





摘要以云南省2011—2021年用水結構數據為基礎,采用區域差異模型對全省用水結構及空間差異變化特征進行研究。結果表明:全省用水結構中仍以農業用水為主,生活用水次之,兩者占用水總量的比例分別在69%和17%以上,且“十三五”時期凈增減量較“十二五”時期更為明顯。從用水結構的空間變化來看,位于滇中地區的昆明和曲靖工業與生活用水量最大,而位于滇西北地區的怒江和迪慶由于受到地理條件限制,各類用水量最少,九大高原湖泊涉湖州(市)生態用水量最大。從用水結構空間差異特征分析來看,生態用水的空間變化差異最大;用水總量、農業用水與工業用水的空間變化差異次之。建議加大用水結構調整力度,即實施高標準農田建設、推進設施農業、探索區域非常規水資源利用研究等促進農業節水工作;多措并舉鼓勵城鎮再生水回用于工業、市政雜用、景觀綠化等;嚴格控制生活用水,全面推進節水型社會建設,形成人水和諧及社會經濟可持續發展的格局。
關鍵詞用水結構;區域特征;云南省
中圖分類號S27"文獻標識碼A"文章編號0517-6611(2025)01-0189-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.039
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
StudyontheChangeandRegionalCharacteristicsofWaterUseStructureinYunnanProvinceDuring2011-2021
ZOUKai-bo"YANGZhi"LUJing3etal
(1.YunnanWaterResourcesandHydropowerSurveyandDesignInstituteCo.,Ltd.,Kunming,Yunnan650021;2.YunnanWaterConservancyandHydroelectricSurveyDesignandResearchInstitute,Kunming,Yunnan650021;3.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,NanyangNormalUniversity,Nanyang,Henan473000)
AbstractBasedonthedataofwaterusestructureinYunnanProvincefrom2011to202"regionaldifferencemodelwasusedtostudythechangecharacteristicsofwaterusestructureandspatialdifferenceinYunnanProvince.Theresultsshowthat:agriculturalwaterisstillthemainwaterconsumptionstructureintheprovince,followedbydomesticwater,andtheproportionofthetwowaterconsumptionis69%and17%respectively.Thenetincreaseanddecreaseinthe13thFive-YearPlanperiodismoreobviousthanthatinthe12thFive-YearPlanperiod.Fromtheperspectiveofspatialchangeofwaterusestructure,KunmingandQujingincentralYunnanProvincehavethelargestindustrialanddomesticwaterconsumption,whileNujiangandDiqinginnorthwestYunnanProvincehavetheleastwaterconsumptionduetogeographicalconstraints.TheecologicalwaterconsumptionofnineplateaulakesisthelargestinHuzhou(city).Fromtheanalysisofspatialdifferencecharacteristicsofwaterusestructure,thespatialchangedifferenceofecologicalwateruseisthelargest;thespatialdifferencesoftotalwateruse,agriculturalwateruseandindustrialwaterusewerethesecond.Itissuggestedtostrengthentheadjustmentofwaterusestructure,implementhigh-standardfarmlandconstruction,promotefacilityagriculture,andexploreregionalunconventionalwaterresourcesutilizationresearchtopromoteagriculturalwater-savingwork;takemultiplemeasurestoencourageurbanreclaimedwatertobeusedinindustry,municipalutility,landscapegreening,etc.Strictlycontroldomesticwateruse,comprehensivelypromotetheconstructionofawater-savingsociety,andpromotethepatternofhuman-waterharmonyandsustainablesocialandeconomicdevelopment.
KeywordsWaterusestructure;Regionalcharacteristics;YunnanProvince
基金項目國家重點研發計劃項目(2021YFC3000205-06);河南省南陽市科技攻關計劃項目(KJGG016)。
作者簡介鄒凱波(1994—),男,湖北監利人,工程師,碩士,從事水資源、水環境保護等研究。*通信作者,正高級工程師,碩士,從事水資源、水污染防治及修復等研究。
水資源是社會經濟發展及生態環境改善的根本,優化用水結構、提高用水效率是解決水資源供需矛盾的有效途徑[1]。云南省水資源總量位居全國前列,但水資源時空分布極不均衡[2]。水資源與人口、耕地等經濟發展要素極不匹配,占全省土地面積6%的壩區集中了2/3的人口和1/3的耕地,但水資源量只有全省的5%;滇中重要經濟區的人均水資源量僅有700 m3左右,特別是滇池流域不足300 m3,處于極度缺水狀態[3]。近些年來,隨著云南省經濟的發展、人口的增加、城鄉生活方式的轉變以及生態環境保護壓力的增大,使得云南省水資源利用的深度、廣度以及速度較以前出現明顯的變化。因此,對云南省用水結構變化進行研究是很有必要的。
近年來,國內很多學者針對不同地區或者不同城市的水資源開發利用狀況已開展了不少研究。對于推動我國區域城市水資源合理開發與高效利用具有重要意義。從研究區域看,韓勇等[4]對我國近20年供用水結構變化進行分析,結果表明:農業仍為最大用水行業,且各主要行業用水量變化受國家政策調控的影響明顯。高俊[5]對江西省近10年的用水結構變化進行分析,結果表明:江西省用水總量總體呈下降趨勢,生活、城鎮公共以及生態環境用水量呈增長趨勢。周瑤[6]對陜西省近10年產業結構及用水結構變化情況進行分析,結果表明:用水量的增長會明顯促進三產產值的增長。全李宇等[7]對鄭州市用水結構演變及驅動力進行分析,結果表明:鄭州市用水結構比例趨于穩定狀態,農業用水地區分布差距懸殊。陳秀真[8]對棗莊市水資源開發利用現狀及保護策略進行探討,結果表明:用水結構不合理等問題是制約水資源可持續開發利用的主要障礙。為了更好地表征水資源利用變化的區域差異,不少學者引入水資源利用類型的相對變化率去表征水資源利用類型的結構變化。田劍浩等[9-10]分別對長治市水資源利用的時空變化特征、青海省水資源利用時空格局分布進行分析,發現水資源利用類型的相對變化率能較好地反映區域水資源利用類型的差異情況。
目前,國內部分學者對云南省水資源問題的探討主要集中在水資源承載力、水資源生態足跡、城市化與水資源系統耦合、水資源可持續管理以及水資源可持續利用等層面和角度[11-13]。從時空變化特征分析并結合水資源利用類型的相對變化率系統分析云南省水資源利用結構及空間差異變化的研究較少。因此,筆者利用2011—2021年《云南省水資源公報》及《云南省國民經濟和社會發展統計公報》中相關數據,在分析云南省用水結構時空變化特征的基礎上,計算云南省各州(市)的水資源相對利用率,力求發現云南省用水結構變化及區域特征,了解云南省水資源利用現狀,為區域水資源合理開發和綜合利用以及生態環境保護提供理論依據與技術支撐。
1材料與方法
1.1研究區概況
云南省屬低緯度內陸地區,位于我國西南地區。地處21°8′~29°15′N,97°31′~106°11′E,東部與貴州、廣西為鄰,北部與四川相連,西北部緊依西藏,西部與緬甸接壤,南部和老撾、越南毗鄰,云南省總面積39.41萬km2。地勢呈西北高、東南低,自北向南呈階梯狀逐級下降,為山地高原地形,山地面積占全省總面積的88.64%,地跨長江、珠江、元江、瀾滄江、怒江、大盈江六大水系。云南省基本屬于亞熱帶和熱帶季風氣候,滇西北屬高原山地氣候。截至2022年,云南省下轄16個地級行政區,其中8個地級市,8個自治州。2022年末,云南省常住人口4693萬人,是中國民族種類最多的省份。2022年,云南省實現地區生產總值(GDP)28954.20億元,比2021年增長4.3%,三次產業結構為13.8∶36.2∶50.0,人均地區生產總值61716元。
1.2數據來源
采用云南省水資源公報規定用水分類口
徑,將水資源利用類型分為農業用水、工業用水、生活用水和生態用水共4個1級類型。統計數據主要來源于2011—2021年《云南省水資源公報》和《云南省國民經濟和社會發展統計公報》。
2結果與分析
2.1用水結構時空變化分析
2.1.1用水結構時間變化。通過分析區域用水結構隨時間的變化特征,可以反映區域用水總量變化趨勢以及用水結構占比變化特征,從而了解三大產業發展變化規律。利用上述資料,對全省近11年間用水總量及地區生產總值變化(圖1)進行分析,并詳細分析了11年間全省用水結構變化特征(表1),選取2個典型時期用水結構數據(表2)進行了統計分析。
2.1.1.1
云南省用水總量呈持續上升趨勢,與國內生產總值始終保持同步增長。截止2021年年底,全省用水總量為160.30億m3。其中,農業用水量112.10億m3,占用水總量的69.93%;工業用水15.70億m3,占用水總量的9.79%;生活用水27.45億m3,占用水總量的17.12%;生態用水5.05億m3,占用水總量的3.15%(表1)。
2.1.1.2
近11年間,全省用水結構發生了較為明顯的變化。農業用水量增長幅度為10.50%,但其占用水總量比例基本穩定保持在70%左右,實行高標準農田建設、推進設施農業、做好農業節水工作勢在必行;工業用水量總體呈現不斷下降趨勢,降低幅度為41.64%;生活用水量基本保持穩定增長趨勢,這與人口增加及人民對美好生活的需求日益增長有密切的聯系[4],生活用水增長幅度為57.31%;生態用水量增長幅度達到了359%,河湖補水需求量的增大是導致生態用水量大幅增加的主要因素[14]。這與云南省近些年重視生態環境變化,貫徹落實“綠水青山就是金山銀山”的思想有很大關系[15]。
2.1.1.3
不同時段內用水結構變化幅度有所不同(表2)。總體來講,“十三五”時期農業用水、生活用水、生態用水凈增量要大于“十二五”時期;工業用水量持續下降,且“十三五”時期凈減量較“十二五”時期更為明顯。這與我國2016年實施的《全民節水行動》和2017年的《節水型社會建設“十三五規劃”》中要求的西南地區促進人水和諧等一系列宏觀節水政策調控有很大的關系。
2.1.2
用水結構空間變化。云南省各州(市)在用水結構空間變化上也有一定的差異。對全省2011—2021年的年均總用水量進行分析,昆明、紅河、曲靖、大理、普洱、保山年均總用水量較大,分別為18.51億、15.71億、13.77億、12.86億、11.91億、11.21億m3;年均總用水量較小的為怒江和迪慶,分別為1.89億、1.52億m3(圖2a)。
為避免人口對總用水量的影響,分析了各州(市)人均水資源量變化情況,結果表明:怒江、迪慶、普洱、德宏、西雙版納人均水資源量最大,分別為33641、25925、9968、9411、8004m3;人均水資源量較少的是昆明,僅有715m3(圖2b)。
從不同用水結構來看,年均農業用水量較大的是紅河、普洱、大理,分別為11.23億、9.76億、9.26億m3;年均農業用水量較小的為怒江和迪慶,分別為1.44億、1.03億m3(圖2c)。
年均工業用水量較大的是昆明、曲靖、紅河,分別為5.53億、3.26億、2.21億m3;年均工業用水量較小的為怒江、迪慶、西雙版納、德宏、麗江,分別為0.21億、0.21億、0.33億、0.39億、0.46億m3(圖2d)。
年均生活用水量較大的是昆明、曲靖、昭通、紅河,分別為4.44億、2.16億、2.18億、1.99億m3;年均生活用水量較小的為迪慶、怒江,分別為0.22億、0.20億m3(圖2e)。
年均生態用水量較大的是昆明、大理、玉溪、麗江、紅河,分別為0.82億、0.30億、0.26億、0.26億、0.25億m3;年均生態用水量較小的為迪慶、怒江、西雙版納、德宏,分別為0.01億、0.04億、0.04億、0.06億m3(圖2f)。
由此可見,位于滇中地區的昆明和曲靖工業與生活用水量較大,這與它們處于全省經濟最為活躍、工業最為集中的區域密切相關,因而對水資源的供需量較大。而位于滇西北地區的怒江和迪慶在全省擁有最高的人均水資源量,這是由于受地形因素的影響[13],地廣人稀,用于經濟發展的水資源供大于求,因此出現農業用水、工業用水、生活用水、生態用水較少的現象。
生態用水量較大的是九大高原湖泊涉湖州(市),表明近些年在全省河湖保護治理大背景下,各級政府采取多種措施保障生態用水,如已實施的牛欄江—滇池補水工程[16]、程海湖“金沙麗水”應急補水工程等,極大地改善了滇池、程海水質。在建的國家重點水利標志性工程之首——滇中引水工程、大理州桃源水庫-洱海補水等工程,將有效緩解滇中地區較長時期內的缺水矛盾,改善受水區河道、高原湖泊生態及水環境狀況[17]。
2.2用水結構空間差異特征
為進一步研究云南省各州(市)用水結構變化區域特征,借助田劍浩等[9-10,18]采用的區域差異模型來分析各州(市)的用水結構變化差異情況,具體計算公式如下:
R=KbKa/CbCa(1)
式(1)中,R為某區域某一特定水資源利用類型的相對變化率;K a與K b分別代表某區域某一特定水資源利用類型的利用量在研究初期與研究末期的數值;C a與C b分別代表該區域全部水資源利用總量在研究初期與研究末期的數值。如果某區域某種水資源利用類型的相對變化率Rgt;1、R=1、Rlt;1 ,則依次表示該區域這種水資源利用類型變化較全區域較大、與全區域相等、較全區域較小[19]。
由上述公式計算出,全省16個州(市)用水總量、農業用水量、工業用水量、生活用水量和生態環境用水量的相對變化率,具體見表3。
從用水結構的空間變化看,生態用水的空間變化差異最大;用水總量、農業用水與工業用水的空間變化差異次之。從空間變化的地域分布看,用水總量文山、曲靖和楚雄等的變化大于整個云南省,而怒江、迪慶和西雙版納等的變化小于整個云南省;農業用水的變化中以曲靖、文山和玉溪等的變化大于整個云南省,而怒江、西雙版納和迪慶等的變化小于整個云南省;工業用水變化中文山、紅河和怒江等的變化快于整個云南省,麗江、玉溪和德宏等的變化慢于整個云南省;生活用水變化中迪慶、昭通和昆明等的變化大于整個云南省,臨滄、大理和楚雄等的變化小于整個云南省;生態用水變化中麗江、怒江和大理等的變化大于整個云南省,西雙版納、普洱和曲靖等的變化小于整個云南省。由此可見,位于滇中地區的曲靖、楚雄與位于滇東南地區的文山水資源利用相對變化率最大;而位于滇西北地區的怒江、迪慶與位于滇南地區的西雙版納、普洱、臨滄水資源利用相對變化率最小,這與用水結構空間變化結果基本一致。
3結論
(1)全省用水結構中仍以農業用水為主,生活用水次之,兩者占用水總量的比例分別在69%和17%以上。從用水結構變化來看,總體上呈現出“三增一降”的形態特點,即農業用水、生活用水、生態用水的比重呈現增長趨勢,工業用水比重呈現下降趨勢,且“十三五”時期凈增減量較“十二五”時期更為明顯。
(2)從用水結構的空間變化來看,位于滇中地區的昆明和曲靖工業與生活用水量較大;而位于滇西北地區的怒江和迪慶由于受到地理條件限制,人均水資源量較高,但農業用水、工業用水、生活用水、生態用水利用較少;九大高原湖泊涉湖州(市)生態用水量最大,與各級政府采取多種工程措施保障生態用水有密切關聯。
(3)從用水結構空間差異特征分析來看,生態用水的空間變化差異最大;用水總量、農業用水與工業用水的空間變化差異次之。從空間變化的地域分布看,位于滇中地區的曲靖、楚雄與位于滇東南地區的文山水資源利用相對變化率較大;而位于滇西北地區的怒江、迪慶與位于滇南地區的西雙版納、普洱、臨滄水資源利用相對變化率較小。
(4)建議加大用水結構調整力度。特別是在促進農業節水工作上,要繼續實施高標準農田建設、推進設施農業、探索區域非常規水資源利用研究;多措并舉鼓勵城鎮再生水回用于工業、市政雜用、景觀綠化等,減少新鮮水的取用;完善節約用水管理體制機制,嚴格控制生活用水,全面推進節水型社會建設,形成人水和諧及社會經濟可持續發展的格局。
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