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1、第36卷第4期西南师范大学学报(自然科学版)2011年8月Vol.36No.4JournalofSouthwestChinaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2011文章编号:10005471(2011)04020506虚拟水在我国水资源优化配置中的应用①靳军英1,张爱静2,袁玲1西南大学资源环境学院,重庆400716摘要:蕴涵在产品和各种服务中的水就是虚拟水.本文计算了2005年全国各省区主要农畜产品的虚拟水含量,分析其在全国分布情况,探讨了各省区农畜产品的战略性调整和水资源有效配置.
2、结果显示,各种农畜产品虚拟水含量区域间差别较大,结合各地水资源分析得出:水资源富足地区应发挥区域优势,开发和生产水资源密集型产品;水资源缺乏地区,需调整产业结构,发展高效益特色农业,通过虚拟水贸易减缓水资源压力,实现生态—经济—水的良性循环.关键词:虚拟水;水资源;优化配置中图分类号:TV213.4文献标志码:A[1-2]虚拟水是TonyAllan于20世纪90年代提出,是指生产商品和服务所需要的水资源量.虚拟水不是真实意义上的水,而是以“虚拟”的形式包含在产品中的“看不见”的水.虚拟水同时也被称为“嵌入水”和[3]“外生水”,“外生水”
3、暗指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实.虚拟水战略是解决区域水资源问题的有效途径,是指缺水国家或地区通过贸易的方式从富水国家或地区购进水资源密集型产品(尤指粮食)来获得本区水资源的补偿,从而保证自身水资源安全的一种构想.我国水资源空间分布严重不均,由此造成的水危机成为制约我国社会经济发展的瓶颈.虚拟水战略从另外一个角度,以虚拟水贸易的形式解决水资源短缺和粮食安全问题.通过计算各省区农畜产品虚拟水含量,并以此为依据合理安排和调整种植结构及产业布局,可以更好地缓解缺水地区的水资源压力,促进水资源在全国范围内的合理配置和高效
4、利用,对于保障中国水安全、粮食安全具有重要的理论和现实意义.1虚拟水的计算方法1.1农产品虚拟水含量的计算方法[4-5]农产品虚拟水含量是采用Zimmer和Renault基于对不同产品类型的区分的计算方法.农产品需要的水量主要取决于作物类型及生长区域的自然地理条件等,计算公式为:CWRVWC=(1)CY式中:VWC为作物单位重量的虚拟水含量(m3/t);CWR为生长期内作物需水量(m3/hm2);CY为作物产量(t/hm2).作物需水量是根据作物在整个生长期的蒸发量ET(ET)来计算的,K为作物系CC=KC×ET0C数;ETC表示作物蒸发
5、量;ET0表示潜在蒸发量.其中ET0采用FAO推荐并修正的标准彭曼公式.1.2动物产品虚拟水含量的计算方法动物产品的虚拟水含量主要依赖于动物类型、饲养结构、成长的自然地理环境及气候条件.一般采用①收稿日期:20100330基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BA003A1332).作者简介:靳军英(1974),女,河北沙河人,博士研究生,主要从事水资源管理及可持续性发展研究.通信作者:袁玲,博士生导师.206西南师范大学学报(自然科学版)http://xbbjb.swu.cn第36卷[6]Chapagain和Hoekstra
6、提出的产品“生产树”方法进行计算.活动物的虚拟水含量由动物饲养、饮食和设施的虚拟水含量三部分构成.初级产品的虚拟水含量包括活动物的虚拟水含量(VWC)和所需要的处理水量(PWR),这两者总的虚拟水含量是与每吨活动物的初级产品分不开的.初级产品p的虚拟水含量计算公式为:vfVWCp=(VWC+PWR)×(2)pf式中,VWC为初级产品p的虚拟水含量(m3/t),vf为生产系数,pf为价值系数.p次级产品虚拟水含量由初级产品虚拟水含量和处理耗水组成,也可由式(2)来计算,不同的是把初级产品虚拟水含量和处理需水量变为次级产品的.依次类推,可以计
7、算三级以及三级以上产品的虚拟水含量.2中国各省区主要农畜产品虚拟水含量分析和讨论本研究区域为中国31个省、自治区和直辖市,根据传统的区划分为北方和南方两个一级区.在此基础上,按照地理位置、气候条件、农业生产状况以及与传统区域划分模式保持一致的原则进一步细分为8个[7]二级区,见表1.表1中国区域划分一级区二级区省(自治区、直辖市)华北北京,天津,山西北方东北内蒙古,辽宁,吉林,黑龙江黄淮海河北,河南,山东,安徽西北陕西,甘肃,青海,宁夏,新疆东南上海,浙江,福建南方长江中下游地区江苏,湖北,湖南,江西华南广东,广西,海南西南重庆,四川,贵
8、州,云南,西藏2.1各省区主要粮食作物虚拟水含量分析本研究选取稻谷、小麦、大豆、玉米和马铃薯5种主要农产品,计算了全国31个省区主要农作物虚拟水含量,结果见图1和表2.我国主要农产品虚拟水含量
