基于水足迹理论的区域水资源利用评价

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1、第26卷第3期自然资源学报Vol.26No.32011年3月JOURNALOFNATURALRESOURCESMar．，2011基于水足迹理论的区域水资源利用评价112戚瑞，耿涌，朱庆华(1．中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳110016;2.大连理工大学管理学院生态规划与发展研究所，辽宁大连116024)摘要:水资源是一个地区经济发展、社会稳定的基础。水资源利用评价研究对分析区域水资源问题、制定合理的水资源战略具有重要意义。论文引入水足迹理论，构建区域水足迹结构、效益、生态安全以及可持续性指标体系，对区域水资源的利用现状和可持续性进行评价分析，并以大连市为案例对其水资源利用情况进行评价，结

2、果表明该评价方法简便直观、合理可行。关键词:水足迹;水资源利用;虚拟水中图分类号:X824文献标志码:A文章编号:1000－3037(2011)03－0486－10水资源是一切生物赖以生存和发展的物质基础，也是支撑一个地区社会经济可持续发展的重要条件和战略性资源。随着人口的增长和经济的发展，水资源的需求量不断增［1］加，水环境污染严重，加之水资源本身时空分布不均，难以达到与人口、生产力、区域经济［2］发展及生态环境需求的协调。因此，如何进行合理的水资源开发利用和保护，使有限的水资源发挥最大的社会、经济和环境效益，成为世界各国共同关注的热点问题。目前，关于水资源利用的评价已成为水资源学科的一个

3、重点研究领域。相关评价方法很多，主要包括模糊综合评价法、层次分析法、可拓法、人工神经网络、灰色聚类评价法、主成分分析、因子分析法和投影寻踪评价法等。然而，水资源是一个复杂的系统，受人口、经济、生态环境、天然时空分布等诸多因素制约，现有评价方法在实际应用时模型精确程度较难控制，未考虑人类活动对区域间水资源流动的影响，无法对不同地区水资源利用效益进行比较分析以判定区域水资源战略在本地区和大尺度范围内发挥的作用。水足迹理论是由Hoekstra于2002年提出的基于消费基础反映水资源利用情况的新方［3］法。它将水资源问题拓展到社会经济领域，充分反映人类活动与水资源系统的相互作用关系。水足迹定义为任何

4、已知人口(一个国家、一个地区或一个人)在一定时间内消耗的所［4］有产品和服务所需要的水资源量。目前，国外学者分别开展了国家、省(州)、市、流域等［5-8］不同尺度范围的水足迹结构分析和比较评价，农产品等食品消费结构对水足迹的影［9-10］［11-13］响以及某一产品水足迹含量计算等，旨在识别水足迹的影响因素，解决水资源短缺与水资源安全、粮食安全及生态环境压力等问题。在我国，水足迹研究尚处起步阶段，主要集中在水足迹概念及计算方法的介绍和区域层面上的应用研究，还没有将其用于对区域水资源的开发利用情况进行评价。本文基于水足迹理论，建立区域水资源开发利用评价指标体系，给出定量的评价水资源收稿日期:2

5、010－09－03;修订日期:2010－10－29。基金项目:国家自然科学基金重点项目(71033004);中科院百人计划项目(2008-318);辽宁环境科研教育“123工程”(CEPF2008-123-2-1);辽宁省社会科学规划基金(L07CJL026)。第一作者简介:戚瑞(1983－)，女，天津人，硕士，主要研究方向为环境管理。3期戚瑞等:基于水足迹理论的区域水资源利用评价487利用状态的指数，并结合定性方式分析区域水资源利用功效和可持续发展性能，以大连市为案例研究区，评估其水资源开发利用情况，验证指标体系的科学性和合理性。1区域水资源开发利用效率评价模型1.1水足迹基本原理和计算方

6、法水足迹从消费角度衡量一个国家或地区对水资源的真实需求和占用情况，考虑了水资源的物质属性和社会属性，构建了水资源利用与人类生活消费结构的关系，为水资源可持续利用研究提供了一个简单、直观的研究方法。该理论是在虚拟水和生态足迹理论基础上提出的，虚拟水是以消费者看不见的形式隐含于产品中。实际上，人们生产生活直接用水比例［15］较小，大部分消耗的是以虚拟水的形式“嵌入”在产品中的那部分水资源。在经济全球化和市场机制的作用下，地区之间的贸易使得商品在不同地区消费使用，带动了虚拟水的流通。因此，一个国家和地区的实际用水量应该等于生产该国家或地区居民所消费的所有产品和服务的本地水资源需求总量与该国家或地区

7、的进口虚拟水总量的代数［4］和，水足迹流向如图1所示，即WFP=IWFP+EWFP(1)式中:WFP为一个国家或地区水足迹;IWFP为生产该地区居民所消费的商品与服务所利用的区域内水资源总量，即内部水足迹;EWFP为其它国家或地区生产、并为本国或本地居民所消费的产品和服务所消耗的水量，即外部水足迹。图1区域水足迹流向图Fig．1Theflowdiagramofregionalwaterfootprint其中，