石羊河流域（共9篇）
石羊河流域 篇1
生态补偿机制是在特定的环境、经济、社会和政治背景下的创新,是由生态系统服务的购买者、提供者首先实施生态补偿项目,还是由第三方首先实施生态补偿项目,对生态补偿项目的设计具有深远意义。几乎在所有的生态补偿项目中,生态补偿都是通过对采用具体的土地利用方式的提供者付费发挥效用,产生期望的生态系统服务。然而,在转变土地利用方式的同时,将减少土地的社会经济效用,这是当前生态补偿项目中考虑不足的原因之一。如何提高生态补偿的生态效率和资金效率,成为影响生态补偿制度有效性的关键问题,而补偿标准的核算是建立和实施生态补偿机制的重要内容和关键环节。
1 生态补偿标准的核定方法
1.1 补偿标准的参照
生态补偿标准的科学确定是建立生态环境补偿机制的关键,也是生态补偿机制研究的关键科学问题。国外主要基于价值理论、市场理论、半市场理论来确定生态补偿标准的方法[1]。依据价值理论确定生态补偿标准的方法有生态系统服务价值法、生态效益等价分析法(HEA),依据市场理论确定生态补偿标准的方法有市场法,而在实际应用中使用较广泛的是半市场理论法。基于半市场理论方法确定生态补偿标准的方法有:机会成本法、意愿调查法、微观经济学模型法[2]。在补偿实践中,应用最广泛的方法主要有机会成本法、生态系统服务价值法和支付意愿法。机会成本法的优点在于可直接对生态系统服务功能的提供者进行经济补偿,准确的数据能计量出该地区的环境保护成本,通过计量出的机会成本确定生态补偿数据,从而促使补偿者自觉保护环境。同时,机会成本法避免了估算复杂的生态系统服务功能价值[3]。生态系统服务价值法的优点在于:把生态系统服务功能的价值看作是生态补偿的上限,在数据量大的前提下,为资源的有效配置提供依据,从而更好地激励人们保护生态环境。支付意愿法(Willingness to Pay,WTP)又称条件价值法(Contingent Valuation Method,CVM),利用效用最大化原理,在模拟市场情况下直接调查和询问人们对某一环境效益改善或资源保护措施的支付意愿,以推导环境效益改善或环境质量损失的经济价值,CVM充分考虑了受益方的支付意愿[4]。
生态系统服务价值法、支付意愿法和机会成本法体现了生态补偿标准是生态效益、社会接受性与经济可行性的统一。关于流域生态补偿标准域值空间的确定,主要参考的是生态系统的环境收益、受偿者的支付意愿和生态系统服务价值,这里以前者为例进行分析。建立生态补偿的两个必要的条件是对象(对谁付费和对什么付费)和付费的标准。理论上讲,这些需要与给定预算下的最大环境收益一起考虑,因此最优的环境机制取决于接受者的反应。
1.2 石羊河流域生态补偿实践与问题
自2007年石羊河流域重点治理工作启动以来,流域内各部门采取综合措施,提前8年实现治理的两大约束性目标,治理成效逐步显现,生态环境恶化趋势得到有效遏制[5]。但目前的治理工程中还存在着以下问题:①后续扶持资金缺乏,水利工程运行难度大。一是地下水智能化计量设施缺乏后期维护资金。民勤县依托治理工程安装的机井智能化计量控制设施(共8025套)已连续运行7年以上,超出了设计使用寿命,加上运行中缺乏维护资金,软硬件更新维护不足,设备严重老化,故障率不断增大,严重影响了供水管理。二是滴灌工程设施缺乏后期扶持资金。民勤县已建成滴灌工程1.71万hm2,用水户需投入节水设备和设施维护费用5200万元/a,仅靠县财政筹措和农民自筹资金承担难度很大。②部分骨干工程和末级渠系未纳入治理规划内。民勤县红崖山灌区属井河水混合灌区,流域治理规划没有考虑该灌区的特殊性,尚有267km骨干渠道和1741km末级渠系未列入治理项目计划内,地表水灌溉渗漏严重。③生态灌溉工程未实施到位。近年来武威市通过关井压田,压减了配水面积4.2万hm2。关井压田区域内植被逐步恢复,由2006年的28%提高到2013年的36%。由于民勤绿洲气候干旱,人工植被的生存“非灌不植”,因此关井压田区域内的植被由于缺水,在自然状态下恢复较慢,亟需建设生态灌溉工程,快速恢复这些地区的植被。④水利信息化建设程度低。目前,民勤县对8000多眼机井的管理(如取水量的监控)主要是依靠人工,既耗时耗力,也无法进行实时监控,亟需加强对机井的信息化建设。由于缺乏全流域水量变化信息平台,基于信息化的全流水调动,水资源使用的末端缺少。⑤水资源与产业结构协同管理程度差。以水资源可持续利用为导性、生态良性循环为导向进行流域水资源与产业协同管理。通过中长期流域气候预报,指导流域产业结构优化,产业结构适应水资源动态变化,阻碍了治理成果的巩固和扩大。
实现流域生态补偿“双嬴”的目的是在维护脆弱的流域生态系统的同时,寻求流域生态经济的持续发展。对流域居民来讲,只有在保护流域生态环境与他们的个体私利不相违的情况下才能实现流域的“双嬴”。一方面,我们很难确定是否当前流域生态环境已接近最低的生态安全标准,但流域生态系统日益退化却显而易见。另一方面,由于缺少必要的技术支持,监控、追踪非法的退耕还地复垦、复牧,流域生态补偿的效果特别是对参与项目流域居民生计的改善并不十分理想,这是当前我国很多生态补偿工程共同面临的问题。由于流域的特性,建立地区尺度上的生态系统交易市场有着成本上的优势。一旦“双嬴”各方都发挥优势,区域性的市场被激活,保护环境的服务就剩下两个问题———强迫和激励[6],国家层面的PES属于后一类。对无偿服务的提供者,财政转移可作为有效的支付机制发挥作用。依据不同的生态补偿目的,会有不同的生态补偿机制设计,补偿的差异也将影响到相关的环境服务与可获得的补偿,但理论上来讲,应当存在补偿标准的上下限[7]。
2 石羊河流域生态补偿标准的域值空间
2.1 环境收益与机会成本的比较
石羊河流域上游的祁连山自然保护区位于河西走廊东南部,是石羊河流域最重要的水源涵养地。该区的生态环境保护主要以涵养水源、水土保持为目标,对不同的植被类型采取适当的措施和恢复技术,防止发生植被退化、雪线上升、蓄水能力减弱等问题,维护内陆河流域的生态安全。石羊河流域下游民勤地区实施生态补偿的目的在于防风固沙、防止土地退化[8]。根据当地的实际情况,应采取转换土地利用类型,特别是对已退化的土地需退耕还林、退化的草场需要禁牧。因此,确定主要的补偿区域是祁连山区与民勤县的典型乡镇。为便于分析与比较,我们采用徐中民等研究确定的石羊河流域生态恢复目标[9](表1、2)。
注:羊单位是指牲畜的计算单位。一只羊等于一个羊单位,一头牛等于五个羊单位,一匹马、驴、骡各等于五个羊单位。
2015年7月我们开展石羊河流域社会调查,确定了民勤县各乡镇农民耕地转换机会成本(图1,见封四),而上游祁连山地区因农户耕地收益较少,采用民勤县最低标准确定。正如前文的推导过程中所指出,以农民耕作土地购买所有生产资料的机会成本投入作为环境收益值更为贴切,此处的环境收益值直接应用徐中民等利用最小数据方法测算的耕地转换土地利用类型的收益损失值[10],具体的分析结果见表3。
考虑到耕地存在一定的退化率,这里只比较补偿开始的第一年。我们对所列补偿乡镇的环境收益测算值为32303011.23元,而以农户耕地机会成本测算值为24839700元,生态补偿环境收益高于农户土地耕作的收益。在不考虑预算约束时,以农户耕作机会成本测算的结果将是理论上实现生态恢复目标投入的最少生态补偿资金。若为实现生态恢复目标,则平均的补偿标准为4357.5—5664元/hm2。随着补偿标准的不断提高,当补偿标准高于农户耕作的机会成本时,农户会积极地选择参与生态补偿项目,反之则会拒绝参与。从本文调查的分析结果可知,农户期望的补偿标准为7600.5元/hm2,该值略高于全面实现恢复目标的标准定价。
实际上,多数生态补偿投入存在资金投入预算约束。当生态补偿投资存在预算约束时,需要进一步考虑补偿的优先性,通过优先性排序确定优先补偿的区域。本文引入的优先性指标是通过单位面积的环境收益与机会成本的比值来确定的[11]。当存在生态补偿投入预算约束时,依照优先性指标进行排序,择“优”先补,直至预算花光。这里假定控制最低生态补偿投入资金的2/3来进行说明。综合比较优先指标、耕作的机会成本,在补偿标准确定在3000元/hm2时可作为首次出价,则有19个乡镇参加生态补偿项目(机会成本低于3000元/hm2的双茨科乡搭了便车),而其中优先性指标排名前十位的乡镇均参加生态补偿项目,同意转变土地利用方式进行退耕还林、还草;考察预算剩余后,继续提高补偿标准,利用优先性指标进行筛选,直到预算花完。结果当补偿标准提高到7500元/hm2时,下游的东湖镇有110.6hm2进入生态补偿项目,剩余东湖镇85.5hm2、泉山镇252.7hm2、红沙梁乡43.9hm2、西渠镇100.9hm2、蔡旗乡200.5hm2、夹河乡146.2hm2,共计806.4hm2未进入参与生态补偿项目;如果依据调查农户期望的补偿标准为7599元/hm2计算,则将有3569.4hm2无法完成恢复目标,可见利用优先性指标排序,对控制生态补偿预算投资约束和完成恢复目标的作用十分显著(图2,见封四)。
2.2 支付意愿与生态服务价值比较
基于CVM的流域生态补偿支付意愿调查的结果,反映了受访者对假想市场商品的支付意愿。在实际调查中,受访者对周围的“生态系统服务”及“价值”概念是非常模糊的,并不能准确地理解与把握周围各种生态系统分类及其所提供的服务,而更多时候的理解是“我愿意为保护环境出多少钱”。基于生态系统服务类型的ESV评估则更为准确获得研究区内各种生态系统类型,并通过单价来测算研究区的生态服务服务价值。比如,在流域生态服务价值评估中,WTP或WTA的值可能更多被理解来保护生活或是生产环境不被破坏所需要个人支付的部分,但受访者生活与生产的环境中能提供什么样的生态系统服务与商品,受访者往往并不十分明晰,而通过事前判断受访者生活与生产环境的生态系统类型,则更为全面和准确。比较WTP与ESV值,特别是基于两类结果的流域生态补偿标准确定,反映出来的补偿意义大不相同。前者更多地表现为所关注的“个人偏好”补偿对象,后者则更多地是侧重于“宏观政策偏好”。
从图3(见封四)中三期的ESV平均估值发现,石羊河流域上游地区的ESV平均值整体在减小,上游地区超过9000元/hm2ESV值的面积在减少,中游地区平均ESV在4500—9000元/hm2的乡镇面积在增加,而下游地区超过3000元/hm2ESV值的面积也有所增加,甚至出现超过9000元/hm2ESV值的少数乡镇。这表明就流域整体来看,流域生态系统服务有所改善,特别是通过流域治理工程的实施下游地区的效果较为明显。从表4中两者的比较来看,在多数情况下WTP值要小于ESV评估的结果,WTP/ESV值的变化范围为0.27—0.90。
3 石羊河流域生态补偿标准的选择与确定
从本文的分析来看,WTP更多地表现为所关注的“个人偏好”补偿对象,ESV更多地侧重于“宏观政策偏好”,而耕作的机会成本则是最接近于环境收益的“生态补偿偏好”。从表5中对三个不同补偿标准确定参考来看,通常采用的“一刀切”补偿标准并不科学,生态补偿实施的效率与效果会大打折扣。
总体来看,以WTP为参照确定补偿标准,实施补偿的投入可能最少。但由于受访者的主观判断有着强烈的对自身生活与生产环境的“个人偏好”,对生态系统服务的整体性与系统性考虑较少,因此与实施生态补偿的初衷相差甚远。而以ESV为参照确定补偿标准,一定程度上改善了居民对生态系统服务认识,但对居民切身利益的考虑少,虽然生态补偿的财力投入有了较大提高,但对居民生态保护意识与行动的实际效果作用甚微。居民在生态补偿实践中最为关心的是家庭与个人的利益损失,而ESV并没有将家庭或个人的利益与生态环境的利益进行“捆绑”,生态补偿的效益有待分析。机会成本则将生态补偿实践与家庭或个人的生产实践联系到了一起,居民在接受可弥补他们因生态补偿实践中的实际损失又“何乐而不为”呢?尽管基于机会成本确定的生态补偿标准通常都高于WTP与ESV确定的值,但通过分析中引入的“优先补偿指标”指导以往的“一刀切”式的补偿实践,生态补偿实践的效率可得到保障。同时发现,当居民得到了放弃耕作活动而通过接受生态补偿保持其家庭或个人收益基本不变的时,解放出更多的剩余劳动力投入到社会生产实践中,以更获得更多的“生态补偿溢出”,享受生态补偿红利,实现生态补偿与生产活动的良性循环。但如何为解放出来的剩余劳动创造更多获得“生态补偿溢出”的机会值得探讨。
实施石羊河流域重点治理不仅关系到武威绿洲的生存和发展,还关系到作为丝绸之路“黄金通道”的河西走廊的生态安全和国家的生态安全。因此,要做到以下几点:一是建立多渠道、多元化的筹资机制。以政府投入为主,多渠道、多层次、多方位地吸引社会力量筹措流域治理资金,引导有关单位、企业和个人积极投资、共同治理石羊河流域;发行生态基金,将生态保护工程市场化,通过吸收社会闲散资金来保证生态补偿项目的完成;通过开征生态税,并结合政府纵向财政转移支付和横向转移支付的方式,对石羊河流域进行生态补偿。二是实现民勤地区生态治理和环境保护的最优化。对移民搬迁区和其他耕地压减区,在实施退耕还林还草的同时,同步实施人工生态林草的水资源保障工程,防止出现新的沙化。此外,应争取将压减的耕地列入退耕还林项目,在关井压田区域大力进行生态综合治理,探索发展生态经济。三是探索生态治理新机制。民勤县外出务工或直接迁出的人员较多,留守在农村的劳动力普遍年龄大、技能低,这批农民将成为末代农民。要充分发挥这部分人员的力量,鼓励和引导他们参与到流域的生态治理工程中,使他们转变为第一代生态工人,不仅能增加其收入,还能更好地治理和管理生态工程[12]。
4 结论与讨论
生态补偿标准的科学确定是建立生态环境补偿机制的关键,但目前在生态补偿的理论研究和实践操作中对“应该补偿多少”和“能够补偿多少”的理解上存在较大的差异[13,14,15],反映了多方利益相关者差别的行为偏好和对成本效益最大化的追求。由于生态系统服务无法“表达”自身的意愿偏好,所以实现各方利益相关者的帕累托最优无法实现,理论上无法得到补偿标准的最优标准。但传统“一刀切”的补偿标准在强调补偿实践易操作性的同时,部分牺牲了补偿资金的使用效率。现有的优化方法(如差异系数法等)虽然在一定程度上提高了补偿资金的使用效率,但仍然以“一刀切”的补偿标准作为指导,缺少对补偿标准域值空间的考虑。后期研究工作将进一步依据研究区的社会经济发展水平关键指标,开展社会经济详细区划,分析“生态服务产出”与“经济社会产出”间的耦合关系,为确定更加科学、合理、经济的流域生态补偿标准提供科学的参考。
石羊河流域 篇2
石羊河流域民勤绿洲生态补偿问题探讨
保护石羊河流域民勤绿洲的`生态环境十分重要,其中能否建立起长效的生态补偿机制,是解决民勤绿洲生态环境问题的核心.在实地调研基础上,分析了民勤地区的生态补偿现状,对优化石羊河流域民勤绿洲生态补偿机制的对策建议进行了探讨.
作 者：汪慧玲 李兰兰 作者单位：兰州大学经济学院,甘肃,兰州,730000刊 名：农村经济与科技英文刊名：RURAL ECONOMY AND SCIENCE-TECHNOLOGY年，卷(期)：20(6)分类号：X3关键词：石羊河流域 民勤 生态补偿
石羊河流域 篇3
古老的石羊河流域, 历经千年的沧桑变化, 已经由昔日史书中记载的水草丰美的膏腴之地, 变成了今天用水矛盾突出、生态环境恶化严重、人们生产生活严重受限的地区。石羊河流域问题的严重性, 表现在水资源已不可持续利用, 经济社会不可持续发展的地步。
石羊河全长250km, 发源于祁连山的冷龙岭, 河流补给来源为山区大气降水和高山冰雪融水, 产流面积1.11万km2, 多年平均径流量15.60亿m3, 流域总面积为4.16万km2。
石羊河水资源总量为16.59亿m3, 其中地表水资源量15.6亿m3, 地下水资源的合理开采量为0.99亿m3, 水资源总量并不充沛。20世纪初90年代初, 流域内的灌溉面积已达495万亩, 远远超过水资源最大负担面积247万亩。这些超载面积依靠超采地下水来满足作物的用水需求, 致使地下水开采量逐年增加, 使得地下水位每年以0.5~1m的速度持续下降。但即使这种对地下水资源的掠夺式开采, 依然不能满足灌溉需求。并且石羊河流域内的人口密度也远远超过了联合国沙漠化会议规定的防止沙漠化扩展的适度人口密度, 人均水资源仅为国际公认的缺水紧张警戒线1700m3/人的44%。流域内的降水量年际变化也较大, 年内分配不均。最丰年与最枯年比值为2~3倍左右, 在年内分配上, 汛期水资源量所占比重大, 7~9月占60%以上。特别是位于石羊河流域北部的民勤地区, 年降水量仅150mm左右, 蒸发量却达到了2000mm, 非常的干旱缺水。
石羊河中上游各支流, 普遍修筑了山谷水库和平原水库, 使得下游地区的来水量不断减少。据记载, 20世纪50年代, 民勤绿洲来洪水量为9200万m3, 随着各支流水库的相继减成, 来洪水量不断减少, 到了20世纪70年代时, 更是减到了2500万m3, 仅为水库建成前即50年代的27%。下游地区的民勤, 由于是半封闭的盆地地形, 地下水位高, 含水层厚, 但地下水基本处于停滞状态, 水中含盐量很高, 在盆底一带, 地下水开采层的矿化度高达2~4g/L, 无法利用。而石羊河流域用水结构不合理, 长期以农业灌溉为主, 又缺乏科学合理的灌溉制度, 大水漫灌造成了水资源的极大浪费。
石羊河流域水资源的短缺使得武威地区, 特别是石羊河尾闾的民勤面临着严重的生态危机, 荒漠化非常严重。如果不尽快采取有效措施, 整个河西走廊, 甚至整个西北地区都会面临沙漠化的威胁, 最终自然灾害频发, 人类将无法在这片土地上生存。基于以上问题, 2006年, 甘肃省启动了石羊河流域重点治理项目;2007年10月, 温总理提出了打好三套组合拳, 综合治理石羊河流域的战略构想;2013年, 习总书记来甘肃视察, 提出了“确保民勤不成为第二个罗布泊”。
2 石羊河流域综合治理中的林业建设
《石羊河流域重点治理规划》重点治理措施包括:调整产业结构、水资源配置保障工程、灌区节水改造工程、生态建设与保护工程。在生态建设与保护工程措施中以林业措施为主导。
从水系结构上, 石羊河流域林业措施主要分为:上游水源涵养林保护和建设、中下游天然林草植被的恢复扩大。
2.1 上游水源涵养林建设和保护
石羊河源头地处青藏、黄土、内蒙古三大高原的交汇地带, 周围被干旱荒漠、半荒漠、干旱草原、沙漠和盐碱地所包围, 境内高寒阴湿, 沟壑纵横, 在长期的历史演变过程中, 由于受气候变迁、人为破坏等多种因素的影响, 近1500km2的林草地被垦殖, 水源涵养林仅存不足550km2, 冰川雪线上升、林草植被严重退化, 森林涵养水源功能减弱、水土流失面积日益扩大, 自然灾害频繁发生, 河川径流量急剧减少。
2.1.1 封山育林
主要是对天然林缘外围地段的宜封荒山、残次林地、疏林地、重度破坏的残败灌木林地以及严重退化的牧地等, 因地制宜, 采取宜封则封, 宜补则补的育林方式, 天然恢复与人工促优相结合, 降低和消除人为的干扰因素, 实行管、封、造、育结合的培育措施, 加速植被的自然恢复。
2.1.2 退耕还林 (草)
对流域内与森林插花交错及林缘地带的耕地以及25°以上的坡耕地, 以及自然条件差、农物产量低、群众自愿退的耕地全部实施退耕还林, 达到集中连片、规模治理的原则, 使森林资源集中连片分布, 发挥最大生态效益。
2.1.3 强化林地、草原
加强资源保护队伍和能力建设, 强化林地征占用、林木采伐、林权改革管理, 规范木材市场与流通运输, 加大林业行政执法力度, 严厉打击乱征乱占、乱采滥挖、毁林开垦、偷砍盗伐、乱捕乱猎等蚕食林地和破坏森林资源的不法行为, 确保森林资源安全。
近年来, 石羊河流域源头综合治理过程中累计造林37万亩, 退耕还林8.97万亩, 封山育林46万亩, 义务植树1300多万株, 林业有害生物防治80多万亩。实施了小流域治理、封山禁牧、双龙沟植被修复等生态工程项目, 先后建成朵什乡旱泉沟石羊河流域源头综合治理示范区、哈溪小脑皮沟石羊河流域源头植被修复技术示范区和大红沟南泥沟综合治理示范点, 示范治理面积达到4.65万亩。累计治理水土流失面积544.75km2, 实施禁牧160万亩, 草畜平衡427.11万亩。
2.2 中下游天然林草植被的恢复扩大
2010~2013年, 石羊河流域治理的重点区域武威市, 实施了生态公益林、三北五期工程、天龙百万亩生态林基地、退耕还林、封沙育林、义务植树和特色林果、自然保护区等方面的建设, 有效扩大了人工造林种草的保存面积, 遏制了区域性荒漠化的蔓延。
2.2.1 压沙
武威市春秋的压沙造林活动主要在民勤县西线、北线及凉州区洪水河、民调渠沿线, 古浪县的民调渠沿线等防风固沙的重点区域展开。按照人均压沙造林1亩的要求, 确定各单位压沙造林人数, 明确了各单位任务及压沙造林地段, 提前做好麦草调运等各项准备工作, 并抽调技术人员深入治沙造林现场跟班作业, 开展技术服务和质量监督, 从地块落实、麦草调用、设置沙障等方面严把质量关, 严格落实压沙任务。各县区结合实际, 因地制宜, 注重创新压沙技术, 积极推广运用“麦草沙障+梭梭”的治沙技术, 收到良好效果。
2.2.2 人工造林
对区域内大面积宜林荒山、林中空地、沟谷河滩、村旁、路旁、水旁等重点水土流失地段, 营造水土保持林、护路林、护坡林和农田防护林, 最大限度地降低水土流失和风沙危害, 保障农作物增收和人民生命财产安全。同时根据地域特征, 以优良乡土树种为主, 引进和栽培高效经济树种, 采取抗旱造林技术措施, 因地制宜地营造速生丰产林、经济林, 多渠道增加农牧民经济收入, 把治理水土流失同有效增加经济收入有机结合起来。
石羊河的中下游地区在加大压沙造林力度的同时, 调整农业结构, 大力发展以葡萄、红枣、优质梨、枸杞为主的特色林果业。截至2013年底, 武威市共完成义务植树4337万株, 封沙育林108.53万亩, 特色林果业建设面积达到88.2万亩。生态林业得到了迅速发展, 有效改善了石羊河流域的生态环境。
截止2012年底, 民勤县在绿洲西北线龙王庙、西大河、老虎口、青土湖等重点区域营造生态林约26万亩, 全县治沙生态林区人工梭梭林保有面积达到44万亩, 形成了长达300多km的绿色长廊, 成为保护绿洲的重要屏障。
3 水系改善及良性发展
据甘肃省水利厅资料, 石羊河流域经过3年多重点治理, 下游民勤盆地局部地下水位有所回升, 平均回升0.553m, 生态环境有了明显恢复和改善。
2009年武威市水资源配置总量进一步削减为18.36亿m3, 比2006年实际用水量减少了4.9亿m3, 减幅达21%。2012年, 石羊河流域治理两大约束性指标提前8年完成。在干涸了51年之后, 民勤北部的青土湖再现了碧波荡漾的美丽景象。连续两年形成了人工季节性水面3~10km2, 生态恶化的趋势得到有效遏制, 区域环境质量持续改善。监测显示, 2011年青土湖地下水位已回升至3.6m, 民勤盆地多处地下水位均呈回升趋势。同时, 民勤县植被覆盖率提高到36%, 10万亩植被群落逐步恢复。
4 结语
石羊河流域综合治理的关键在于生态恢复, 而恢复生态的重点在于林业建设。近几年来, 通过对石羊河流域源头、中下游因地制宜的林业措施, 石羊河流域的各大水系得到了明显的改善和恢复, 流域综合治理有了阶段性的成果。这些现象说明, 通过各种途径多层面地进行流域内林业建设, 对改善流域水系状况是行之有效的。
参考文献
[1]甘肃省水利厅, 甘肃省发展改革委员会.甘肃省石羊河流域重点治理规划[R].兰州:甘肃省水利厅, 2007.
[2]甘肃省地方史志编纂委员会.甘肃省志·水利志[R].兰州:甘肃文化出版社, 1998.
全力打好石羊河流域重点治理攻坚 篇4
今年是石羊河流域重点治理全面攻坚的一年，全力打好重点治理攻坚战，对于促进《石
羊河流域重点治理规划》目标的实现、推动全市农村经济又好又快发展具有十分重要的意义。
打好石羊河流域重点治理攻坚战，必须明确“一个基本目标”，做到“三个毫不动摇”，努
力实现“四个转变”。明确“一个基本目标”，就是要朝着“努力把石羊河流域建成践行科学发
展观的示范基地”的目标来开展工作；做到“三个毫不动摇”，就是毫不动摇地坚持治理的总
方向、总目标，毫不动摇地坚持治理的基本思路和方法，毫不动摇地落实水权水价改革措施；
努力实现“四个转变”，就是努力实现从国家项目向自我生存发展项目的转变，实现从上级要
求我们做向我们必须这样做的转变，实现从被动应付向积极抢抓机遇的转变，实现从就治理
抓治理向统筹治理与发展的转变。
打好石羊河流域重点治理攻坚战，必须坚持质量第一，切实抓好灌区节水改造项目。节
水改造项目能否保质保量完成，直接关系到节水目标能否如期实现。各县区和各有关部门要
按照《规划》的要求，抓紧抓好节水改造项目科研报告编制、审查批复、工程招投标等各个
环节，以灌区为单元，加快项目实施进度。要坚持质量、进度和效益相结合的原则，强化工
程监督和管理，狠抓工程质量和效益，力争使重点治理项目达到一流的工程管理、一流的建
设速度、一流的工程质量、一流的节水效益。
打好石羊河流域重点治理攻坚战，必须全力推进“节水增收入户”工程。各县区要把以日
光温室为主的设施农业作为发展现代农业的重点来抓，积极开展“日光温室效益年”活动，坚
持因地制宜、分类指导，突出发展日光温室，稳步发展暖棚养殖和拱棚日光温室，确保全面
完成今年４．１万亩的建设任务。要着力抓好无主棚、闲置撂荒棚的落实入户和新建棚的扣
棚定植；做好群众的发动、技术服务、政策扶持、市场销售等工作；研究日光温室建设用地
流转政策，推进日光温室的连片建设和集约化发展；要以效益促进日光温室建设，以效益促
进群众主动参与。要严格落实关井压田任务，坚持真关真压；要坚守水权底线，继续优化水
资源配置；要加强协调调度，坚决完成分调水任务；要坚持保护为先，扎实搞好生态建
设；要坚持城乡联动，深入推进节水型社会建设。
今年石羊河流域重点治理的目标已经明确，关键是抓好落实。各县区、各有关部门要把
推进重点治理作为重中之重，切实落实首长负责制，政府主要领导要亲自抓、负总责，加大
对重点工作任务的督促检查力度，加强对突出问题的协调解决，形成工作有人管、责任有人
负、一级抓一级、层层抓落实的工作格局，确保重点治理工作顺利推进。要强化宣传培训，激发全民激情。市上将今年定为石羊河流域重点治理的攻坚年，各县区、各有关部门要按照
“攻坚年”的要求，进一步加大宣传的深度和广度，真正激发全民参与重点治理的积极性、主动性。要千方百计整合培训资源，创新培训方式，分阶段、分批次、有针对性地对农民群
众进行工程节水、日光温室、暖棚养殖、特色林果栽培等节水增收技术的系统培训，提高农
民素质，增强发展节水高效农业的本领。各级领导干部要深入调查研究，破解治理难题。要
抓紧做好典型培育工作，进一步整合人力、物力和财力，分区域、分层次，在城市和农村打
造一批节水增收示范点，发挥示范引领作用。要注重进村入户，强化为农服务。采取多种形
式向群众宣讲《规划》，搞好各项服务，变要求群众干为服务群众干。要严明工作纪律，营
造良好环境。石羊河流域重点治理事关武威生态安全和可持续发展，各级领导干部要严格遵
守政治纪律、财经纪律、工作纪律和项目建设管理的政策规定。要强化项目招投标管理，加
强在建项目工程质量管理，进一步规范项目建设程序和资金的管理拨付程序，强化监督措施，落实责任追究制度，彻底杜绝滋生腐败的漏洞。
“五个大幅度提升”，即大幅度提升基础设施水平、大幅度提升中心城市
辐射带动作用、大幅度提升产业发展层次、大幅度提升可持续发展能力和大幅度
石羊河流域生态脆弱性评价研究 篇5
目前, 针对生态脆弱性评价的研究日益活跃。在研究尺度上, 主要有对省域[3]、市域[4]和某些典型地貌类型区域 (如山地、湿地[5]、喀斯特地区) 的生态脆弱性评价;在研究方法上, 主要采用层次分析法[6]、灰色评价法[7]、模糊综合评判法等[8];在指标体系构建上, 有“成因和结果表现”指标体系[9]、“压力—状态—响应” (PSR) 指标体系[10]、多系统综合指标体系等[11]。对自然—社会—经济复合生态系统, 自然环境条件、人类活动影响、系统对人类干扰的反馈调节共同决定着生态系统的稳定性及表现出的脆弱程度。本文在结合已有研究的基础上, 建立包含“生态敏感性” (反映自然环境条件) 、“生态压力” (反映人类活动负面影响) 、“人类适应性” (反映人类活动的积极作用) 、“生态弹性” (反映系统反馈响应能力) 4个方面多项指标的综合评价体系, 运用层次分析法和综合指数法, 以“生态脆弱度”为衡量指标, 对我国西北跨寒旱区内陆河流域——石羊河流域的生态脆弱性进行定量评价。
1 研究区概况
石羊河流域位于甘肃省河西走廊东部, 乌鞘岭以西, 祁连山北麓, 介于101°41′—104°16′E、36°29′—39°27′N。流域行政区划包括武威市的古浪县、凉州区、民勤县和天祝县, 金昌市金川区和永昌县, 张掖市肃南裕固族自治县和山丹县少部分地区, 以及白银市景泰县部分地区, 范围涉及4市9县 (区) , 总面积4.16×104km2。流域属温带大陆性干旱气候区, 降水量少, 蒸发强烈, 多年平均降水量50—600mm、蒸发量700—2600mm;降水变率大, 年内降水分配严重不均。流域地势南高北低, 自西南向东北倾斜。根据地貌特点, 全流域可分为南部祁连山高寒区、中部平原绿洲温凉区、北部丘陵荒漠区三大自然地理单元。
石羊河流域是甘肃省河西走廊三大内陆河流域之一。流域水系发源于祁连山, 由东向西由8条主要河流和多条小河沟组成, 河流补给来源于山区大气降水和高山融水, 产流面积1.1×104km2, 多年平均径流量15.6×108m3。近年来, 社会经济的快速发展、人口的持续增长和对水土资源的不合理开发利用, 导致石羊河流域生态环境日趋恶化。流域内各部门需水量急剧增加, 水资源开发强度不断提高, 目前水资源利用率已超过150%。尤其是中上游地区对水资源的过度利用, 造成下游来水量锐减。由于地表水资源不能满足需要, 下游地区大量超采地下水, 导致地下水位下降、水质恶化、植被枯萎死亡, 引起土地盐碱化、荒漠化等一系列生态环境问题。
2 研究方法与步骤
2.1 指标体系的建立
生态脆弱性的成因复杂多样, 涉及自然生态过程和人类社会经济活动。指标选取过少, 不能全面准确地反映生态脆弱性现状;指标选取过多, 则会使评价体系过于复杂, 既增加数据获取的难度, 又由于指标间相互重叠、彼此相关, 反而降低评价的可靠性。本文结合石羊河流域实际的生态环境状况, 考虑到数据的可获取性, 选取涉及生态敏感性、生态压力、人类适应性、生态弹性4项脆弱性因子的20项指标构建评价体系 (表1) 。
2.2 指标说明与选取依据
生态敏感性指标:生态敏感性是指生态系统对人类活动干扰和自然环境变化的反映程度, 表明发生区域环境问题的难易程度和可能性大小[12]。面临同等程度的干扰, 生态敏感性越高的区域越有可能出现生态环境问题。石羊河流域位于我国西北内陆, 属温带大陆性干旱气候区, 太阳辐射强、降水少、空气干燥, 主要自然灾害有干旱、大风沙尘、土壤盐碱化和水土流失等, 因此选取干燥度、年平均沙尘暴天数、沙化土地面积比例、水土流失面积比例4项指标构成生态敏感性指标。
生态压力指标:生态环境承载的压力来自于人类长期的社会经济活动。长期以来石羊河流域对水资源过量开发使用, 生活用水、生产用水、灌溉用水严重挤占生态用水, 水资源成为制约当地经济社会发展的最主要因素。选取垦殖率、人口密度、人均水资源占有量、万元GDP用水量、农村饮用水安全未达标人口比例等5项指标构成生态压力指标。
人类适应性指标:生态经济学理论指出, 人类社会是生态系统的子系统, 人类活动必须以自然生态系统为基础, 受到自然环境容量的限制, 但同时以技术手段为中介, 人类通过经济活动不断地为自然生态系统输入物质和能量, 从而增强生态环境自我更新和资源补偿能力。此外, 技术进步、经济增长为消除污染和改善生态创造了经济技术条件, 增强了人类解决生态环境问题的能力。因此, 社会越进步、经济越发展、技术越先进, 生物圈和人类智慧圈之间就越能相互融合、协同发展[13]。以此为依据, 选择人均GDP、农民人均纯收入、农村居民家庭恩格尔系数、人均农业机械动力、有效灌溉面积占耕地面积比重、高中以上文化程度的人口比例6项指标构成人类适应性指标。
生态弹性指标:生态系统具有保持自身结构和功能稳定的能力, 当受到干扰时能在一定程度上进行自我恢复。生态弹性是指生态环境在内外扰动或压力不超过其弹性限度时, 具有自我调节与自我恢复能力的特性[14]。根据地理学和生态学原理, 地形地貌、气候、土壤、水文和植被状况决定了生态系统的特性, 也决定了生态系统的弹性程度。因此, 选取≥10℃积温、年平均降水量、森林覆盖率、水域占地面积比例、土壤平均有机质含量5项指标构成生态弹性指标。
2.3 数据来源
社会经济、人口数据来源于2011年《甘肃发展年鉴》和《甘肃农村年鉴》;自然地理数据来源于石羊河流域各气象台站统计数据、《石羊河流域重点治理规划》、2010年《甘肃省水资源公报》、《全国第四次荒漠化和沙化监测报告》、全国第二次土壤普查;土地利用数据来源于流域各县 (区) 2008—2011年土地利用调查、各县 (区) 政府及国土资源部门网站。
2.4 数据的标准化处理
为消除数据量纲对计算结果的影响, 采用极差标准化法对原始数据进行标准化处理[15]。对于与生态脆弱度正向相关的指标:undefined;j=1, 2, …, 20;对于与生态脆弱度负向相关的指标:undefined;j=1, 2, …, 20。式中, X′ij为第i个评价单元第j项指标的标准化值, Xij为第i个评价单元第j项指标的原始值, Xjmax为所有单元中第j项指标的最大值, Xjmin为所有单元中第j项指标的最小值。X′ij介于0—1之间, 其值越大, 表明生态脆弱度越大。
2.5 指标权重的确定
指标权重的确定是脆弱性评价的关键, 直接决定最终的评价结果是否合理可靠。权重的确定方法很多, 常用的有层次分析法、模糊综合评判法、灰色聚类法、主成分分析法等。本文从研究区尺度、指标数量、计算难易程度等方面综合考虑, 采用层次分析法 (AHP) 确定指标的权重。首先划分生态脆弱性评价的目标层、准则层和指标层。在咨询相关专家的基础上, 构建各级指标的判断矩阵。通过计算判断矩阵的最大特征值λmax及其对应的特征向量, 得出各因子或指标的权重, 然后进行一致性检验。目标层U:生态脆弱性评价;准则层 (因子层) A:A1—A4;指标层B:B1—B20 (表1) 。指标层和准则层的判断矩阵见表2—6, 层次总排序权重见表7, 计算结果见表8。
注:λmax=4.0710, CI=0.0237, RI=0.90, CR=0.026<0.10, 通过一致性检验。
注:λmax1=4.0813, CI1=0.0271, RI1=0.90, CR1=0.030<0.10, 通过一致性检验。
注:λmax2=5.1433, CI2=0.0358, RI2=1.12, CR2=0.032<0.10, 通过一致性检验。
注:λmax3=6.3113, CI3=0.0623, RI3=1.24, CR3=0.050<0.10, 通过一致性检验。
注:λmax4=5.1167, CI4=0.0292, RI4=1.12, CR4=0.026<0.10, 通过一致性检验。
注:CI总=0.0390, RI总=1.0603, CR总=0.0368<0.10, 通过一致性检验。
2.6 计算评价单元的生态脆弱度分值
生态脆弱度是用于表征区域生态脆弱性程度的量化指标。本文运用综合指数法计算各评价单元的生态脆弱度分值[16], 公式为:undefined。式中, EVDi为第i个评价单元的生态脆弱度分值, Pij为第i个单元第j个指标的标准化数值, Wj为第j个指标的权重;EVDi的值介于0—1之间, EVDi值越大, 表明生态越脆弱。
3 计算结果与分析
3.1 计算各评价单元的生态脆弱度
以县 (区) 级行政区为评价单元, 计算出石羊河流域9县 (区) 的生态脆弱度分值 (表9) 。表9说明了各县 (区) 的生态脆弱度分值和生态脆弱性各个因子的脆弱度分值, 因此可反映各评价单元整体的生态脆弱状况, 以及不同因子 (生态敏感性、生态压力、人类适应性、生态弹性) 对生态脆弱性的影响程度大小。
3.2 对生态脆弱性划分等级
按值大小, 参考赵跃龙等人的研究[17], 结合研究区域实际状况, 对石羊河流域各县 (区) 生态脆弱性划分等级, 划分标准见表10, 划分结果见图1。
3.3 结果分析
结果表明:①极强度脆弱区包括民勤县和景泰县。民勤县生态脆弱度0.643, 在9县 (区) 中最高, 同时生态敏感脆弱度和生态弹性脆弱度因子的分值也最高, 分别达到0.799和0.706, 表明民勤县生态环境对干扰的敏感程度很高, 生态系统稳定性差, 自我恢复能力弱。景泰县生态脆弱度0.606, 其中人类适应脆弱度较高 (0.694) , 表明景泰县整体生态环境状况较差;同时经济发展水平较低, 技术条件落后, 人类社会同自然环境的协调程度低。②强度脆弱区包括凉州区和古浪县。凉州区是石羊河流域中下游经济发达、人口集中的地区。在各指标中, 凉州区的水土流失面积、垦殖率、人口密度、人均GDP、年平均降水量、森林覆盖率的分值较大 (大于0.80) , 表明凉州区在经济发展过程中对资源的开发利用过度, 是一种不可持续的发展。同时, 人口的急剧增长, 使区域面临较大的生态压力。古浪县生态脆弱度0.576, 其中人类适应脆弱度很高 (0.895) , 表明古浪县经济技术条件落后, 发展方式低效、粗放。③中度脆弱区包括永昌县和山丹县。
结果显示, 两县的4项因子的脆弱度分值较平均, 说明生态敏感性、生态压力、人类适应性和生态弹性4项因子对两县整体的生态脆弱性具有相同程度的影响。④轻度脆弱区包括金川区、肃南县和天祝县。金川区生态脆弱度0.303, 其中人类适应脆弱度0.030, 在各县 (区) 中最低。作为依靠工矿业发展兴起的资源型城市, 金川区的工业化和城市化水平较高, 而耗水型传统农业在经济中比重相对较小, 因此金川区对水资源的利用效率较高, 具体表现在人均水资源占有量、万元GDP用水量这两项指标的标准化值较小。肃南县大部分位于祁连山中、高海拔山区, 受到温度季风性气流的微弱影响, 生态系统类型以山地森林、草原为主, 因此生态敏感脆弱度较低 (0.180) 。天祝县位于流域上游、祁连山东部, 境内森林和草原植被丰富, 并有冰川分布;此外, 天祝县生态状况相对较好, 生态脆弱度和生态敏感脆弱度在9县 (区) 中为最低, 分别为0.284和0.076。天祝县在石羊河流域中居于特殊的生态地位, 境内的水源涵养林对维持石羊河流域乃至河西地区的生态系统平衡发挥着重要作用。
3.4 对策建议
主要是:①南部祁连山区以保护水源、保持水土为主要对策。低山、坡地区加大退耕还林还草力度, 对放牧采取严格管理, 防治水土流失;高山区培育和营造水源涵养林, 保持山区水源涵养能力;禁止在水源区一带进行开垦、放牧、采挖等人类活动。由于保护环境和发展经济之间存在着矛盾, 在生态治理的同时不能忽视区域社会经济的发展。 天祝、肃南两县经济总体水平落后, 但生态地位非常重要, 如大力发展工农业, 必然付出巨大的生态成本, 得不偿失, 因此可考虑将旅游业作为发展重点, 利用祁连山区特有的自然景观发展生态旅游, 以生态旅游产业带动相关服务业的发展, 实现区域经济增长。②中部绿洲区人口密集、工农业生产发达, 但面临着水资源短缺、水土流失、土地沙漠化等生态问题, 保护水资源、保证生态用水是这一区域生态治理的关键。因此, 必须限制对水资源的消耗, 可通过以下途径来实现:一是调整产业结构, 发展非农产业, 鼓励引导资金和生产要素向第二、三产业转移。二是调整农作物种植结构, 实行退耕还草工程, 减少小麦、玉米等耗水型农作物的种植。三是实行虚拟水战略, 开展虚拟水贸易。对在生产过程中耗水量大的产品, 本地不生产, 而由其他地区进口。四是建立水市场和完善水权制度, 以实现对水资源的合理配置, 提高用水效率。③流域北部包括民勤绿洲以及绿洲外围荒漠区, 其中民勤绿洲占民勤县面积的11%, 集中了全县90%的人口。由于对地下水的严重超采, 引起了植被退化、土壤盐渍化、土地荒漠化等生态问题。绿洲灌区应以节约用水、提高水资源利用率为重点, 绿洲边缘区以防风固沙为主。具体措施为:一是调整种植结构, 推广节水作物如棉花、籽瓜的种植, 增加林草面积;二是推广节水灌溉技术;三是发展职业教育, 加强对劳动力的技能培训, 以增加劳务输出;四是实行生态移民政策, 减缓生态压力;五是封沙育林, 加强防护林体系建设, 实现乔、灌、草结合, 带、片、网结合, 加强护田林网建设, 保护农田。
4 小结与讨论
石羊河流域水资源变化趋势及特点 篇6
石羊河流域位于甘肃省河西地区东部,处于乌稍岭以西,祁连山北麓,地理位置介于东经101°41′~104°16′,北纬36°29′~39°27′之间,东南与白银、兰州两市相连,西南紧靠青海省,西北与张掖市毗邻,东北与内蒙古自治区接壤,总面积4.16万km2,占甘肃省内陆河流域总面积的15.4%,人口密度为54人/km2。
石羊河流域地势南高北低,自西南向东北倾斜。全流域大致可分为南部祁连山地、中部走廊平原区、北部低山丘陵区及荒漠区四大地貌单元。
石羊河流域深居大陆腹地,属大陆性温带干旱气候,气候特点是:太阳辐射强、日照充足,夏季短而炎热、冬季长而寒冷,温差大、降水少、蒸发强烈、空气干燥。
石羊河流域水系发源于祁连山,自东向西由大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河、东大河、西大河八条河流组成。河流补给来源为山区大气降水和高山冰雪融水,产流面积1.1万km2。
2 水资源变化趋势及特点
2.1 地表水资源变化趋势及特点
2.1.1 径流年内分配不均
石羊河流域山区河流的径流补给主要是降雨,因此径流的年内分配与降水年内分配基本一致,作物生长期4-6月径流量占年径流量的29%,主汛期7~9月占49.6%,最大连续4个月6~9月占59%,枯季10月至翌年3月占18.49%。
2.1.2 年际变化不大,多年补给基本稳定
占地表年径流总量95%的西大河、东大河、西营河、金塔河、杂木河、黄羊河六河的Cv值0.16~0.25,数值相对较小,说明这六河水量补给较为稳定,年际变化不大。占地表年径流总量5%的古浪河、大靖河Cv值分别为0.32、0.52,说明这两河水量年际变化较大。
从石羊河流域历次水资源评价成果来看,流域河川径流补给量多年基本稳定。
2.1.3 垂直及水平呈梯度分布
石羊河流域年径流深垂直及水平呈梯度分布,由祁连山区的500mm向浅山区递减为5mm,产流主要在祁连山区,中部平原区至北部干旱区基本不产流。
2.1.4 多年变化具有较明显的周期性
从45年径流系列动态变化过程总的来看,从1956年至1985年30年完成了一个丰平枯的循环周期,1985~2000年又开始进入下一个循环的10年平水期。我国西部内陆河流域气候的变化对水资源的影响短时期内是觉察不出来的。
2.2 地下水动态变化及特征
石羊河流域地下水多年动态总体特征是地下水位持续性下降。据地质部门1990年与1995年同期实测资料对比,武威盆地五年内地下水位平均下降1.85m,下降速率0.31m/a,民勤盆地平均下降2.83m,下降速率0.57m/a,昌宁盆地平均下降1.26m,下降速率0.25m/a。
3 产生的问题及解决措施
3.1 产生的问题
(1)由于石羊河流域径流年内的不均分配,在作物生长期(4-6月)的径流量较小,不到年径流量的30%,这就导致在此时段内地表径流无法同时充分满足流域工农业的生产需要,造成来水与用水时间上的矛盾。
(2)石羊河流域的主要产流区在海拔较高的祁连山区(500mm),而主要用水区在基本不产流的中部平原区和北部干旱区,造成来水与用水空间上的矛盾。
(3)2000年以后石羊河流域进入周期性循环的枯水期,来水量减少,而随着流域社会经济的发展,用水需求量却是逐年增加,这导致中下游为维持生存发展而大量开采地下水,进而导致地下水位持续下降,矿化度逐年上升,地面旱生植物大面积退化死亡,生态系统十分脆弱。
3.2 解决措施
(1)从外流域向石羊河流域调水,满足流域社会经济发展需求。
(2)进行生态系统保护,恢复上游祁连山区植被,提高水源涵养能力。
(3)减小中下游农业种植面积,大力推进农业节水灌溉措施,提高水源的利用效率。
(4)控制中下游地区地下水的开采量,逐年恢复地下水水位。
4 结束语
文章详细分析描述了石羊河流域地表水资源变化趋势和特点,并论述了由于该特征和变化趋势所产生的一系列问题,并针对这些问题简单叙述了相关的解决措施。
参考文献
[1]李金标,王刚,李相虎,马金珠.石羊河流域近50a来气候变化与人类活动对水资源的影响[J].干旱区资源与环境,2008.
[2]畅建霞,王义民,黄廷林,黄强.石羊河流域水资源开发利用存在的问题及调控对策[J].干旱区资源与环境,2006.
石羊河流域 篇7
1 流域概况
石羊河流域位于甘肃省河西地区的东部, 地理位置大致在101°22′~104°04′E、37°07′~39°24′N行政范围, 包括武威市的古浪县、凉州区、民勤县和天祝县的一部分, 金昌市的金川区、永昌县。 流域南北长约300km, 东西宽150km, 流域面积为41149km2, 现有人口近200 万。 南部祁连山区的年降水量在200mm以上, 最高可达约1000mm, 是石羊河流域水资源的集成区, 有8 条河流在此形成 (西大河、东大河、西营河、金塔河、杂木河、黄羊河、古浪河和大靖河) 。 上游祁连山区气候高寒阴湿, 适于林草生长, 以繁茂的林草生态为主, 主要起涵养水源, 生产木材和适度放牧的作用; 中部武威绿洲、金昌绿洲和民勤绿洲地区气候十分干旱, 属于温带荒漠气候, 年降水量在70~180mm之间, 这一地区是主要农业活动区和水分消耗损失区, 也是受沙漠化危害的主要地区。 绿洲周围是沙丘、 戈壁以及荒漠草原, 植被稀疏, 生态环境十分恶劣, 退化严重。 自20 世纪50 年代以来, 石羊河流域生态环境治理取得了一定成绩, 但随着人口的增长、社会经济的发展和水土资源的大规模开发利用, 石羊河流域总体上仍在持续恶化。
2 流域生态环境恶化原因分析
造成石羊河流域生态环境恶化的原因是多方面的, 但主要是自然因素和人为因素两方面。 由于自然因素和人为因素的共同作用, 使该地区的生态环境更加脆弱。
2.1 自然因素分析
2.1.1 利用率很低的沙漠荒漠化面积大
就流域内的武威市来说, 沙漠荒漠化面积有16568.4km2, 占全市总面积的49.85%, 而这部分土地因贫脊利用率很低。 由于沙漠几乎是三面包围绿洲, 成为沙尘暴的主要发源地, 极大地威胁着绿洲的生存。
2.1.2 山地面积大于平川面积
流域内武威市境内的祁连山区面积11030.40km2, 占全市总土地面积的33.18% , 是平川绿洲面积5639.16km2的1.96 倍。 而平川绿洲面积仅占全市总土地面积的16.67%, 不到1/5。
2.1.3 耕地面积占总土地面积的比例很小
全市总耕地面积 (净面积) 410544.73hm2, 占总土地面积的12.35%。 其中旱地190199.2hm2, 占总土地面积的5.12%。 在耕地面积中, 质地良好的土地仅有144211.53hm2, 占总耕地面积的35.13%, 占总土地面积4.30%。
2.1.4 水资源短缺, 很难形成较好的生态系统
水是生命之源, 是人类赖以生存的重要自然资源, 亦是生态环境保护和建设的关键要素。 石羊河流域干旱少雨, 蒸发量极大, 促使生态系统失衡。 水文资料表明, 石羊河流域武威市境内6 条河流, 年平均径流量由50 年代的10.05 亿m3下降为90 年代的8.60 亿m3, 减少了1.45 亿m3。 目前石羊河流域武威境内水资源人均占有量700m3, 不到全省的1/2 和全国的1/3, 耕地亩均水资源量近220m3, 不足全省的1/3 和全国的1/8, 是一个资源性缺水地区。 随着社会经济的发展, 人民生活水平的提高, 对水资源的需求与日俱增, 水资源短缺及供需矛盾将会更趋尖锐, 无法满足生态用水。
2.1.5 病虫害危害严重
近年来, 绿洲内防护林的病虫害相当严重, 能遮风挡沙的杨树, 不敌天牛和食叶虫的侵害, 一些林带在害虫的摧残下死亡, 失去了对绿洲的保护作用。
2.2 人为因素分析
由上所述, 石羊河流域由于本身所处的地域自然环境条件极差。 但人们为了生活, 为了维持最低的生活水准, 不得不对自然资源进行开发利用, 由于在资源开发利用当中的一些不当之举造成了本就脆弱的生态环境的恶性循环, 沙漠化日趋严重。
2.2.1 水资源开发利用过量
由于近年来对水资源的过度开发利用, 特别是在石羊河径流量减少的情况下, 流域内中下游争先恐后地大量超采地下水, 使地下水位以每年0.5~1.0m的速度下降, 较70 年代下降15~25m, 在绿洲内形成了近1000km2的大漏斗。 由于地下水位的下降, 造成大片灌木林以及天然植被衰败死亡, 过去的林地被沙漠替代, 大片农田被流沙吞没。 仅地处流域下游的民勤县境内天然沙生灌木林由50 年代的13.3 万hm2下降到目前的7.3 万hm2, 人工栽植的8.7 万hm2以沙枣为主的人工林保存面积只有3.5 万hm2, 其中有多于1 万hm2枯萎死亡, 成了残木败林。 植被的退化, 加快了荒漠化的进程, 以每年近20m的速度推进, 沙漠化面积日益扩大。 同时由于地下水位的下降, 导致水质恶化, 矿化度不断升高。 据观测, 流域下游区地下水矿化度平均每年上升0.12g/L, 最高已达到16g/L, 不仅造成了土地的盐碱化, 也使人畜饮水发生困难。 民勤绿洲北部已有7 万人、13 万头牲畜的饮水发生困难, 全县盐碱地面积由过去的1.2 万hm2上升到现在的2.3 万hm2。
2.2.2 上游祁连山区水源涵养功能下降
祁连山是石羊河流域径流形成区, 由于人口剧增、森林砍伐、过度放牧以及开荒种地等现象导致大量的林地被蚕食, 使森林涵养水源的功能和作用渐渐失去。 从50 年代至今, 已有多于3 万hm2林草地被开垦, 使森林覆盖率由过去的22.4%减少到现在不足14.4%, 许多地方裸露为黄土, 呈荒漠景观。 目前水源涵养林不足550km2, 灌草面积约3100km2, 植被覆盖率只有40%左右, 致使保水能力减弱, 水土流失面积增大。
2.2.3 水污染日趋加重
石羊河主河道及上游8 条支流皆为季节性河流, 流量小、流程短, 自净能力很差, 但进入河流的工业和城市生活废污水却逐年增加, 2003 年达9170 万t。 同时, 随着地膜、化肥、农药用量的增加, 也加剧了污染程度。
2.2.4 治理与管理措施弱化
在南部祁连山水源涵养林区及北部沙漠区农林牧矛盾突出的地方, 由于缺乏封山 (沙) 育林 (草) 的专项经费, 缺少专业管护人员, 缺乏必要的管理规章, 林草植被管护工作相对比较薄弱, 某些地方甚至失控。 北部沙漠区由于当地人们为了眼前利益, 无节制地在绿洲外围沙漠植被区垦荒, 由于开垦与治理很不协调, 致使被垦后由于效益不良又弃耕, 使这些地方的沙丘活化相当迅速, 导致土地沙荒化的加剧。
2.2.5 绿洲内部农田防护林建设未形成体系
多年来, 在中部绿洲区提倡和鼓励农田防护林的建设, 但无系统的规划, 无相应的政策, 无相应的保护措施, 使绿洲内林网建设零零散散, 难成体系, 防护功能无法有效发挥出来, 使绿洲受到风沙严重的侵害。
3 流域生态环境恶化的整治对策
3.1 合理利用水资源, 提高水资源的利用率
水是维护生态环境良性循环的必要条件。 我们应该根据上、中、下游统筹兼顾, 共同发展的原则, 制定全流域水资源总体开发利用规划, 合理地分配和利用水资源。 此外, 全流域必须推行实现长远目标的各种节水措施, 发展节水农业、节水工业和建设节水型社会。 通过大力推广节水灌溉, 引进一批先进适用的节水技术设备, 实施薄膜覆盖等节水措施, 不断挖掘节水的潜力, 协调上、中、下游农、林、牧布局与经济发展的关系, 维护上、中、下游自然生态的平衡以实现整个流域水资源的可持续利用。
3.2 保护和恢复植被, 整治沙漠化土地
保护植被不仅是保护这些植被资源和土地资源, 也是防止土地沙漠化的根本措施。 在上游祁连山区加大造林力度, 同时实施天然林保护工程和退耕还林 (草) 工程, 增加林木覆盖率, 增强水源涵养能力;在中游, 要大力营造防护林网, 下游要营造防风固沙林和封育荒漠草场。 对绿洲外围的山区和沙漠区划出一定范围的自然保护区, 严禁放牧和开垦, 禁止植被的破坏。 对已经沙化的土地采取退耕还林 (草) , 实行封育等措施, 恢复天然植被, 建设饲草基地, 发展畜牧业, 达到既防治沙漠化又发展经济的目标。
3.3 控制人口数量, 缓减人口对环境的压力
石羊河流域内人口数量大, 以及贫穷人口多是造成石羊河流域生态环境问题的根本原因, 要彻底解决生态环境问题, 应该首先解决人口问题。 除有效地实行计划生育将人口数量控制在人口发展规划范围外, 政府还应该实施生态移民计划, 将生态环境较脆弱、人口压力大的地区人口, 部分搬迁到环境容量大、人口压力小的地区是解决人口对环境压力的有效途径。 大力发展中小企业, 开辟第二、 三产业, 使农业人口逐渐向其他行业转移, 以减轻人口对土地的压力。
3.4 实行农牧结合, 有效实现高效农业
实行农牧结合, 以农养牧, 以牧促农, 即种植业为畜牧业提供大量的饲草料, 畜牧业为农业提供优质有机肥, 是农业可持续发展的必由之路。 在整个河西地区, 普遍存在种植业的副产品———作物秸秆, 60%以上被闲置堆放, 或者将其烧掉, 十分可惜;但是荒漠草场严重超载过牧, 草场退化, 牲畜草料不足。 实行农牧结合, 可以有效解决这两方面的矛盾, 将作物秸秆加工处理后喂养牲畜, 在农区建立养殖场, 既充分利用秸秆过腹还田, 增加地力, 又增加经济收入, 提供肉、蛋、奶、毛、皮等产品, 提高生活水平。 实行农牧结合的另一种方式就将农区剩余的农副产品运往牧区, 作为饲草料, 将牧区的畜粪运往农区, 作为有机肥, 通过多级利用, 互利互惠, 有效地实现高效农业。
3.5开展退化环境的科学研究, 提高流域管理水平
要根据本流域环境退化的特点, 合理安排科研工作和不同类型整治试验示范项目, 掌握整治的途径和办法。 充分发挥甘肃省政府石羊河流域管理委员会和甘肃省水利厅石羊河流域管理局的统一管理、 统筹协调的职能, 加强流域内水资源的统一管理。 通过科学测定, 制定合理可行的流域水资源分配计划。 省直有关部门和流域内各市、县区要按照各自职责和任务分工, 把各项治理措施和工作细化, 把流域治理成效与干部政绩结合起来。 此外, 还要深入进行环境保护的宣传力度, 努力提高全民的环保意识, 制定环境保护的地方法规和条例, 依法治水、依法治林、 依法治沙; 建立石羊河流域环境监测网络, 为环境整治提供科学依据。
4 结语
本文基于石羊河流域的实际现状, 对生态环境恶化状况及原因做了分析, 并对石羊河流域生态治理及生态坏境改善提出了相应的对策, 在石羊河流域综合治理过程中会起到一定借鉴作用。 石羊河流域综合治理必须建立一个适应经济、社会和生态环境持续、协调发展的供水保障体系和高效运作的现代化流域水资源管理系统, 并解决生态环境建设的体制、机制和投资, 提高水资源利用的效率, 以实现区域经济的可持续发展。 最后衷心地感谢王有科老师在我学习当中长期的认真指导以及对本论文悉心的修改。
摘要：石羊河是甘肃省三大内陆河之一, 在河西乃至全省经济社会发展中起着十分重要的作用。然而近些年来该流域出现水资源急剧下降, 植被大面积衰退死亡, 土地沙漠化等一系列生态环境问题, 已经严重影响和制约到流域及其周边地区的经济建设和社会安定, 所以, 石羊河流域生态坏境的恶化现状急需研究和整治。从自然因素、人为因素两个方面, 对石羊河流域生态环境日益恶化的原因进行了分析, 并从水资源利用、植被保护、产业调整、人口控制、科学研究及管理等几个方面制定了相应的整治对策, 为石羊河流域综合治理提供相关的参考和依据。
石羊河流域 篇8
1 石羊河流域生态环境面临的严峻问题
1.1 水资源总量严重不足, 供需矛盾突出
石羊河流域深居大陆腹地, 属大陆性温带干旱气候, 降水量远低于蒸发量。流域人均拥有水资源量仅为全国的1/3, 亩均水资源量仅为全国的1/4, 远低于国际水资源紧缺标准。近年来人口增加了34%, 农田灌溉面积增加了29%, 粮食增加了45%, GDP翻了约6倍, 而水资源量不但没有增加反而减少了1%, 流域的水资源负荷不断上升。这势必导致经济社会用水挤占生态用水。中下游地区为满足社会发展和经济不断增长的用水需求, 无节制地大量开采地下水, 致使地下水过量超采, 水位不断下降, 整个流域引发了水资源危机和生态失衡。而生态环境恶化反过又威胁人类的生存环境, 使人与自然不能和谐共处。
1.2 土壤盐渍化
地下水超采和灌溉活动, 使地下水反复消耗和浓缩, 导致了地下水质的急剧恶化。在民勤绿洲内地下水位埋深极浅, 通过长期强烈的蒸发作用, 盐分在地表聚积, 形成蒸发型积盐土壤。土壤盐渍化造成大量耕地无法使用, 弃耕后农田再一次开始沙化、活化, 流域内耕地和植被明显表现出向上游水源回缩的趋势。
1.3 生态植被退化
植被退化和死亡是石羊河流域面临的又一大灾害。下游地区河流水量的减少以及地下水位的下降直接导致根系浅的荒漠植被大量枯死、退化, 下游地区的荒漠地带普遍出现大片天然胡杨林及灌木林严重退化的现象。从70年代开始, 首先是湿生植物退化, 现在几乎全部被旱生植物代替, 大面积的天然林和50年代末种植的沙枣林衰败、枯死。位于石羊河流域维系民勤绿洲生死存亡的沙漠边缘和外围的人工防风固沙柴湾墙大部分破败死亡;成片的人工沙枣林、柴茨灌草及沙生植物枯死;固沙能力减弱, 植被覆盖率下降。
1.4 流域水污染严重
随着流域经济快速发展和城镇化进程的加快, 工业和生活用水量的增加, 导致污水排放量增加, 大量工业废物及生活污水未经处理直接排入河道。由于石羊河干流正常径流少且流程短, 环境容量小, 纳污量有限, 河道自净能力很差, 造成地表水严重污染。地下水也因地表水的污染、水资源的多次重复利用及各种面源污染物的渗漏等原因而受到不同程度的污染。
1.5 土地荒漠化
水是维持荒漠绿洲生态系统的决定因素, 水资源的严重紧缺, 不仅打破了水资源系统的天然平衡, 同时也严重破坏了全流域的生态平衡。干旱的气候和沙质疏松的土壤是沙漠化得以形成和发展的基础, 而人们对水资源的掠夺式开发则是石羊河流域土地荒漠化的根本原因。中上游截流了大部分的水源, 使流入下游民勤县的水量越来越少, 导致全县沙漠化进度惊人, 民勤的青土湖已经消失, 巴丹吉林和腾格里两大沙漠已经“握手”, 沙尘暴越来越频繁。
1.6 人口贫困化加剧
在石羊河流域, 贫困和生态环境脆弱具有很强的相关性。正是由于当地社会经济发展落后, 迫于贫困和人口增长等压力, 人们往往以牺牲环境为代价获得经济发展与生活水平的提高。但脆弱的生态状况和有限的环境容量, 极易因人类活动而遭受破坏, 毁林开荒、陡坡种植, 换取一时经济发展的短视行为大量存在。从而造成更为严重的水资源不足, 土地的盐渍化、荒漠化, 自然灾害更加频繁, 危及人们的生存基础, 反过来又大大制约了石羊河流域人民脱贫致富。
2 石羊河流域生态环境安全问题的根源分析
石羊河流域生态环境问题的产生, 既是自然环境变迁的客观结果, 更是人类盲目开发以及掠夺性获取的必然产物。
2.1 全球气候变化的大背景
中国西北地区从小冰期结束以来的100年左右的时间里, 处于波动性暖干的气候环境。近50年来, 中国西部以每10年0.2℃的速率升温, 特别是近20年来气温升幅更大, 远高于近百年全球0.4～0.8℃的平均升幅, 与此同时, 中国西北降水呈明显减少的趋势, 西北干旱区多条河流出山径流呈现波动性下降趋势。石羊河流域位于西风和季风的交汇区, 独特的地貌, 脆弱的生态环境对全球气候变化非常敏感, 这是石羊河流域生态问题产生的客观原因。
2.2 水源涵养林的萎缩
石羊河流域水源全部依靠祁连山区产水量, 近年来, 流域上游祁连山区由于人为砍伐森林, 过度放牧, 开矿挖药和毁林毁草开荒种植, 植被破坏严重, 雪线不断上升, 涵养水源的能力在降低。
2.3 粗放的经济增长路径偏差
石羊河流域在经济发展过程中只注重经济增长而忽视经济发展, 从而选择了一种粗放增长的路径, 形成了以消耗大量资源换取暂时经济增长的高投入、低产出的粗放经营格局。水资源效率很低, 同时还存在着水资源的过度利用和掠夺性开发, 加剧了生态系统的失衡, 引起草场退化、土地沙化、土壤盐渍化、地力减退, 造成严重的生态环境问题。
2.4 人口过度增长的压力
石羊河流域内人口的过度增长也是影响区域生态环境恶化的重要因素。石羊河流域人口增长速度快、密度高, 目前石羊河绿洲内人口密度超过300人/km2, 与人口稠密的四川省水平相当, 且农业人口比重大, 对水土资源的开发利用需求高, 造成水资源的过度消耗, 超出环境承载能力。
3 石羊河流域生态可持续发展的路径与对策
要实现石羊河流域经济社会协调发展, 必须从根本上解决流域在生态和环境中面临的一系列问题, 通过各项政策调整和制度创新, 促进石羊河流域水资源的可持续利用和生态环境可持续发展。
3.1 推进节水型社会建设
石羊河流域的生态问题是一个以水资源利用为中心形成的上下游紧密联系、人与自然相互影响的系统工程。必须在全社会范围内弘扬节约用水、保护水资源的行为, 使公众自觉养成节约用水、科学用水、持续用水的观念意识, 使有限的水资源得到充分利用, 严格以法制水、以法保护生态环境。
3.2 推行集约生产
解决石羊河流域水资源问题的核心是提高用水效率, 而提高用水效率的根本途径在于改变生产方式, 推行集约型生产。因此, 要引导农民改变长期以来形成的生产方式, 通过制定和完善扶持农民发展高效设施农业和种草养畜的优惠政策, 建立健全适应新的生产方式的市场销售、技术指导和疫病防治等社会化服务体系。大力发展节水高效农业, 加大对节水新技术、新工艺、新材料、新设备的推广应用的力度, 达到大面积推行滴灌、渗灌等先进实用技术。支持企业加快技术改造步伐, 淘汰高污染、高耗水的落后生产工艺。
3.3 实施生态绿化工程
植树造林是改善生态环境的重要内容。
要加强天然林保护与培育, 坚决制止乱砍滥伐、乱捕滥猎、乱垦滥占、乱采滥挖等植被破坏行为;强化森林防火及有害生物的防治;依靠林业科技, 科学合理的经营培育水源涵养林, 为流域森林生态健康保育提供技术依据。要坚持南护水源、中建绿洲、北治风沙的原则, 南部祁连山区以保护水源涵养林为重点, 中部以建设防护林、生态林为重点, 北部以建立荒漠生态封育区为重点, 通过上、中、下游共同努力, 切实改善生态环境。
3.4 生态移民
石羊河流域的生态问题实质上是人与自然的关系突破了平衡点, 人口己超过了水资源的承载能力。人口的大量增加导致粮食需求的增加, 进而毁林造田, 耕地面积增加, 林地面积减小, 需水量增大, 使水资源供需矛盾更为尖锐。如果国家有计划的实行移民政策, 建立和开辟新的地区, 鼓励当地农民移民, 该地区的生态压力就会减少。
3.5生态补偿
为保障石羊河流域的生态安全、保证流域水资源的可持续利用, 需要建立流域生态补偿机制, 实施中央及东部生态受益区对西部生态屏障区进行生态补偿, 石羊河流域由于水资源的严重匮乏, 本身“造血功能”已经大幅度衰退, 因此要以国家补偿为主, 社会补偿和自身补偿为辅的方式。
总之, 要实现石羊河流域的可持续发展, 就要不断推进节水型社会建设, 推行集约生产, 实施生态绿化工程, 建立生态移民和生态补偿政策, 从而形成一个生态资源能够自我补偿和修复的人与环境协调发展的新经济增长模式。
参考文献
[1]魏金平, 王建宏.遏制石羊河上游生态恶化的对策研究[J].中国农业资源与规划, 2006, 19 (1) :26-29.
[2]沈大军, 崔丽娟, 姜素梅.石羊河流域水资源问题的制度原因及对策[J].自然资源学报, 2005, 20 (2) :293-299.
[3]易蓉蓉.基于生态补偿视角的转移支付制度研究[J].中国集体经济、财税金融, 2011, 17 (5) :98-98.
石羊河流域 篇9
我国水市场目前是政府主导与市场机制相结合的准市场, 由于水资源不同于其他物质商品的流动性特点, 水权交易过程中存在很多的问题。目前我国很多研究重点放在水权的界定与分配, 水权政策与管理体制, 国外水权理论、制度对中国的启示及水权分配的博弈问题上, 对水权定价问题尤其是水权定价的模型及应用研究还较欠缺。本文针对石羊河流域武威市用水现状, 结合国内外对水权交易价格的研究现状, 选择合适的定价模型并根据当地实际情况确定适宜的水权交易价格, 旨在为当地水权交易价格的最终确定提供借鉴, 为水权交易的成功奠定基础。
1 水权交易价格确定
1.1 水权价格
我国现行的水权市场通常可以划分为三个级别[1]。第一级水权市场是水权所有者即国家水行政部门等有关部门对区域水权进行配置, 由于国家水资源初始配置的垄断和强制性, 一级市场并不能称作真正的市场;第二级水权市场是水权在区域政府及流域机构内部和彼此之间的流转, 是对水权的再分配;第三级水权市场是用水户之间的水权交易与转让, 是完全意义上的水权市场, 水权交易价格可由市场或买卖双方以协商或拍卖的方式决定。如图1所示。
作为水权分配和转让的经济杠杆, 水权交易价格的确定受到诸多因素的影响, 归纳起来主要有以下六个方面[2]。1) 自然因素。我国水资源的分布有极强的时空不均匀性, 水资源的稀缺程度可由水权价格直接反映出来, 水资源越稀缺, 水权价格也越高;2) 经济因素。经济发展水平、水权交易主体能承受的最大交易量等都在很大程度上影响着水权交易价格。一般来讲, 社会经济发展水平越低, 则水权交易主体能承受的水权交易量也越少, 对应的水权价格相对较低;反之, 则越高;3) 工程因素。由于水资源具有流动的特殊属性, 水权需可控才能进行交易, 因此为了保证水权交易的正常进行, 输水、蓄水等水利工程的新建或改善必不可少。工程因素主要包括工程设施规模、工程状况、供水保证率等;4) 生态与环境因素。水资源的水质与水权价格成正比, 水质的下降会减少水资源的多功能性, 打破水资源的供需平衡, 造成“水质型缺水”, 从而影响到水权价格。人类社会经济的发展会在一定程度上造成水资源的污染, 所以对生态环境的保护需要在水权交易价格中考虑到;5) 交易期限因素。用水户所持有的取水许可证有交易的期限, 这就决定了水权交易的有限性。张仁田等[3]认为, 临时水权交易价格较低, 永久水权交易的价格相对高一些。水权交易期限越长, 该过程中不可控因素增多, 可能出现的风险越大, 水权交易价格也就越高;6) 社会因素。国家相关权力机构对水资源的配置有一系列的政策规定, 有诸多优惠措施及补贴。由于我国由计划经济体制转变成了市场经济体制, 水权市场市场化的程度对水权价格有着关键性的影响。
由于影响因素极其复杂, 确定合理的水权价格就比较困难。水权定价应该遵循公平性、成本回收与合理利润、流域定价、时效性、可持续性等原则[4]。水权价格的合理性对减少水资源的浪费、污染;提高水资源的利用效率;吸引资金投入水资源的开发、保护、节约等方面都起到举足轻重的作用。
1.2 水权定价方法
目前国内研究出的水权定价方法基本上有以下几种。
1.2.1 成本评估定价法
成本评估法是国内现在较常使用的水权交易价格确定方法, 对于水权交易成本的类型有几种不同的观点。李雷鸣等[5]以水资源供需矛盾的协调为出发点, 将水权交易成本分为五个部分, 分别为:库存成本、运送成本、商议成本、信息和风险成本;而沈满洪[6]则以产权经济学交易成本的理论为依据, 将交易成本分为探寻信息的成本、核算水权的成本、交涉成本、合同签订成本、监督合约执行进展的成本、违约赔偿成本和权利维护成本;陈洁等[7]通过对水权影响因素的归纳总结将水权交易成本分为工程成本 (CE (Q) ) 、生态补偿成本 (CB (Q) ) 、经济补偿成本 (CP (Q) ) 和风险补偿成本 (CR (Q) ) 。笔者认为陈洁等人的方法较全面的考虑到了水权交易的各类费用, 且分类较为明晰。如图2所示。
1.2.2 模糊识别定价法
在研究复杂非线性系统时, 为了解决不确定性、模糊性等问题, 并对复杂系统进行一个综合的评价、控制、预测等, 模糊识别模型已经被广泛应用并取得相当不错的成果[8]。水权交易价格涉及到自然、社会、经济等各个领域, 由于影响因素的多方面性, 是个极复杂的系统, 且很多因素都是定性的而无法定量研究。传统的经典数学方法对这类系统往往不能较好的描述, 而模糊数学方法在测评时具有显著的优势。使用该方法确定水权价格可先提出指标体系X= (x1, x2, x3, x4, x5, x6) , 其中x1~x6分别为供求指数、社会综合指标、水权交易期限、预期水权价格、工程综合指数和不确定性指数, 再通过确定指标的标准特征值、相对隶属函数, 确定权重、X对各价格等级的隶属度最终对水权定价[9]。
1.2.3 水权交易实物期权法
麻省理工学院的Stewart Myers首次提出实物期权 (Real Option) 的概念, Myers和Ross表明:风险项目可能的投资机会可看做期权的不同形式———实物期权[10]。期权是指持有者对某种金融资产, 如股票、期货、债券等, 在未来某一时间内以一定价格进行出售或者购买的权利。实物期权则是将一系列的选择权应用于非金融领域即实物或项目资产, 是金融期权定价理论的延伸。学者们对于实物期权的分类方法也呈现百家争鸣的态势, Myers把实物期权分为等候投资期权、撤销项目期权、发展期权、终止期权四类;Armram Kulatilaka认为实物期权有五种形式:推迟投资期权、灵活性期权、生长期权、见习型期权和脱离型期权;Trigeorgis根据期权执行的方式和时间把实物期权分为膨胀、推迟、缩小、中止、转变、停启期权等[9,10]。通过实物期权法对水权定价考虑到了水权买方使用水资源过程中存在的风险和某些不确定性, 弥补了成本法只从回收成本角度考虑水权交易价格的局限性。
1.2.4 定价决策博弈分析
陈洪转等[11]根据我国水权交易定价的进展给出了准市场 (流域水资源需建立在多功能用途基础上, 且结合用水需求建立国家宏观调控与市场机制相结合的水资源市场) 、正式水市场 (完全在市场机制调节下进行交易的水资源市场) 两种情况下的水权交易定价博弈模型。
1.3 综合定价模型
通过对上述水权定价方法的综合评估和利弊权衡, 考虑使用谢文轩等[12]的成本法与影子价格法相结合的综合定价模型。
1.3.1 水权定价成本确定
由水权交易定价的成本法, 水权交易价格P成 (Q) (元/m3·a) 可表示为:
式中:C (Q) ———水权交易成本, 元/m3·a;
T———水权交易期限, a;
Q———水权交易量, m3;
α———政策调整系数;
β———利益调整系数。
根据水权交易成本的组成部分及水权交易期限T和水利工程的使用寿命Ts的大小关系, 分以下两种情况讨论:
1) T≤Ts时, 水权交易工程成本包括水利工程建设费用、水利工程运行维护费用和水利工程更新改造费。则:
式中:CE (Q) ———水权交易工程成本, 元/a;
CEC (Q) ———水利工程建设成本, 元/a;
CEM (Q) ———水利工程运行维护成本, 元/a;
CEI (Q) ———水利工程更新改造成本, 元/a;
CR (Q) ———风险补偿成本, 元/a;
CB (Q) ———生态补偿成本, 元/a;
CP (Q) ———经济补偿成本, 元/a。
公式中的i为系数, 对于节水工程i=0, 对于输水工程i=1。
上式中水利工程的更新改造费用从交易成本中提取, 与水权交易的期限相关, 假设水利工程寿命结束时其价值也消失, 则
将 (2) 、 (3) 两式代入 (1) 得到水权交易价格:
2) T>TS时, 水利工程的建设费用将成倍地增加, 取不大于T/TS的最大整数部分减1作为水利工程建设的次数, 即对T/TS下取整函数, 则:
式中:表示下取整函数。
将 (2) 、 (5) 两式代入 (1) 得水权交易价格:
1.3.2 水权影子价格
20世纪50年代, 影子价格的概念由前苏联数学家、经济学家Kantorovitch和荷兰数理经济学家、计量经济学家Jan Tinbergen最早提出:在某一最优经济结构中, 目标函数随某一资源的变化而变化, 其变化率称为该资源产生的潜在边际效应, 即该资源的影子价格。水资源的稀缺程度、区域的经济发展水平与经济结构都会对水权交易的价格产生影响, 当影子价格=0时表示该种资源在当地较丰富, 影子价格与该资源的稀缺程度成正比。刘秀丽等[13]给出了省级以下行政区域生产用水的影子价格:
由于该公式计算所得价格包含使用权价格和水资源费, 计算水权交易价格时应减去水资源费, 则:
式中:x1———农田亩均灌溉用水量, m3/亩;
b———用水量占水资源量的比例;
P水———水资源费, 元/m3。
我国各地按水资源的短缺程度分为5类:丰水、湿润、半湿润、半干旱和干旱地区, 为考虑稀缺程度的不同使用调整系数γ, 上述5类地区依次为0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2。同时, 为公平考虑水权供需方经济状况的影响采用经济系数k=GDP买/GDP卖, 其中GDP卖、GDP买分别表示水权供需方所在市 (县) 区的人均国内生产总值。
1.3.3 综合定价模型
以成本法计算得水权交易价格为基础, 辅以考虑水资源稀缺程度和经济状况的影子价格, 该综合定价模型能更全面囊括影响水权交易价格的各种因素。则水权交易价格为:
该综合模型以成本法计算得的水权交易价格作为下限, 以综合法计算所得的水权交易价格作为上限, 确定水权交易价格的范围, 即水权交易价格P∈[P成, P综]。
2 研究区概况
石羊河流域是甘肃河西走廊三大水系之一, 发源于祁连山, 与巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠相连, 其东南、东北、西南、西北各与兰州市、白银市, 内蒙古, 青海省门源县与张掖市相邻。流域水系发源于祁连山, 总面积4.16万km2, 水资源总量16.59亿m3, 流域年降水量50~600mm, 年蒸发量100~2600mm。随着近几十年来人口的迅速增长和经济社会的发展, 该流域的水资源使用量已经远超其承载能力, 致使生态环境恶化加剧, 沙尘暴频繁出现, 危害程度和范围也日益扩大, 严重威胁到当地群众的生存, 也极大制约着当地经济和社会的可持续发展。
武威市包括凉州区、民勤县、古浪县、天祝藏族自治县, 总面积3.3万km2, 共有93个乡镇、1125个村, 共计约192万人, 其90%以上的人口和经济总量分布在石羊河流域。武威市自西向东由西营河、金塔河、杂木河、黄羊河、古浪河、大靖河6条河流组成, 多年平均来水量为10.287亿m3, 地下水0.986亿m3, 水资源量平均为11.273亿m3, 人均水资源占有量600m3略多, 为全省人均水资源占有量的1/2, 全国的1/3。该地区多年平均降水量仅113~410mm, 蒸发量却高达1548~2645mm, 平原干旱指数为5~25, 是极典型的资源性缺水地区。由于长期的干旱缺水, 人们不得不大量开采地下水以弥足地表水资源的短缺, 这就导致了地下水严重超采和生态的持续恶化, 人口与资源、环境之间的矛盾已十分尖锐。以水权交易的方式缓解当地的水资源危机已经迫在眉睫, 而确定合理的水权交易价格范围将为当地水权交易提供一个可靠的依据。
3 武威市水权交易价格的确定
武威市的水权交易主要以第二级和第三级水权市场交易为主, 多为同一地区内部不同部门间及农户间的水权交易, 先按成本法确定其成本并计算出成本法水权交易价格, 并根据当地的自然条件、水资源状况及经济发展状况确定经济系数与调整系数计算影子价格, 最终确定合理的水权交易价格范围。
3.1 成本法水权交易价格的确定
3.1.1 工程成本
1) 节水工程建设成本。武威市工程建设成本约49900万元, 其他工程成本2479.43万元, 总计建设成本CEC (Q) =52379.43万元;
2) 节水工程运行维护成本。节水工程的维护费用可按其建设成本的3.5%计, 则维护成本CEM (Q) =CEC (Q) ·3.5%=52379.43万元×3.5%=1833.28万元;
3) 节水工程更新改造成本。根据相关资料武威市水权交易平均期限T=20a, 节水工程的平均使用寿命TS=15a。由于T>TS, 代入公式 (5) 得节水工程更新改造成本CEI (Q) =52379.43×0.33=17285.21万元。
3.1.2 风险补偿成本
由李金晶等[14]给出的农业风险补偿成本计算方法, 灌区在枯水年实施节水后的灌溉定额为3598.20m3/hm2, 灌区灌与不灌收入差值为9420元/hm2, 补偿耗水239.52万m3, 计算得风险补偿成本为627.06万元。
3.1.3 生态补偿成本
一般情况下生态补偿成本按水工建筑安装成本的0.5%计, 则生态补偿成本CB (Q) =49900万元×0.5%=249.50万元。
3.1.4 经济补偿成本
由于该研究为石羊河流域武威地区内部的水权交易, 不存在两地区间水权交易对当地经济状况的影响, 故该成本可忽略不计。
3.1.5 成本法水权交易价格确定
2013年全国人均GDP为5414美元, 武威人均GDP为3567元, 所占比例为0.66;全国人均水资源占有量为2100m3, 武威人均水资源占有量为620 m3, 所占比例为0.30, 可见武威地区仍然面临着严重的水资源短缺, 其水权交易价格需促进水资源的有效利用, 但也不能太高以免降低积极性。水权交易中政策调整系数α的范围一般为2%~6%, 由相关专家的意见本文将武威市的政策调整系数暂定为4%;利益调整系数β的取值范围一般为8%~12%, 本文根据当地情况暂定为9%。见表1。
综上可得成本法水权交易价格P成 (Q) =0.216元/m3
3.2 影子价格的确定
2011年武威市农田亩均灌溉用水量为260m3/亩;水资源总量为11.27亿m3, 用水总量为16.03亿m3, 则b=用水量/水资源总量=16.03/11.27=1.42;2007年下发的《武威市水利工程供水价格改革方案》中确定的水资源费为0.02元/m3。将以上数据代入公式 (8) 可得水权交易影子价格P影=1.46-0.02=1.44元/m3。
3.3 综合法水权交易价格确定
由于研究的水权交易属于同一区域内, 经济状况差别可忽略, 因此k=GDP买/GDP卖=1;石羊河流域武威市属于我国极干旱地区, 故取γ=1.2。将以上数据代入公式 (9) 得到综合方法确定的水权交易价格P综=0.389元/m3, 则武威市的水权交易价格P∈[0.216, 0.389]元/m3。
4 结语
综合分析了现有水权交易价格确定的各种方法和模型的优缺点, 最终以现行使用最广泛的成本法与考虑水资源稀缺状况的影子价格法相结合的综合模型为基础, 结合石羊河流域武威市的经济与水资源状况, 为当地水权交易价格确定了取值范围P∈[0.216, 0.389]元/m3。2010年1月1日实行调整后武威市平均水价为0.157元/m3, 其中凉州区为0.141元/m3;天祝县为0.129元/m3;古浪县为0.229元/m3;民勤县为0.225元/m3。由于农业灌溉水权交易价格不高于标准水价的3倍, 该水权交易价格取值范围具有一定的可行性。该研究同时完善了定价模型在实际水权交易市场上的应用, 推动和验证了这些理论本身的发展。对科学发展观在水资源配置的过程和水权交易市场的建立与运作中的指导性起到一定的丰富和延伸作用。
摘要：随着我国水权交易的发展, 确定合理的水权交易价格具有极其重要的意义。对水权交易定价各种方法进行了分析, 结合石羊河流域武威市的具体经济、水资源状况, 采用成本法与影子价格相结合的综合定价模型, 确定当地水权交易价格P∈[0.216, 0.389]元/m3, 为当地水权交易价格的确定提供参考和借鉴。