“海南省自然科学基金高层次人才项目” 海南岛水资源承载力时空动态特征及预警预测研究“(2019RC256)阶段性成果一:《海南岛水资源承载力分析及预测》(发表于《水文》)(由杨波博士主持。)
水资源承载力的定义可以概括为:在某一具体的历史发展阶段,以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据、以社会可持续发展和水资源可持续利用为原则、以维护生态环境良性发展为条件、以水资源合理开发和配置为前提等条件下,水资源可支撑的特定区域社会、经济和生态环境协调发展的最大经济社会发展规模或人口规模。
水资源承载力是一项综合指标,其与水资源、社会经济和生态环境等多个系统要素紧密联系。通过建立综合的指标体系和相应的评价模型进行水资源综合承载力的评价,结果主要以承载力赋分来表达水资源承载状态,主要的分析方法有层次分析法、主成分分析法、多目标分析法、投影寻踪法和模糊评价法等,主要的应用模型有系统动力学模型、压力-状态-响应(PSR)及其扩展模型、TOPSIS模型等,上述方法和模型考虑了水资源承载力的众多影响因素,如水资源可利用量、水环境状况、产业结构、生产力水平、水环境治理水平等,研究结果可用于优化区域水资源配置、多种水资源统筹调配等领域,但也存在指标选择难以统一和指标权重赋值不一的问题,评价模型赋分也不能直接反映水资源能承载的最大经济规模或人口规模。
王建华等基于水量水质和地表水资源可利用量角度,构建了以经济和人口规模为指标的水资源承载力计算模型,金菊良等[16]建立了不同承载标准下以经济和人口规模为指标的区域水资源承载力评价模型,上述研究的评价体系和结果能比较直接的表达区域水资源对社会经济和人口的最大支撑规模。但水资源可利用量、社会经济产业结构和发展水平都不是一个静态的量,用上述方法进行水资源承载力研究时,水资源可利用量的年际变化以及社会经济发展趋势对水资源承载力的影响需要进一步的研究,同时在区域水资源承载力的预测方面也需要进一步的探索。
海南是国家生态文明示范区,在中央全力支持海南建设自由贸易港的大背景下,海南的社会经济将呈现跨越式发展,海南经济发展和人口增长会使海南水资源需求量和水生态环境压力增加。以海南岛为研究对象,从海南岛水资源可利用量、产业结构和社会经济发展相互关系角度出发,进行水资源承载力分析和预测研究,具有重要理论和现实意义。本文基于海南产业发展的水资源可利用量、社会经济产业结构和各产业用水定额的历史年际变化,从水资源可利用量、 万元GDP综合用水量、社会经济发展与水资源承载力之间的相互关系角度,对海南水资源承载力进行了分析和预测,期望对水资源承载力的分析和预测方法提供参考,同时为海南水资源合理配置和安全调控措施提供依据。
(1)海南可用于产业发展的水资源量相对较丰富,在保证率为95%、90%、75%和50%条件下,用于产业发展的预估水资源量分别为59.28×108m3、69.57×108m3、88.86×108m3和113.56×108m3。
(2)由于产业结构优化和产业用水效率的提升,海南万元GDP综合用水量呈现逐年下降趋势,其值从1998年的596.86 m3降至2019年的76.54 m3,降幅明显。根据万元GDP综合用水量和GDP关系预测,2025年海南万元GDP综合用水量将降至55.33 m3。
(3)从全年和全岛的平均尺度来看,1998-2019年间除个别年份水资源承载力处于接近临界超载状态外,其余年份均处于可载状态。至2025年的预测结果表明,海南的水资源可利用量对社会经济发展的理论支撑能力较强,海南岛水资源可承载经济规模呈现明显上升趋势,但可承载人口规模基本维持平稳。
文字 | 杨波老师
责编 | 田峻宇