eod项目申报

eod项目申报研究区概况

黄河流域自青海的巴颜喀拉山脉蜿蜒至山东省注入渤海，自上而下流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东9个省（区）（图1），全长约5 464 km，流域面积约79.5万km²，本研究针对该流域流经的76个市（州）进行深入分析。根据流经地区的自然环境和水文特征，黄河可分为上、中、下游：内蒙古托克托县河口镇以上为上游，涉及到青海、四川、甘肃、宁夏和内蒙古5个省（区），面积约42.8万km²，占流域总面积的53.8%，2020年水资源总量为2 821.75亿m³，常住人口为5 063.90万人；河口镇—河南荥阳市桃花峪为中游，涉及陕西和山西2个省，面积约34.4万km²，2020年水资源总量为532.27亿m³，常住人口为7 420.50万人；桃花峪之下为下游，涉及河南和山东2个省，流域面积约2.3万km²，2020年水资源总量为399.75亿m³，常住人口为12789.10万人。黄河作为典型的资源型缺水河流，其流域人口众多而水资源有限，人均拥有水资源量仅占全国平均水平的18%。著名水文生态学家Tennat^[19]根据北美几百条小河流径流保留率与河流生态对应关系的观测资料统计得出，水资源开发利用率不应超过40%，但黄河流域水资源开发利用率已接近80%^[20]，暴露出水资源管理的紧迫性。1.2   数据来源本研究依据各省（区）的水资源公报、水资源综合规划等相关成果进行数据收集和分析。各市（州）水资源总量、工业用水量、居民生活用水量、再生水量等基础数据来自于2020年各省（区）水资源公报^[21-29]；各市（州）面积、人口、气象（温度、湿度、降水量、日照、风速）、GDP、进出口贸易产值、粮食产量、动物产品产量等基础数据来源于黄河流域2020年各省（区）统计年鉴^[30-38]。1.3   研究方法

1.3.1   水资源生态足迹模型

（1）水资源生态足迹的计算衡量某一地区对水资源的需求能力，通过将水资源消耗量转换为相应的水资源占用面积来实现[4]。本研究采用了黄河流域市（州）级面板数据，并将水足迹与再生水结合进行水资源生态足迹测算，应用到水资源可持续发展评估体系中。计算公式如下：（2）水资源消耗量的计算考虑到人们日常生活中的用水方式多种多样，农业用水量主要采用联合国粮农组织推荐的CROPWAT模型进行测算^[39]，畜牧产品用水量采用张蕾^[40]的研究成果。由于工业生产体系十分复杂且不同产品生产工艺存在很大差异，工业用水量使用各省（区）统计年鉴中的工业用水数据。居民生活和生态用水主要以实体用水为主，采用各省（区）水资源公报中的数据。虚拟水进出口贸易量则根据单位GDP耗水量乘以进出口贸易值进行估算^[41]。再生水数据引用各省（区）水资源公报的数据。计算公式如下：

1.3.2   水资源生态承载力模型

在目前科技和管理水平下，一个地区水资源的最大供给量应能满足生态系统与社会经济系统持续发展的需求^[4]。一般认为，地区水资源开发利用率最大不应超过水资源总量的40%，以避免生态系统受到破坏^[19,42]。区域水资源生态承载力计算公式如下：

1.3.3   水资源可持续利用评价指标

在制定黄河流域水资源可持续利用评价体系时，选取的评价指标需精确反映区域水资源管理的实际状况，同时能够指导未来的水资源可持续发展策略。因此，本文从区域水资源生态盈亏、水资源利用效率、水资源安全程度等方面着手分析，在水资源生态足迹法的基础上选取这3个指标对黄河流域水资源可持续性进行评价。（1）水资源生态盈亏此指标作为评价水资源可持续利用的起点，通过比较区域内水资源自然补给能力（生态承载力）与实际消耗（生态足迹）的差值，直观地反映了区域水资源供需平衡状态，揭示其基本盈亏状况和可持续性，为评价水资源可持续性提供了基础[43]。计算公式如下：（2）万元GDP水资源生态足迹该指标通过衡量单位GDP所需的水资源量来评价经济活动的水资源利用效率，反映了经济增长与水资源消耗之间的关系，是衡量经济发展模式是否向水资源高效利用转变的重要指标。在黄河流域这样一个水资源短缺与经济发展需求高度集中的区域，推动水资源高效利用，降低单位GDP的水资源消耗，对于实现区域水资源的可持续利用具有重要意义^[43]。万元GDP水资源生态足迹计算公式如下：（3）水资源生态压力指数水资源生态压力指数（EPIw）通过计算水资源需求与可用水资源的比值来表示水资源的供需压力，直接反映了水资源短缺的程度，对于识别水资源管理中的压力点、制定应对措施以及优化水资源配置具有重要作用。黄河流域作为我国重要的经济和生态带，水资源供需矛盾尤为突出，因此，水资源生态压力指数成为评估其水资源可持续利用的关键指标^[43]。计算公式如下：

1.4   数据处理与分析

数据处理使用WPS软件进行整理汇总分析；使用ArcGIS 10.8、Origin软件进行人均水资源生态足迹、水资源生态承载力及水资源可持续利用评价指标的空间分析，全面评估黄河流域的水资源可持续利用情况。