甘肅省相對(duì)水資源承載力區(qū)域差異分析--修改稿

1、甘肅省相對(duì)水資源承載力區(qū)域差異分析* 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（編號(hào)：31060065）。 第一作者簡(jiǎn)介：白潔（1984-），女，陜西綏德人，碩士，助教，研究方向?yàn)閰^(qū)域資源環(huán)境與生態(tài)經(jīng)濟(jì)。 通訊地址：天水師范學(xué)院生化學(xué)院。E-mail: jbai.nwnu, Tel白 潔（天水師范學(xué)院，甘肅 天水 741001）摘要：分別選取全國(guó)和甘肅省為參照區(qū)域，分析了甘肅省及其各地區(qū)20032007年相對(duì)水資源人口承載力、相對(duì)水資源經(jīng)濟(jì)承載力及其變化過(guò)程。進(jìn)而得出，甘肅省水資源相對(duì)較匱乏、人口密度較小，經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重不足。水資源總量上，相對(duì)全國(guó)而言，甘肅省水資源承載的人口

2、嚴(yán)重超載，GDP相對(duì)滿載；但水資源利用量上，人口與GDP承載力雙重富余；相對(duì)全省而言，各地區(qū)水資源利用量承載的人口和GDP均相當(dāng)富余的城市為酒泉、張掖和武威，而其處于相當(dāng)超載的城市則分別為天水和蘭州。關(guān)鍵詞：相對(duì)水資源人口承載力；相對(duì)水資源經(jīng)濟(jì)承載力；甘肅省中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： 文章編號(hào)： Regional Differences of the Relative Carrying Capacity of Water Resources in Gansu ProvinceBAI Jie(Tianshui Normal University, Tianshui 741001, China)

3、Abstract: The relative population carrying capacity of water resources, relative economic carrying capacity of water resources of Gansu province and its each region have been calculated from 2003 to 2007, compared with whole country and the province respectively. It is concluded that Gansu province

4、has gone into the stage of relatively shortage of water resources, low population density and quite backward economic development from 2003. As far as the water resources amount is concerned, compared with the whole country, the theoretical carrying capacity of population in Gansu province is much m

5、ore higher than its current level while the GDP is in full load condition. However, taking into account water use efficiency, the population and GDP that Gansu province can carry is far higher than its current level. For the relative carrying capacity of the population and GDP compared with Gansu pr

6、ovince, Jiuquan is the most surplus region, followed by Zhangye and Wuwei, and it is in very overloaded condition are Tianshui and Lanzhou respectively. Key words: relative population carrying capacity of water resources; relative economic carrying capacity of water resources; Gansu province甘肅省地處黃土高

7、原、青藏高原和蒙古高原交匯地帶，氣候干燥，降水稀少，水資源匱乏。分屬黃河、長(zhǎng)江和內(nèi)陸河3大流域，包括9大水系，年徑流量大于1億m3的河流78條。多年平均降水總量1258.31億m3，折合徑流深276.9 mm，多年平均水資源總量289.44億m3，其中地表水資源量282.139億m3，平均年產(chǎn)水模數(shù)6.37萬(wàn)m3/km2。隨著甘肅省水資源開(kāi)發(fā)利用程度不斷提高，用水量逐年增長(zhǎng)，水資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要制約因素。通過(guò)甘肅省相對(duì)水資源人口與經(jīng)濟(jì)承載力理論值與其實(shí)際量對(duì)比，為其合理調(diào)控人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及確定未來(lái)發(fā)展策略提供參考依據(jù)。1 研究方法1921年承載力（Ca

8、rrying Capacity）概念由人類生態(tài)學(xué)家Park和Burgess提出。在對(duì)資源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題研究中，“承載力”概念得到延伸并廣泛用于說(shuō)明環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)承受發(fā)展和特定活動(dòng)能力的限度1。水資源承載力研究是隨著水資源危機(jī)日益突顯由我國(guó)學(xué)者在上世紀(jì)80年代末提出，目前常用的水資源承載力評(píng)價(jià)方法主要有常規(guī)趨勢(shì)法2、模糊綜合評(píng)判法3、主成分分析法4、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法5、多目標(biāo)決策分析法6以及投影尋蹤法7等。相對(duì)資源承載力方法是將自然資源和經(jīng)濟(jì)資源作為主要的承載資源，與傳統(tǒng)的資源承載力研究中注重絕對(duì)量計(jì)算不同，相對(duì)資源承載力是以選擇一個(gè)或數(shù)個(gè)參照區(qū)作為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)參照區(qū)的人均資源擁有量、消費(fèi)量

9、及研究區(qū)域的資源存量，計(jì)算研究區(qū)域的各類資源相對(duì)承載力8。該方法已在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)模型9和人口分布與資源環(huán)境關(guān)系的研究中得到廣泛應(yīng)用10。在特定時(shí)段內(nèi)，相對(duì)水資源承載力以參照值或參照區(qū)為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，將研究區(qū)水資源與參照值或參照區(qū)人均水資源占有量、消費(fèi)量、單位土地水資源擁有量、單位GDP耗水量等進(jìn)行對(duì)比，核算研究區(qū)水資源相對(duì)各類參照標(biāo)準(zhǔn)及尺度的承載能力。文中數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（20042008），甘肅年鑒（20042008），中國(guó)水資源公報(bào)（20032007），甘肅省水資源公報(bào)（20032007）。本文從水資源所承載的人口和經(jīng)濟(jì)兩方面，分別將甘肅省水資源量與參照區(qū)人均水資源量、參照區(qū)萬(wàn)元G

10、DP所耗水資源量進(jìn)行對(duì)比，分析研究區(qū)相對(duì)水資源承載能力，其計(jì)算公式為：（1）相對(duì)水資源人口承載力：， （1） 式中：Crp研究區(qū)相對(duì)水資源人口承載力（104人）；Ip水資源承載指數(shù)（104人/108m3）；Qw研究區(qū)水資源利用量（108m3）；Cp0參照區(qū)人口數(shù)量（104人）；Qw0參照區(qū)水資源利用量（108m3）。 （2）相對(duì)水資源經(jīng)濟(jì)承載力：， （2） 式中：Cre研究區(qū)相對(duì)水資源經(jīng)濟(jì)承載力（108元）；Ie水資源承載指數(shù)（108元/108m3）；Qw研究區(qū)水資源利用量（108m3）；Ce0參照區(qū)GDP（108元）；Qw0參照區(qū)水資源利用量（108m3）。相對(duì)水資源承載力，通過(guò)與實(shí)際承載人

11、口（或GDP）對(duì)比，得出研究區(qū)相對(duì)參照區(qū)承載狀態(tài)，包括三種類型：1）超載狀態(tài)：實(shí)際承載力大于相對(duì)承載力；2）富余狀態(tài)：實(shí)際承載力小于相對(duì)承載力；3）臨界狀態(tài)：實(shí)際承載力等于相對(duì)承載力。式（1）超載：實(shí)際人口（P）大于相對(duì)水資源人口承載力（Crp），即P-Crp0；富余：P-Crp0；臨界：P-Crp =0。式（2）超載：實(shí)際GDP（G）大于相對(duì)水資源經(jīng)濟(jì)承載力（Cre），即G-Cre0；富余：G-Cre0；臨界：G-Cre =0。2 甘肅省相對(duì)水資源承載力分析2.1 以全國(guó)為參照區(qū)域以全國(guó)為參照區(qū)，分別計(jì)算甘肅省水資源總量、水資源利用量對(duì)人口和GDP的承載指數(shù)，得出在不同指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)下的水資源承載

12、力。分別將20032007年全國(guó)和甘肅省的人口數(shù)、水資源總量、水資源利用量、GDP數(shù)據(jù)代入式（12），計(jì)算可得20032007年全國(guó)水資源承載指數(shù)及甘肅省相對(duì)全國(guó)的水資源承載力（表1）及其與實(shí)際承載人口數(shù)的對(duì)照情況（圖1）。表1 20032007年全國(guó)水資源承載力指數(shù)及甘肅省相對(duì)全國(guó)水資源承載力年份Ip（104人/108m3)Crp（104人）Ie（108元/108m3)Cre（108元）Ip總量Ip利用量Crp總量Crp利用量Ie總量Ie利用量Cre總量Cre利用量20034.7060 24.2908 1315.5022 2962.7184 4.9462 25.5306 1382.6459

13、3113.9368 20045.3870 23.4297 1075.5664 2845.9148 6.6257 28.8173 1322.8892 3500.3233 20054.6610 23.2125 1418.9914 2854.2621 6.5311 32.5257 1988.3134 3999.4378 20065.1894 22.6830 1146.3182 2798.5744 8.3665 36.5701 1848.1206 4511.9263 20075.2318 22.7065 1406.7612 2795.2175 10.1882 44.2182 2739.5010 544

14、3.3555 圖1 20032007年甘肅省相對(duì)全國(guó)水資源人口承載力圖1表明，以全國(guó)為參照區(qū)從水資源利用量上，20032007年甘肅省相對(duì)水資源承載力較穩(wěn)定，略呈下降趨勢(shì)，其可承載的人口數(shù)略高于實(shí)際人口數(shù)量，處于輕度富余狀態(tài)；從水資源總量上，甘肅省相對(duì)水資源承載力卻遠(yuǎn)低于實(shí)際人口數(shù)，屬嚴(yán)重超載。說(shuō)明甘肅省水資源總量相對(duì)較短缺，可開(kāi)發(fā)利用的水資源量占其總量的比重較大，為50%左右，武威、嘉峪關(guān)、天水、平?jīng)?、慶陽(yáng)等地區(qū)地下水超采嚴(yán)重，人口密度相對(duì)較小，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不足，實(shí)際的水資源承載力較大。圖2 20032007年甘肅省相對(duì)全國(guó)水資源經(jīng)濟(jì)承載力甘肅省相對(duì)全國(guó)水資源經(jīng)濟(jì)承載力與實(shí)際GDP量的對(duì)照情況表

15、明（圖2），從水資源利用量上，20032007年甘肅省相對(duì)水資源承載力較穩(wěn)定且呈上升趨勢(shì)，承載的GDP量遠(yuǎn)高于實(shí)際值，處于相當(dāng)富余狀態(tài)；但從水資源總量上，甘肅省水資源可承載的GDP于2004、2006年略低于實(shí)際GDP量，其余3年均略高于實(shí)際值。表明甘肅省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)落后，相對(duì)水資源經(jīng)濟(jì)承載力處于富余狀態(tài)，其還具有相當(dāng)大的潛力。2.2 以甘肅省為參照區(qū)域 以甘肅省為參照區(qū)，分別將20032007年甘肅省及其各地區(qū)的人口、水資源利用量、GDP數(shù)據(jù)代入式（12），可得甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省的水資源人口承載力（表2）、水資源經(jīng)濟(jì)承載力（表3）及其與實(shí)際承載的人口和GDP量的對(duì)照情況（圖3、圖4）。

16、表2 20032007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省水資源人口承載力年份蘭州嘉峪關(guān)金昌白銀天水酒泉張掖武威定西隴南平?jīng)鰬c陽(yáng)臨夏州甘南州2003355.41 29.36 120.96 216.66 76.92 610.64 395.32 442.00 66.56 62.08 69.28 46.13 97.45 14.57 2004313.33 34.37 134.75 228.98 82.17 616.02 394.35 446.95 66.96 64.22 68.16 52.94 100.55 15.03 2005345.63 37.78 140.98 203.15 89.07 506.46 496.

17、35 445.81 94.11 54.60 69.36 27.49 76.06 7.50 2006358.06 38.91 144.89 203.87 90.38 500.55 494.19 444.73 94.47 55.04 70.66 28.42 76.34 7.71 2007352.13 38.48 144.51 204.18 90.77 505.99 504.02 444.59 94.40 55.12 70.25 28.45 76.19 8.09 表2表明，甘肅省各地區(qū)相對(duì)水資源所承載的人口在300萬(wàn)以上的城市為：酒泉、武威、張掖和蘭州，其中以酒泉的相對(duì)水資源承載力最高，達(dá)616.0

18、2萬(wàn)人；承載人口在100萬(wàn)以下的地區(qū)依次為：天水、定西、臨夏州、平?jīng)?、隴南、嘉峪關(guān)、慶陽(yáng)和甘南州，以甘南州為最低，僅8.09萬(wàn)人。表3 20032007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省水資源經(jīng)濟(jì)承載力年份蘭州嘉峪關(guān)金昌白銀天水酒泉張掖武威定西隴南平?jīng)鰬c陽(yáng)臨夏州甘南州2003184.51 15.24 62.80 112.48 39.94 317.02 205.23 229.47 34.56 32.23 35.97 23.95 50.59 7.57 2004192.79 21.15 82.91 140.88 50.56 379.02 242.63 275.00 41.20 39.51 41.94 32.57

19、 61.87 9.25 2005258.10 28.21 105.27 151.70 66.51 378.20 370.65 332.91 70.28 40.77 51.79 20.52 56.80 5.60 2006309.90 33.68 125.40 176.45 78.22 433.22 427.72 384.91 81.76 47.64 61.16 24.60 66.07 6.67 2007360.09 39.35 147.77 208.79 92.82 517.41 515.40 454.62 96.53 56.37 71.84 29.10 77.91 8.27 表3表明，2003

20、2007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)水資源所承載的GDP除慶陽(yáng)、甘南州外均有較明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，承載GDP最高的城市為酒泉，達(dá)517.41億元，以甘南州為最低，僅5.60億元。從圖3可以看出：20032007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省水資源所承載人口的超載/富余狀態(tài)變化較穩(wěn)定，突變極少；各地區(qū)相對(duì)水資源承載力超載情況差異很大，處于富余狀態(tài)的城市包括酒泉、張掖、武威、金昌、白銀、蘭州和嘉峪關(guān)，其中以酒泉富余量最大，達(dá)518.85萬(wàn)人；處于超載的地區(qū)包括天水、慶陽(yáng)、定西、隴南、平?jīng)?、臨夏州和甘南州，其中以天水超載人口最多，為268.72萬(wàn)人。圖3 20032007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省水資源人口承載力超載/富余圖

21、4 20032007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省水資源經(jīng)濟(jì)承載力超載/富余圖4表明：20032007年甘肅省各地區(qū)相對(duì)全省水資源所承載GDP的超載/富余狀態(tài)變化較明顯，部分地區(qū)相對(duì)水資源承載力超載情況差異很大。處于富余狀態(tài)的城市包括酒泉、張掖、武威、臨夏州和白銀，以酒泉富余值最大，達(dá)314.17億元，除臨夏州、白銀外其余3市承載力富余均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，增幅在20.77%（酒泉）49.42%（張掖）之間；處于超載的地區(qū)包括蘭州、慶陽(yáng)、天水、平?jīng)?、嘉峪關(guān)、隴南、金昌、甘南州和定西，其中以蘭州超載GDP量最大，達(dá)372.67億元，除定西外其余各地區(qū)相對(duì)水資源承載力超載均呈遞增趨勢(shì)，增速在3.21%（甘南州）23.7%（蘭州）之間。 3 結(jié)語(yǔ) 通過(guò)相對(duì)水資源人口、經(jīng)濟(jì)承載力與實(shí)際人