水質(zhì)水量下河流水資源資產(chǎn)負(fù)債研究范文

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摘要：建立了流域水資源數(shù)量與質(zhì)量聯(lián)合評(píng)價(jià)方法，提出了河流水資源靜態(tài)資產(chǎn)負(fù)債與不考慮年間降水影響的動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債概念。根據(jù)沂河流域2008年、2010年、2012年、2014年水功能區(qū)資料以及逐月降水徑流資料，對(duì)該流域水資源進(jìn)行了資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算。結(jié)果表明：2008年、2010年、2012年、2014年沂河水資源靜態(tài)凈資產(chǎn)分別為－3．96億、－0．84億、4．01億、4．52億m3；利用降水距平扣除42．29％的降水影響后，水資源動(dòng)態(tài)凈資產(chǎn)分別為－4．53億、－0．37億、3．91億、5．48億m3，呈持續(xù)增加趨勢(shì)，表明沂河水質(zhì)逐步改善。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)；水量；河流資產(chǎn)負(fù)債；降水影響；沂河

水資源可以理解為可被利用或有可能被利用的、有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量水源，也就是一個(gè)關(guān)于質(zhì)量和數(shù)量的集合［1］。根據(jù)該定義，水資源的功能即在某一地點(diǎn)能滿足某種用途，水資源的豐富與否主要取決于水質(zhì)與水量這兩個(gè)方面［2］。2015年，國(guó)務(wù)院辦公廳了《編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表試點(diǎn)方案》，旨在通過調(diào)查填寫區(qū)域內(nèi)水資源存量及變動(dòng)表、水環(huán)境質(zhì)量及變動(dòng)表，應(yīng)用函數(shù)或模型，評(píng)價(jià)區(qū)域水資源資產(chǎn)負(fù)債情況及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力［3－4］。簡(jiǎn)而言之，水資源資產(chǎn)負(fù)債表體現(xiàn)的是在一定時(shí)間、空間內(nèi)具有足夠數(shù)量的能滿足某種用途的可用水，它通過“質(zhì)”與“量”的函數(shù)來(lái)表達(dá)［5－6］。如何從水質(zhì)水量相結(jié)合的角度正確評(píng)價(jià)一條河流的水資源資產(chǎn)負(fù)債情況，對(duì)改善河流水質(zhì)、合理利用有限的水資源有著重要的意義。對(duì)于將水質(zhì)與水量結(jié)合起來(lái)進(jìn)行水資源綜合評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開展了許多研究：LuitenJ．P．A．等［7］在利用模型模擬地表水水質(zhì)水量的基礎(chǔ)上，對(duì)荷蘭的地表水管理政策進(jìn)行了分析；夏星輝等［8］在分析河水滿足人類用水和河道生態(tài)需水雙重功能的前提下，提出了河水生態(tài)功能強(qiáng)度的概念及結(jié)合生態(tài)需水的流域水資源數(shù)量與質(zhì)量聯(lián)合評(píng)價(jià)方法；張永勇等［9］將分布式水量水質(zhì)耦合模型引入水資源評(píng)價(jià)中，提出了基于水循環(huán)過程的水量水質(zhì)聯(lián)合評(píng)價(jià)方法。這些研究工作多針對(duì)一種或兩種水質(zhì)指標(biāo)，沒有考慮多種水質(zhì)指標(biāo)可能超標(biāo)時(shí)的水質(zhì)水量綜合評(píng)價(jià)，也未考慮降水因素對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。筆者以河流水資源水質(zhì)水量綜合評(píng)價(jià)方法為基礎(chǔ)，提出河流水資源靜態(tài)與動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算方法，并以沂河為例分析河流水資源時(shí)空變化，探討其水資源資產(chǎn)和負(fù)債情況。

1研究方法

河流水資源價(jià)值的計(jì)算結(jié)果受水量、水質(zhì)的共同影響［10］，這與水資源資產(chǎn)負(fù)債表的內(nèi)涵相同，故而引用河流水資源資產(chǎn)和河流水資源負(fù)債的概念分析河流水量、水質(zhì)和水資源現(xiàn)狀。本文將河流水資源資產(chǎn)定義為：降水形成的、賦存于河流中的地表水，以水的數(shù)量及質(zhì)量來(lái)衡量；河流水資源負(fù)債定義為：人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)水資源數(shù)量、水環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)的不利影響，包括水資源過度消耗造成的對(duì)水循環(huán)過程及水資源可再生能力的損害、向天然水體過度排放污染物造成的水環(huán)境容量的降低。其中，河流資產(chǎn)負(fù)債可以進(jìn)一步細(xì)分為未平衡降水影響的靜態(tài)資產(chǎn)負(fù)債以及平衡降水影響的動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債。

1．1河流水資源靜態(tài)

資產(chǎn)與靜態(tài)負(fù)債計(jì)算1．1．1靜態(tài)資產(chǎn)計(jì)算方法對(duì)于不同水功能區(qū)，其功能定位為農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活用水時(shí)，其水體用途要求的水質(zhì)必須分別至少為Ⅴ、Ⅳ和Ⅲ類水［11］。水功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)等于目標(biāo)水質(zhì)時(shí)，可以滿足一定的生產(chǎn)、生活需求，擁有了水資源基本資產(chǎn)；當(dāng)功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)優(yōu)于目標(biāo)水質(zhì)時(shí)，水資源資產(chǎn)相應(yīng)增加［4，7］，出現(xiàn)盈余部分。

1．1．2靜態(tài)負(fù)債計(jì)算方法

若水功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)沒有達(dá)到目標(biāo)水質(zhì)的要求，則說(shuō)明水功能未能滿足當(dāng)前的生產(chǎn)、生活需求，形成了水資源負(fù)債［7］，計(jì)算方法同式（1）。但由于劣Ⅴ類水的水功能區(qū)存在劃分不夠細(xì)致的問題，不同的超標(biāo)倍數(shù)對(duì)應(yīng)的負(fù)債不同，因此根據(jù)2008—2014年《山東省水質(zhì)通報(bào)》中河流水功能區(qū)主要污染物超標(biāo)倍數(shù)。

1．2河流水資源動(dòng)態(tài)

資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算目前評(píng)價(jià)河流治理情況時(shí)，往往受降水因素的影響較大。豐水年時(shí)，河流徑流量相對(duì)較大，水質(zhì)會(huì)比枯水年的好。因此，本文考慮平衡降水因素的影響，著重考慮每年河流的治理狀況，提出一種河流動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算方法。首先通過Mann－Kendall法（簡(jiǎn)稱M－K法）尋找序列變異突變點(diǎn)，具體方法見參考文獻(xiàn)［13－15］。通過突變點(diǎn)分析，計(jì)算出受人類活動(dòng)影響階段的還原徑流量，進(jìn)而計(jì)算出降水量對(duì)徑流量的貢獻(xiàn)率［16］。目前，關(guān)于降水量和人類活動(dòng)對(duì)徑流影響的定量研究有很多。

2實(shí)例應(yīng)用

2．1河流概況

沂河是山東省境內(nèi)發(fā)源的第一大河［21］。隨著沂河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)水資源的依賴程度日益增強(qiáng)，水資源利用量保持上升趨勢(shì)［22］。沂河流域受地形與降水等因素影響，徑流年內(nèi)波動(dòng)劇烈，豐水期徑流量較大，易造成難以利用的洪水資源；而枯水期徑流量偏小，部分河段甚至出現(xiàn)斷流，影響了河流健康與流域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，通過分析沂河徑流的年際變動(dòng)及年內(nèi)分配的特點(diǎn)與規(guī)律，有針對(duì)性地計(jì)算其生態(tài)基流量，成為利用與保護(hù)沂河水資源的關(guān)鍵。

2．2河流水資源靜態(tài)資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算

通過式（1）～式（5）計(jì)算沂河2008年、2010年、2012年、2014年水資源靜態(tài)資產(chǎn)負(fù)債，結(jié)果見表1?？梢钥闯?，2008年和2010年沂河水資源靜態(tài)負(fù)債大于靜態(tài)資產(chǎn)，水資源靜態(tài)凈資產(chǎn)分別為－3．96億、－0．84億m3。隨著沂河水質(zhì)逐步改善，水資源資產(chǎn)不斷增加、負(fù)債逐年減少，2012年和2014年水資源靜態(tài)資產(chǎn)大于靜態(tài)負(fù)債，靜態(tài)凈資產(chǎn)分別為4．01億、4．52億m3。水資源資產(chǎn)增加與負(fù)債減少表明，近年來(lái)沂河水環(huán)境正在逐漸改善。

2．3河流水資源動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算

2．3．1徑流變異的貢獻(xiàn)率計(jì)算

對(duì)沂河流域1955—2014年逐年流量序列通過M－K法進(jìn)行變異診斷分析，結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，UF和UB曲線的交點(diǎn)在1967年，經(jīng)過查證，1967年沂河流域建成了高胡、施莊、書房、劉莊、黃土山、朱家坡、紅旗7座中型水庫(kù)，對(duì)河水流量造成擾動(dòng)［23］，故選取1967年為該時(shí)段突變點(diǎn)較為可靠。根據(jù)突變點(diǎn)前1955—1966年下墊面情況，以還原徑流量為因變量（y）、降水量為自變量（x）建立降水—徑流關(guān)系式（見圖2）。利用式（6）計(jì)算降水量、人類活動(dòng)對(duì)徑流變異的貢獻(xiàn)率，結(jié)果見表2。由表2可知，與突變點(diǎn)前的1955—1966年相比，2008—2014年的還原流量基本持平，實(shí)測(cè)流量減小明顯。2008—2014年對(duì)徑流的影響中，降水量貢獻(xiàn)率為42．29％，人類活動(dòng)貢獻(xiàn)率為57．71％。

2．3．2河流動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算

（1）年際變化。利用式（7）計(jì)算沂河逐月降水量距平，結(jié)果見表3。由表3可見，2008年、2012年降水較為豐沛，2010年、2014年降水較為稀少，在條件不同的情況下難以客觀地評(píng)價(jià)河流水資源管理的好壞。通過式（8）計(jì)算沂河平衡降水因素影響后的水資源動(dòng)態(tài)資產(chǎn)負(fù)債，結(jié)果見表4。由表4可見，沂河水資源動(dòng)態(tài)資產(chǎn)與負(fù)債年際波動(dòng)較大，但水資源動(dòng)態(tài)凈資產(chǎn)保持穩(wěn)定上升的趨勢(shì)。在平衡降水因素對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響下，可以進(jìn)一步評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)孛磕晁Y源管理情況。2012年為豐水年，2014年為枯水年，其靜態(tài)凈資產(chǎn)分別為4．01億、4．52億m3（見表1），相差不大；通過平衡降水量對(duì)河流資產(chǎn)負(fù)債的影響之后，計(jì)算出2012年與2014年動(dòng)態(tài)凈資產(chǎn)分別為3．91億、5．48億m3（見表4）。可以得出，在2014年沂河流域降水較少的情況下，河流水質(zhì)優(yōu)于2012年的，表明動(dòng)態(tài)凈資產(chǎn)可以排除降水的干擾，直觀反映管理者對(duì)河流水環(huán)境的治理能力。

（2）年內(nèi)變化。為了進(jìn)一步分析水資源凈資產(chǎn)負(fù)債的年內(nèi)變化趨勢(shì)，計(jì)算了2008年、2010年、2012年、2014年沂河逐月凈資產(chǎn)與負(fù)債，結(jié)果見表5。每年7—9月為沂河汛期，河水流量增大，應(yīng)嚴(yán)控污染物入河量、對(duì)河流水質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)控，使之達(dá)到目標(biāo)水質(zhì)，這是增加河流水資源資產(chǎn)最直接的措施；10月—次年2月沂河水資源負(fù)債與資產(chǎn)虧缺減少，但因水量較小，故可利用的達(dá)標(biāo)水不多，水質(zhì)水量不能同時(shí)達(dá)到最佳狀態(tài)；3—4月沂河水資源負(fù)債呈明顯上升趨勢(shì)，應(yīng)加強(qiáng)水質(zhì)斷面日常監(jiān)測(cè)與排污口水質(zhì)監(jiān)控，掌握水質(zhì)變化情況并及時(shí)預(yù)警。從凈資產(chǎn)的年內(nèi)波動(dòng)來(lái)看，如果能對(duì)沂河沿岸排污進(jìn)行合理的時(shí)空優(yōu)化，就能減少水資源凈資產(chǎn)虧缺，增加具備水資源功能的水量，從而改善沂河流域水資源短缺的局面。

2．3．3分析與討論

為了驗(yàn)證計(jì)算方法的合理性，計(jì)算了沂河2008年、2010年、2012年、2014年水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率以及年徑流量，結(jié)果見表6。由表6可知，在沂河年徑流量波動(dòng)較大的情況下，水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率明顯提高，表明本文評(píng)價(jià)結(jié)果與沂河實(shí)際情況比較吻合。水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率僅能體現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況，未能體現(xiàn)水質(zhì)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的情況。河流水資源資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算方法能彌補(bǔ)這一缺陷，提供更為多樣化的水資源水質(zhì)水量量化信息（見表1、表4），能夠提供河流逐月靜態(tài)與動(dòng)態(tài)水資源資產(chǎn)負(fù)債變動(dòng)情況（見表5），為水資源的規(guī)劃、開發(fā)、管理與保護(hù)提供更加有用的信息。

3結(jié)語(yǔ)

（1）2008年、2010年、2012年、2014年沂河水資源靜態(tài)凈資產(chǎn)分別為－3．96億、－0．84億、4．01億、4．52億m3。河流水資源資產(chǎn)增加、負(fù)債減少，表明近幾年沂河流域水量與水質(zhì)管理方面逐漸改善，這與樊振生等［24］研究沂河臨沂段得出的結(jié)論一致。為更客觀地評(píng)價(jià)河流水資源管理的好壞，進(jìn)一步計(jì)算了平衡降水量影響的水資源動(dòng)態(tài)凈資產(chǎn)，2008年、2010年、2012年、2014年分別為－4．53億、－0．37億、3．91億、5．48億m3。隨著沂河水資源資產(chǎn)不斷增加和負(fù)債逐年減少，在平衡降水量影響的情況下，沂河的水質(zhì)水量逐步改善，說(shuō)明近幾年沂河水資源水量水質(zhì)管理得當(dāng)。綜上所述，沂河流域應(yīng)保持目前水功能區(qū)管理狀態(tài)，對(duì)污染物排放進(jìn)行合理的時(shí)空優(yōu)化，增加沂河水資源資產(chǎn)的水量，逐步緩解沂河水資源供需之間的矛盾。

（2）研究實(shí)例表明，河流水資源資產(chǎn)負(fù)債計(jì)算方法簡(jiǎn)單易行、便于推廣。評(píng)價(jià)結(jié)果能定量反映河流綜合水資源資產(chǎn)變化情況，為河流水資源綜合評(píng)價(jià)、整體規(guī)劃與開發(fā)利用提供了一種新的思路。但是，該方法只進(jìn)行了實(shí)物量資產(chǎn)負(fù)債的研究，關(guān)于價(jià)值量資產(chǎn)負(fù)債的研究有待以后深入開展。

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作者：楊裕恒；曹升樂；李晶瑩；程雨菲；劉陽(yáng) 單位：山東大學(xué)