水资源承载能力是指一个流域或一定区域的水资源在可以预见的时期内,利用本地区水资源及其他资源和智力、技术条件,以可持续发展为原则,以维护生态环境良性循环为前提,经过合理优化配置,在保证其社会文化准则的物质生活水平条件下,所能供养的人口数量。
水资源承载能力是一个国家或地区可持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分,水资源短缺和缺水往往成为地区支持人口与发展的瓶颈。水资源承载能力不是无限的,当人类经济社会活动对水资源的需求超过了水资源所能提供支持的上限时,外界的影响超过了水资源系统维持其自身动态平衡和抗干扰的能力,水资源系统对生态系统的支撑也会减弱,从而造成水资源短缺和水资源的恶化。
襄阳市是湖北省粮食大市,2014年粮食总产100.74亿斤,同比增长0.18亿斤,实现“十一连增”成为湖北省首个长江流域及以南地区继2012年以来,连续3年粮食总产过百亿斤的粮食生产大市。通过对流域水资源承载能力的变化趋势分析,以获得襄阳市农业灌溉用水的可持续发展方式,满足流域内经济社会发展对水资源的需求。
(一)水资源承载能力的特性
随着科学技术的不断发展,人类适应自然并改造自然的能力逐渐增强,人类生存环境正在发生重大的变化。尤其近年来,变化速度逐渐迅速,变化本身也更为复杂。与此同时,人类对物质生活的各种需求也不断增长,可以看出水资源的承载能力具有以下特征:
客观性和主观性的统一。客观性体现在一定区域的特定条件下,其水资源总量及其变化规律是一定的、可以把握的和可衡量的;主观性表现在水资源承载能力大小将因人类经济社会活动内容的不同而不同。而且人类可以通过自身行为,尤其是经济社会行为来改变水资源承载能力的大小,控制其发展变化方向,尽管这种控制是有限度的控制。
质与量的承载能力主要是水资源在量上的支撑能力。随着经济的发展,污染问题越来越严重,被污染的水域,水量不仅难以被利用,而且还对生态环境造成影响。虽然水资源本身具有一定的自净能力,可以稀释污染物,但是同时也极易被污染,因此,水体承载污染的限度必须在水环境承载能力之内。
动态性。水资源承载能力与一定的社会历史发展阶段有直接的关系,在不同的社会历史发展阶段,会有不同的水资源承载能力。一是不同的发展阶段人类开发利用水资源的能力会随着经济发展和技术进步会越来越强,可以利用的水资源量越来越多;二是不同的发展阶段人类利用水资源技术手段不同,随着节水技术的不断进步,水资源重复利用水平不断提高,水资源利用率得到提高,从而增加了单位水量的承载能力。同时,水资源承载能力的大小随水资源开发阶段、目标和条件不同而变化,因此它是一个动态的、变化的概念。
多样性。体现在区域发展模式和水资源开发利用方式的多样性上。水资源承载能力与人口、经济、环境密切相关。水资源系统中人口、经济、环境等因素是相互依存和相互制约的,各因素的权重变化,或者说区域或城市的功能定位不同时,具有不同的社会发展模式,且相关的发展指标也有较大的差异,从而导致承载能力的数值不仅与发展模式有关,也与水资源配置模式有关。
不确定性。水资源系统本身受天气、气象、下垫面以及人类活动的影响,是一个难以准确预测的复杂系统,而区域社会和经济发展及环境变化是一个更为复杂的系统,决定着需水系统的复杂性和不确定性。系统的复杂性和不确定性因素的客观存在,再加上人类对客观世界和自然规律认识的局限性,水资源承载能力在具体的承载指标上存在着一定的模糊性。
(二)水资源承载能力与可持续发展的关系
可持续发展、水资源承载能力是在20世纪80年代提出的,这两个概念几乎同时被提出,是历史的必然,是人类通过一个多世纪改造自然、征服自然的社会实践在自然条件对人类发展产生制约时提出的经验总结。
水资源合理配置是指:在一个特定的流域内,以有效、公平和可持续的原则,对有效的、不同形式和质量的水资源,通过工程与非工程措施,在各用水对象之间进行科学分配,以提高区域整体的用水效率,保障区域水资源的可持续开发及利用,保证区域的可持续发展。
可以看出,水资源承载能力与可持续发展及水资源合理配置三者之间具有不可否认的相互连接关系。都是针对当代人类所面临的人口、资源、环境方面的现实问题,都强调发展与人口、资源、环境之间的关系,解决的核心问题也都是发展与人口、资源、环境之间的关系问题。可持续发展强调了发展的可持续性、协调性、公平性,强调发展不能脱离自然资源与环境的束缚;承载能力是从最基础出发,以可持续发展为原则,根据资源实际承载能力,确定人口与经济社会的发展速度与发展规模,强调发展的极限性。水资源合理配置则对水资源在部门间的分配包括供水结构以及用水结构进行调整优化,使有限的水资源发挥最大的经济效益和社会效益,并最终转换为社会效益,使社会得到可持续发展,强调环境资源的有效利用。水资源合理配置与水资源承载能力理论研究是可持续发展理论在水资源管理领域中的具体体现和具体应用,可持续发展是水资源承载能力及合理配置的指导思想,合理配置是可持续发展理论的技术手段,承载能力是可持续发展理论的限制条件。也就是说,可持续发展是目标,水资源承载能力是限制条件,合理配置是实现可持续发展目标的技术手段。(www.daowen.com)
(三)襄阳市农业水资源利用现状
襄阳市是一个传统的农业大市。有耕地面积700万亩,约占全国耕地面积的0.35%,粮食产量却相当于全国的1%、湖北省的1/5。2014年,襄阳市粮食总产100.74亿斤,同比增长0.18亿斤,实现“十一连增”,成为湖北省首个长江流域及以南地区继2012年以来,连续3年粮食总产过百亿斤的粮食生产大市,在全国百亿斤粮食大市俱乐部里,襄阳的身影“端正笔直”。2014年襄阳市再获“全国粮食生产先进市”荣誉。畜牧业生产保持全省第一;农产品加工业产值保持全省第二,其中纺织产业产值保持湖北省第一,食品产业产值列湖北省第二;农村土地流转和规模经营实现“双翻番”,家庭农场数量全省第一,农民专业合作社规模位居湖北省第二。
2014年全市平均降水量857.5毫米,折合降水总量169.0702亿立方米,比上年增加17.1%,较常年减少5.2%。全市地表水资源量45.8679亿立方米,比上年增加29.6%,较常年减少21.9%。全市地下水资源量22.0919亿立方米,比上年增加40.7%,较常年减少7.8%;地下水资源量的19.1%,即4.2106亿立方米与地表水资源量不重复(地下水资源量的80.9%与地表水资源量重复)。全市水资源总量为50.0785亿立方米,比上年增加23.8%,较常年减少20.5%。
2014年全市总供水量和总用水量均为32.2715亿立方米(襄阳市2015年用水总量控制目标为34.17亿立方米)。在总供水量中,地表水源供水量为30.0748亿立方米,占总供水量的93.2%,地下水源供水量为2.1967亿立方米,占总供水量的6.8%。
表1 襄阳市农业水资源分析研究
续表
从统计数据分析,农业(农林牧渔畜)用水在襄阳河流流域的总用水量中所占比例最大,用水量为16.3613亿立方米,比重达47.9%;其次是工业用水量13.9473亿立方米,占40.8%;城镇公共用水量1.2806亿立方米,占3.8%;居民生活用水量2.5344亿立方米,占7.4%;生态环境用水量0.0225亿立方米,占0.1%。
襄阳市流域用水量是指分配给用水户的包括输水损失在内的毛用水量。按工业、农业、生活三大类用户统计。
工业用水是指从供水设施得到的新鲜补充水。工业用水包括火(核)电和一般工业用水。农业用水包括农田灌溉用水和林牧渔用水。
生活用水分为城镇生活用水和农村生活用水。城镇生活用水包括城镇居民生活用水、城镇公共用水和城镇环境用水;农村生活用水包括农村居民生活用水和牲畜用水。
表2 襄阳市供水工程现状供水能力分区研究
从供水分析可以看出,以地表水为供水水源,地下水供水次之。
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