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1、虚拟水理论与XX地区用水结构分析(崔亚楠)
摘要：应用虚拟水理论,对XX市2002年主要农产品和动物产品的虚拟水含量进行了计算和分析,结果表明:这些产品中所包含的虚拟水总全相当可观,几乎是当年实体水用水的2倍。而且,虚拟水是可以通过贸易进行流通,说明XX地区可以通过购买水密集型产品来替代自己生产,从而缓解水资源短缺的压力。另外,提出实施虚拟水战略不仅需要考虑地区的经济实力,还应该考虑地区的城市化水平和生态平衡,前面两者为XX市以虚拟水为背景实施用水结构调整提供了空间,后者则限制了这一空间的过分扩张
2、。
关键词：虚拟水用水结构XX地区
XX是一座水资源严重短缺的城市,年均可利用水资源量41.3亿m3,其中地下水可开采量26.3亿m3,地表水资源量15亿m3。全市人均占有水资源量不足300m3,仅为全国的1/8、世界的1/30,按国际标准认定的人均水资源量3000m3为缺水上限、1000m3为缺水下限,XX的缺水程度极为严重。
XX地区水资源短缺的原因主要有以下几个方面;①尽管XX年平均降雨量约600mm,为华北地区降雨最多的地区之一,但是XX毕竟是半湿润地区,相对湿润地区,降雨量并不丰富。尤
3、其是近5年出现持续干旱,年平均降雨量仅425mm,水资源总量仅为16.6亿m3。②主要水源地官厅水库、密云水库来水量逐年减少,以密云水库为例,20世纪60年代和70年代年平均来水量超过12亿m3,1980-1998年平均来水量为7亿m3,1999-2003年年均来水量则只有1.69亿m3,占密云水库常年供水量4.6亿m3的36.7%;XX年,为了缓解XX市水资源危机,白河堡水库先后次共计向密云水库输水约近1亿m3。③除了资源性缺水,水质性缺水不仅造成水资源短缺,更威胁到XX市的用水安全;官厅水库受上游大
4、量工业和生活污水排放的影响,水库水质不符合国家规定的饮用水水质要求,1997年被迫退出首都的重要城市生活水源地的地位。现在,官厅水库的水质改善已经成为一个重大的研究课题。④XX经济和社会的快速发展,带来了用水量的急剧增长。据专家分析,XX年XX市按50%、75%、95%的不同保证率,全市缺水量分别为12亿m3、16.4亿m3、20亿m3。
以上提到的水资源,都是看得见的、实实在在存在于自然界中的水。水资源的开发利用必须以可持续发展为前提,才能保证经济社会的健康发展。在经济社会发展的过程中,其实还“嵌
5、入”了另外一种水资源,这就是近年来提出的“虚拟水”。
1虚拟水理论
1.1虚拟水的基本概念
虚拟水是指生产商品和服务所需要的水资源数量。虚拟水不是真实意义上的水,而是以“虚拟”的形式包括在产品中“看不见”的水。虚拟水通过计算全球不同地区之间的水资源贸易,为全球水资源系统提供了一个远程联结的纽带;虚拟水贸易同时也解释了人与自然耦合系统的相互作用和影响。如果一个地区向另一个地区出口一种水密集型产品,那么实际上是以虚拟的方式出口水资源。中国的南水北调工程,显然是以实体水的方式解决我国水资源南北分布不均的问
6、题,缓解华北水资源的紧缺。但是,这样一个跨世纪的伟大工程经过了众多专家学者的多年论证,也只有在我们国家的宏观调控与统一部署下才能顺利实施。然而,由于距离遥远和与之相关的成本问题,在富水国家与贫水国家之间开展实体水贸易几乎是不可能的,而通过产品进口和出口进行虚拟水贸易却是切实可行的。
虚拟水的定量定义通常有2种思路,一种是从生产者的角度来定义,虚拟水含量是指实际用于生产产品的水量(体积),它与生产条件密切相关,包括生产的地区和时间以及水资源利用效率;另一种则是从消费者的角度来定义,虚拟水含量是产品进口
7、地区生产该产品所需要的水量,它实际上涉及到这样一个问题,即:如果我们进口一种产品而不是亲自生产它,我们可以节约多少水?第2种定义还引发出另外一个问题:例如由于气候条件等因素,进口产品的地区并不能生产这种产品,那么该产品的虚拟水如何计算呢?在这种情形下,Renault建议采用一种合适的替代品的虚拟水含量来计算。
1.2虚拟水的定量计算方法
由于工业产品的生产流程比较复杂,虚拟水含量难于计算。因此,虚拟水的定量计算研究主要涉及到2个方面,即农作物产品和动物产品的虚拟水计算。
1.2.1农作物产品的虚拟水
8、计算
农作物产品虚拟水计算的核心是参考作物蒸散发的计算和作物系数的确定。在相同的气候和土壤湿度条件下,不同农作物的蒸腾速率是不一样的。紫花首蓓和短草曾经被指定为参考作物,以短草为例,指定基于短草的参考作物蒸散发为Eto,那么,作物系数定义为:
kc=Et/Eto
式中:kc——特定作物在特定生长阶段的无量纲作物系数;
Et——该作物在相应生长阶段的蒸散发。
该作物在一个生长季中的作物需水CWR即为各个生长阶段蒸散发的总和。参考作
