甘肃省相对水资源承载力区域差异分析--修改稿1

1、甘肃省相对水资源承载力区域差异分析*白 洁（天水师范学院，甘肃 天水 741001）摘要：分别选取全国和甘肃省为参照区域，分析了甘肃省及其各地区20032007年相对水资源人口承载力、相对水资源经济承载力及其变化过程。进而得出，甘肃省水资源相对较匮乏、人口密度较小，经济发展严重不足。水资源总量上，相对全国而言，甘肃省水资源承载的人口严重超载，GDP 相对满载；但水资源利用量上，人口与GDP 承载力双重富余；相对全省而言，各地区水资源利用量承载的人口和GDP 均相当富余的城市为酒泉、张掖和武威，而其处于相当超载的城市则分别为天水和兰州。关键词：相对水资源人口承载力；相对水资源经济承载力；甘肃省

2、中图分类号： 文献标志码： 文章编号：Regional Differences of the Relative Carrying Capacity of Water Resources in Gansu ProvinceBAI Jie(Tianshui Normal University, Tianshui 741001, ChinaAbstract: The relative population carrying capacity of water resources, relative economic carrying capacity of water resources of Ga

3、nsu 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 has gone into the stage of relatively shortage of water resources, low population density and quite backward economic development fr

4、om 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 more higher than its current level while the GDP is in full load condition. However, taking into account water use efficiency, the po

5、pulation 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 province, Jiuquan is the most surplus region, followed by Zhangye and Wuwei, and it is in very overloaded condition are Tianshui and L

6、anzhou respectively.Key words: relative population carrying capacity of water resources; relative economic carrying capacity of water resources; Gansu province甘肃省地处黄土高原、青藏高原和蒙古高原交汇地带，气候干燥，降水稀少，水资源匮乏。分属黄河、长江和内陆河3大流域，包括9大水系，年径流量大于1亿m 3的河流78条。多年平均降水总量1258.31亿m 3，折合径流深276.9 mm，多年平均水资源总量289.44亿m 3，其中地表水资

7、源量282.139亿m 3，平均年产水模数6.37万m 3/km2。随着甘肃省水资源开发利用程度不断提高，用水量逐年增长，水资源短缺、生态环境恶化等问题已成为经济发展和社会进步的重要制约因素。通过甘肃省相对水资源人口与经济承载力理论值与其实际量对比，为其合理调控人口和经济规模以及确定未来发展策略提供参考依据。 1 研究方法1921年承载力（Carrying Capacity）概念由人类生态学家Park 和Burgess 提出。在对资源短缺和环境污染问题研究中，“承载力”概念得到延伸并广泛用于说明环境或生态系统承受发展和特定活动能力的限度1。水资源承载力研究是随着水资源危机日益突显由我国学者在上

8、世纪80年代末提出，目前常用的水资源承载力评价方法主要有常规趋势法2、模糊综合评判法3、主成分分析法4、系统动力学方法5、多目标决策分析法6以及投影寻踪法7等。相对资源承载力方法是将自然资源和经济资源作为主要的承载资源，与传统的资源承载力研究中注重绝对量计算不同，相对资源承载力是以选择一个或数个参照区作为对比标准，根据*基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：31060065）。 第一作者简介：白洁（1984-），女，陕西绥德人，硕士，助教，研究方向为区域资源环境与生态经济。 通讯地址：天水师范学院生化学院。E-mail: jbai.nwnu, Tel参照区的人均资

9、源拥有量、消费量及研究区域的资源存量，计算研究区域的各类资源相对承载力8。该方法已在区域可持续发展评价模型9和人口分布与资源环境关系的研究中得到广泛应用10。在特定时段内，相对水资源承载力以参照值或参照区为对比标准，将研究区水资源与参照值或参照区人均水资源占有量、消费量、单位土地水资源拥有量、单位GDP 耗水量等进行对比，核算研究区水资源相对各类参照标准及尺度的承载能力。文中数据来源于中国统计年鉴（20042008），甘肃年鉴（20042008），中国水资源公报（20032007），甘肃省水资源公报（20032007）。本文从水资源所承载的人口和经济两方面，分别将甘肃省水资源量与参照区人均水资

10、源量、参照区万元GDP 所耗水资源量进行对比，分析研究区相对水资源承载能力，其计算公式为：（1）相对水资源人口承载力：w p rpQ I C =，00/w p p Q C I =（1）式中：C rp 研究区相对水资源人口承载力（104人）；I p 水资源承载指数（104人/108m 3）；Q w 研究区水资源利用量（108m 3）；C p0参照区人口数量（104人）；Q w0参照区水资源利用量（108m 3）。 （2）相对水资源经济承载力：w e reQ I C =，00/w e e Q C I = （2）式中：C re 研究区相对水资源经济承载力（108元）；I e 水资源承载指数（108元

11、/108m 3）；Q w 研究区水资源利用量（108m 3）；C e0参照区GDP （108元）；Q w0参照区水资源利用量（108m 3）。相对水资源承载力，通过与实际承载人口（或GDP ）对比，得出研究区相对参照区承载状态，包括三种类型：1）超载状态：实际承载力大于相对承载力；2）富余状态：实际承载力小于相对承载力；3）临界状态：实际承载力等于相对承载力。式（1）超载：实际人口（P ）大于相对水资源人口承载力（C rp ），即P-C rp 0；富余：P-C rp 0；临界：P-C rp =0。式（2）超载：实际GDP （G ）大于相对水资源经济承载力（C re ），即G-C re 0；富余

12、：G-C re 0；临界：G-C re =0。 2 甘肃省相对水资源承载力分析 2.1 以全国为参照区域以全国为参照区，分别计算甘肃省水资源总量、水资源利用量对人口和GDP 的承载指数，得出在不同指数标准下的水资源承载力。分别将20032007年全国和甘肃省的人口数、水资源总量、水资源利用量、GDP 数据代入式（12），计算可得20032007年全国水资源承载指数及甘肃省相对全国的水资源承载力（表1）及其与实际承载人口数的对照情况（图1）。表1 20032007年全国水资源承载力指数及甘肃省相对全国水资源承载力年份 I p （104人/108m 3 C rp （104人） I e （108元/

13、108m 3 C re （108元） I p 总量 I p 利用量 C rp 总量 C rp 利用量 I e 总量 I e 利用量 C re 总量 C re 利用量 2003 4.7060 24.2908 1315.5022 2962.7184 4.9462 25.5306 1382.6459 3113.9368 2004 5.3870 23.4297 1075.5664 2845.9148 6.6257 28.8173 1322.8892 3500.3233 2005 4.6610 23.2125 1418.9914 2854.2621 6.5311 32.5257 1988.3134 39

14、99.4378 2006 5.1894 22.6830 1146.3182 2798.5744 8.3665 36.5701 1848.1206 4511.9263 20075.231822.70651406.76122795.217510.188244.21822739.50105443.3555 图1 20032007年甘肃省相对全国水资源人口承载力图1表明，以全国为参照区从水资源利用量上，20032007年甘肃省相对水资源承载力较稳定，略呈下降趋势，其可承载的人口数略高于实际人口数量，处于轻度富余状态；从水资源总量上，甘肃省相对水资源承载力却远低于实际人口数，属严重超载。说明甘肃省水资源

15、总量相对较短缺，可开发利用的水资源量占其总量的比重较大，为50%左右，武威、嘉峪关、天水、平凉、庆阳等地区地下水超采严重，人口密度相对较小，经济发展不足，实际的水资源承载力较大。 图2 20032007年甘肃省相对全国水资源经济承载力甘肃省相对全国水资源经济承载力与实际GDP 量的对照情况表明（图2），从水资源利用量上，20032007年甘肃省相对水资源承载力较稳定且呈上升趋势，承载的GDP 量远高于实际值，处于相当富余状态；但从水资源总量上，甘肃省水资源可承载的GDP 于2004、2006年略低于实际GDP 量，其余3年均略高于实际值。表明甘肃省经济发展水平相对落后，相对水资源经济承载力处于

16、富余状态，其还具有相当大的潜力。2.2 以甘肃省为参照区域以甘肃省为参照区，分别将20032007年甘肃省及其各地区的人口、水资源利用量、GDP 数据代入式（12），可得甘肃省各地区相对全省的水资源人口承载力（表2）、水资源经济承载力（表3）及其与实际承载的人口和GDP 量的对照情况（图3、图4）。表2 20032007年甘肃省各地区相对全省水资源人口承载力年份 兰州 嘉峪关 金昌 白银 天水 酒泉 张掖 武威 定西 陇南 平凉 庆阳 临夏州 甘南州 2003 355.41 29.36 120.96 216.66 76.92 610.64 395.32 442.00 66.56 62.08 6

17、9.28 46.13 97.45 14.57 2004 313.33 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 2005 345.63 37.78 140.98 203.15 89.07 506.46 496.35 445.81 94.11 54.60 69.36 27.49 76.06 7.50 2006 358.06 38.91 144.89 203.87 90.38 500.55 494.19 444.73 94.47 55.04 70.66 28.42 76.3

18、4 7.71 2007352.1338.48144.51204.1890.77505.99504.02444.5994.4055.1270.2528.4576.198.09表2表明，甘肃省各地区相对水资源所承载的人口在300万以上的城市为：酒泉、武威、张掖和兰州，其中以酒泉的相对水资源承载力最高，达616.02万人；承载人口在100万以下的地区依次为：天水、定西、临夏州、平凉、陇南、嘉峪关、庆阳和甘南州，以甘南州为最低，仅8.09万人。表3 20032007年甘肃省各地区相对全省水资源经济承载力年份 兰州 嘉峪关 金昌 白银 天水 酒泉 张掖 武威 定西 陇南 平凉 庆阳 临夏州 甘南州 20

19、03 184.51 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 2004 192.79 21.15 82.91 140.88 50.56 379.02 242.63 275.00 41.20 39.51 41.94 32.57 61.87 9.25 2005 258.10 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 2006 309.90 33.68 125.

20、40 176.45 78.22 433.22 427.72 384.91 81.76 47.64 61.16 24.60 66.07 6.67 2007360.0939.35147.77208.7992.82517.41515.40454.6296.5356.3771.8429.1077.918.27表3表明，20032007年甘肃省各地区相对水资源所承载的GDP 除庆阳、甘南州外均有较明显的增长趋势，承载GDP 最高的城市为酒泉，达517.41亿元，以甘南州为最低，仅5.60亿元。从图3可以看出：20032007年甘肃省各地区相对全省水资源所承载人口的超载/富余状态变化较稳定，突变极少；各地

21、区相对水资源承载力超载情况差异很大，处于富余状态的城市包括酒泉、张掖、武威、金昌、白银、兰州和嘉峪关，其中以酒泉富余量最大，达518.85万人；处于超载的地区包括天水、庆阳、定西、陇南、平凉、临夏州和甘南州，其中以天水超载人口最多，为268.72万人。 图3 20032007年甘肃省各地区相对全省水资源人口承载力超载/富余 图4 20032007年甘肃省各地区相对全省水资源经济承载力超载/富余图4表明：20032007年甘肃省各地区相对全省水资源所承载GDP 的超载/富余状态变化较明显，部分地区相对水资源承载力超载情况差异很大。处于富余状态的城市包括酒泉、张掖、武威、临夏州和白银，以酒泉富余值最大，达314.17亿元，除临夏州、白银外其余3市承载力富余均呈增长趋势，增幅在20.77%（酒泉）49.42%（张掖）之间；处于超载的地区包括兰州、庆阳、天水、平凉、嘉峪关、陇南、金昌、甘南州和定西，其中以兰州超载GDP 量最大，达372.67亿元，除定西外其余各地区相对水资源承载力超载均呈递增趋势，增速在3.21%（甘南州）23.7%（兰州）之间。 3 结语通过相对水资源人口、经