力指數(shù)近年來有所下降，但改善水資源安全狀況仍然迫在眉睫。

3.2.4 水資源可持續(xù)利用能力綜合評判根據(jù)模糊評價(jià)模型，計(jì)算得到2011—2020年陜西省水資源可持續(xù)利用水平綜合評價(jià)結(jié)果（表5）。由表5可以看出，2011、2014、2015、2017、2018、2019、2020年陜西省水資源可持續(xù)利用水平綜合評價(jià)等級均為Ⅰ級，水資源可持續(xù)發(fā)展能力較好。2012、2013年評價(jià)等級為Ⅱ級，水資源可持續(xù)發(fā)展能力有一定的潛力。2016年評價(jià)等級為Ⅲ級，水資源可持續(xù)發(fā)展能力較差。

表5 陜西省2011—2020年水資源可持續(xù)利用水平綜合評價(jià)結(jié)果 分

圖8為2011—2020年陜西省水資源可持續(xù)利用綜合評分變化圖，可以看出研究時段內(nèi)，陜西省水資源可持續(xù)利用水平綜合評分呈現(xiàn)出曲折上升的發(fā)展態(tài)勢，說明陜西省水資源綜合利用水平向越來越高的方向發(fā)展。其中2012—2015、2018—2020年穩(wěn)步上升，尤其是2018—2020年增速較快。2012年召開的陜西省第十二次黨代會上確立了水利在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要位置，著力構(gòu)建“五大體系”，建立“十大工程”。近10年來，陜西省省委、省政府堅(jiān)持實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，建設(shè)了多個水利工程和水利樞紐項(xiàng)目，啟動農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施建設(shè)和改造項(xiàng)目，積極開展水土保持和水生態(tài)修復(fù)工作，極大地保護(hù)了該省的水資源安全，提高了水資源利用效率。雖然陜西省水資源可持續(xù)利用水平有向好發(fā)展的趨勢，但整體水平仍然偏低，僅有0.6左右，水資源利用水平還有很大的提升空間。

由圖8可以看出，2012、2016年水資源可持續(xù)利用水平綜合評分下降幅度較大。2012年出現(xiàn)拐點(diǎn)主要是因?yàn)?011年全省降水量偏高，比多年平均降水總量增加了近30%，而2012年降水量與多年平均值持平，可用水資源總量相比2011年減少了35%左右，且2012年生活用水、農(nóng)業(yè)水足跡、工業(yè)水足跡、出口貿(mào)易水足跡等水資源消費(fèi)項(xiàng)目均較2011年有所上升。2016年雖然屬于下降水平，但汛期降水量偏少，地表徑流量比多年平均值減少了37%，地下水量也有所下降，可用水資源增長指數(shù)低至-18.58%，顯著低于其他年份，且水資源匱乏指數(shù)和壓力指數(shù)達(dá)到200%以上。說明水資源持續(xù)利用水平受水資源條件影響較大，因此，必須從虛擬水的角度來統(tǒng)籌分配水資源供給，才能滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求，提高水資源可持續(xù)利用的水平。

圖8 陜西省2011—2020年水資源可持續(xù)利用水平綜合評分

4 結(jié)論

運(yùn)用水足跡理論，采用層次分析法構(gòu)建了陜西省2011—2020年水資源可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系，對研究時段內(nèi)陜西省水資源可持續(xù)利用水平進(jìn)行了模糊綜合評價(jià)，主要結(jié)論如下：

（1）研究時段內(nèi)，陜西省總水足跡和人均水足跡整體呈上升趨勢。總水足跡中農(nóng)業(yè)水足跡所占比重最大，高達(dá)94.8%。其次是工業(yè)水足跡、生活水足跡、生態(tài)水足跡和貿(mào)易水足跡。農(nóng)作物產(chǎn)品的年均水足跡值由高到低依次是糧食、水果、蔬菜、油料、茶葉、烤煙、棉花、麻類和油料。其中，茶葉和麻類單位產(chǎn)量虛擬水含量較高。動物產(chǎn)品水足跡由高到低依次是禽蛋、奶類、豬肉、牛肉、羊肉、蠶繭和蜂蜜，其中牛肉和羊肉單位產(chǎn)量虛擬水含量較高。為提高水資源利用效率，減輕本地水資源供給壓力，陜西省應(yīng)調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加水果和蔬菜等作物的種植規(guī)模，減緩增加茶葉和麻類的種植規(guī)模，同時加大蛋奶和豬肉的生產(chǎn)，減少對牛、羊肉的生產(chǎn)和消費(fèi)。

（2）研究時段內(nèi)，陜西省水資源自給率較高，但水足跡顯著高于可用水資源量，水資源承載壓力較大。陜西省水資源僅2017和2019年處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可見陜西省的水資源發(fā)展水平不高，水資源問題依然嚴(yán)峻。研究時段內(nèi)，陜西省萬噸水足跡承載人口能力在逐漸下降，單位土地面積的水足跡承載壓力在逐漸增大。水資源貢獻(xiàn)率、水足跡經(jīng)濟(jì)效益值、水資源凈貿(mào)易量總體呈上升趨勢，說明陜西省水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展協(xié)調(diào)水平在逐年提升。陜西省的水資源匱乏指標(biāo)和壓力指數(shù)較高，雖然2016年以后有所下降，但水資源系統(tǒng)仍然嚴(yán)重超載，水資源安全狀況不容樂觀。

（3）研究時段內(nèi)，陜西省水資源綜合利用水平呈現(xiàn)曲折上升狀態(tài)，發(fā)展態(tài)勢良好，但整體水平仍然偏低，水資源可持續(xù)利用水平受水資源條件影響較大。有30%的年份水資源可持續(xù)利用綜合評價(jià)等級為Ⅱ級和Ⅲ級，水資源可持續(xù)利用狀況不佳。陜西省亟需從水足跡視角出發(fā)來統(tǒng)籌分配水資源供給，采取有效措施調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改變生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成，同時廣泛開展節(jié)水活動，降低對本地水資源的耗費(fèi)，不斷提高水資源可持續(xù)利用水平，保障社會經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。