第43卷第1期2021年3月
南昌大学学报（工科版）
Journal of Nanchang University（Engineering&Technology）
Vol.43No.1
Mar.2021
文章编号:1006-0456（2021）01-0052-05
傅春，李军涵
（南昌大学建筑工程学院，江西南昌330031）
摘要：为掌握鄱阳湖区域水资源利用情况，探索今后环鄱阳湖区水资源利用发展方向，研究了江西省鄱阳湖周边的九江、上饶、南昌、景德镇、抚州、鹰潭6个市的水资源情况，以水足迹视角岀发结合水资源评价体系与脱钩评价模型，分别计算了各市各部门的水足迹强度以及整个区域内水资源利用开发情况。 结果显示：环鄱阳湖区农业水足迹对总水足迹影响最大，总水足迹强度与当地农业发展程度有关；农村人均生活水足迹与灰水足迹较城镇人口更大；环鄱阳湖区人均水足迹由1337.68m3-人-1上升至1385.72m3-人-1，水资源匮乏度和压力指数分别降低
13.9%和12.8%；环鄱阳湖区总体水资源利用水平为中等，开发潜力较为一般；根据“以水定城”预测结果，环鄱阳湖
区2020年和2030年，承载人口分别能达到4949.2万人与4663.8万人，预测GDP分别能达到8350.9亿元与16701.9亿元。
关键词：水足迹；鄱阳湖；水资源评价体系；水资源利用效率
中图分类号:TV213文献标志码:A
Evaluation of water resources utilization of Poyang Lake in Jiangxi Province from the perspective of water footprint
FU Chun,LI Junhan
（School of Civil Engineering and Architecture，Nanchang University，Nanchang330031，China）
Abstract:In order to grasp the utilization of water resources in the Poyang Lake region and explore the future development direction of water resources utilization in the Poyang Lake area, the water resources in the six cities of Jiujiang,Shangrao,Nanchang,Jingdezhen,Fuzhou and Yingtan around Poyang Lake in Jiangxi Province were stud-ied.From the perspective of footprint，combined with the water resources evaluation system and the decoupling evaluation model，the water footprint intensity of each city and department and the utilization and development of water resources in the entire region were calculated.The results showed that the agricultural water footprint in the Poyang Lake area has the greatest impact on the total water footprint，and the intensity of the total water footprint is related to the level of local agricultural development;the rural per capita domestic water footprint and gray water footprint were larger than the urban population;the per capita water footprint in the Poyang Lake area increased from 1337.68m3/Person rose to1385.72m^^person,water scarcity and pressure index decreased by13.9%and 12.8%,respectively;the overall water resource utilization level in the Poyang Lake area was medium,and the development potential was relatively average;according to the forecast result of u water-based city”,In2020and2030, the carrying population of Poyang Lake district will reach49.492million and46.638million respectively，and the predicted GDP will reach835.09billion yuan and1670.19billion yuan respectively.
Key Words：water footprint;Poyang Lake;water resource evaluation system；water resource utilization efficiency 水足迹是在2002年由荷兰学者Hoekstra提出，内涵与生态足迹有一定相似性，其定义为区域内所收稿日期:2020-10-07。
基金项目：国家社科基金年度基金资助项目（18BGL187）；江西省自然科学基金资助项目（20181BAB206046）；江西社科规划基金资助项目（18GL34）。
作者简介：傅春（1966—），女，教授，博士生导师,************。
引文格式：傅春，李军涵.水足迹视角下江西省环鄱阳湖水资源利用评价[J].南昌大学学报（工科版），2021,43（1）:52-56，61.
第1期傅春，等：水足迹视角下江西省环鄱阳湖水资源利用评价-53-
有人口在一个时间段内消耗的服务和产品所需全部水资源数量［1］o我国目前对水足迹的认知还处于初步发展的阶段，研究主要还是针对水足迹的概念与探索研究区域上新的计算方法，未能很好用于区域上水资源开发利用的评价上⑵。
国内的水足迹研究中，孙才志等［3］采用基尼系数、分离系数及锡尔系数对区域上水资源强度的分布规律及原因做了研究；张燕等［4］采用动态计量经济学与协整分析方法，来研究城乡之间不同的
消费构成对水足迹的长期动态影响；朱启荣等［5］学者通过统计资料研究了我国出口贸易的水足迹，并指出应进一步降低蓝水和灰水在我国出口贸易中的占比；黄晶等⑷基于水足迹理论对1995—2005年北京市农业用水结构分析，提出北京农业用水状态不可长期维持，应减少种植高耗水型作物以优化作物结构；潘安娥等［7］以水足迹为参考评价当前社会经济发展与水资源利用之间的协调关系。
目前国内对水足迹的研究多用行政区域划分计算，对流域内各地区分别比较的较少⑻。本文以水足迹为视角，计算了鄱阳湖地区2013—2017年间的水足迹，利用水足迹理论、脱钩评价模型与水资源评价体系分析了鄱阳湖地区水资源利用的空间分布特征与短时间内的时空变化特征。计算了水足迹强度作为水资源利用效率的重要量化指标，农业、工业、生活生态和灰水的水足迹强度和区域水足迹强度可作为5项反应水资源利用效率的指标［9］o采用水资源评价体系与脱钩评价模型判断区域内水资源开发利用情况，以及预测鄱阳湖的人口承载力和经济发展状况，为以后鄱阳湖发展提供参考。
1研究区域概况与数据来源
1.1环鄱阳湖区概况
鄱阳湖位于江西省北部，长江中下游南部，纬度为北纬28°24,~29°46,，经度为东经115°49,~116°46'。鄱阳湖作为中国最大淡水湖，常年平均面积约3000km2，赣江、抚河、饶河、修水
及信江的水源在湖区汇集，并于九江市湖口县流入长江。气候上鄱阳湖属于亚热带温暖潮湿的亚热带季风气候，年降水量在1400~1900mm之间，多年平均气温在17 T左右，气温变化符合北半球季风气候，1月气温最低叫
本文研究区域为部分环鄱阳湖地区，所得数据由行政区域划分，选取九江市、上饶市、南昌市、抚州市、景德镇市、鹰潭市资料进行统计分析。1.2计算数据来源
农产品的水足迹计算采用文献［11-12］的成果，各地年工业产值、进出口工业产品量和工业增加值来自当地2014—2019年统计年鉴，万元工业增加值用水量、农村城镇用水量、可用水资源量与降雨量等数据采用《江西省水资源公报》（2014—2019年）与各市水资源公报，根据《江西省水资源公报》的数据显示，环鄱阳湖地区超标的污染主要是氨氮、总磷以及化学需氧量（COD），根据GB8978—1996（污水综合排放标准》，选取水体氨氮和COD指标的二级排放标准作为平均承载力［13］，氨氮在水体中质量浓度不得高于0.025kg-m-3,COD在水体中质量浓度不得高于0.12kg-m-3。各地区生产总值、工业排污量、人口面积与出口进口产值等数据来自各地的（国民经济和社会发展统计公报》。
辽宁盘锦红海滩2研究方法
2.1水足迹测算方法
根据水足迹自下而上的方法计算居民的消费品结构和需求服务对水足迹的影响，公式为：
肛=/+£（1）
/=肛"ip+%+%-V（2）式中：肛为区域内水足迹总量;E为外部水足迹总量，即进口至研究区域内并被消费的产品和服务的水量;/表示为区域内部水足迹总量；瓦"为动物制品和农产品合计的农业水足迹；见p为工业生产水足迹；肛de为生活生态水足迹，包含生活水足迹与生态水足迹两部分，文中分为两部分计算；氏p为灰水足迹;y为出口至外地消费产品的虚拟水足迹，即出口虚拟水足迹。
2.1.1农业水足迹
农业水足迹的计算由不同种类的农产品和动物产品的总量乘各自单位产品用水量，再将所有种类的生产用水量相加，文中选取了各地典型的作物和动物产品共11种，分别为谷物、棉花、油料、水果、茶叶、猪肉、牛肉、羊肉、禽类、蛋类和水产品，各种类单位虚拟水含量结合了文献［14］对江西省的研究，见表1。
2.1.2工业水足迹
工业水足迹占总水足迹的比例较小，计算由于工业品种类多，虚拟水含量难以得到数据，因此沿用文献［15］中的做法，以各地统计年鉴以及（江西省水资源公报》中工业用水总量来代替。若统计年鉴中没有当年工业用水量数据，则用该年份各地与全
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南昌大学学报(工科版)
2021 年
省工业产值之比乘上江西省工业用水量。
表1典型动物产品和农产品虚拟水含量
Tab.1 Virtual water content of typical animal products and agricultural products
产品
谷物棉花
油料
水果
茶叶
猪肉
牛肉
羊肉禽类蛋类
水产品
虚拟水含量/(m 3 • kg -1)
1.10
6.48
2.10
0.83
6.99
2.21
12.56
5.20
3.65
3.55
5.00
2.1.3生活和生态水足迹
文中使用城镇农村居民用水与公共用水量之和
来表示生活水足迹，生态水足迹用《江西省水资源
公报》中生态环境用水量表示。2.1.4灰水足迹
灰水足迹可用水体中典型污染物为指标计算,
即将当地水体中典型污染物浓度稀释到排放标准浓 度所需的水资源量，其公式为：
%=—L —
(3)
-max nat
式中：％为灰水足迹,m 3/a;L 为当地水体的总排污
量,kg/a;c max 表示典型污染物在水体中达标的最高 质量浓度,kg - m -3；c nat 为自然水体中污染物的初始 质量浓度，为方便计算通常可取为0,kg - m -3o
由于数据匮乏，无法全部准确得到氨氮和其他
污染物排放的数据，因此参考文献［16］的研究成 果，选用居民生活污水排放氨氮代替总氨氮排放，居
民生活污水和畜禽养殖排放COD 代替总COD 排 放。计算数据及部分准确数据来自当地统计年鉴。
参考《第二次全国污染源普查城镇生活源产排 污系数手册》中江西省属于四区，其中南昌属于较 发达城市，其农村地区按四区二类计算，其他五市属
于一般城市市区，农村地区按四区三类计算，系数见
表 2。
畜禽养殖同样参考文献［16］中的做法，用养殖 专业户的排污系数乘以当年主要种类畜禽存栏量来 粗略计算污染量，见表3。最终灰水足迹经过计算
比较文献资料，采用氨氮计算的结果。
表2单位城市农村人口产污系数
Tab.2 Urban and rural pollution production coefficients
表3单位畜禽COD 排污系数
地点
城市人口
氨氮系数/
(g- d -1)
农村人口
氨氮系数/
(g- d -1)
城市人口
COD 系数/
(g-d -1)
农村人口
COD 系数/(g-d -1)
南昌7.310.38072.722.6其他5市
5.31
0.350
53.5
17.1
福建厦门旅游必去十大景点
Tab.3 COD emission coefficient of livestock and poultry
种类
猪
牛
鸡
排污系数/(g - d -1)
90
270
7.05
2.1.5进出口虚拟水足迹
由于数据匮乏，本文参考文献［17］的做法,
EWF 外部水足迹总量计算以当地年出口贸易总值
乘以万元GDP 用水量来得到，VWU 出口虚拟水量
以当地进口贸易总值乘以万元GDP 用水量得到。
2.2水足迹强度计算
水足迹强度是某一部分水足迹总量除以该部分 GDP 的比值，反应单位GDP 增长所需的水资源量,
可以直观表示地区内不同行业水资源的利用效率。
农业水足迹强度计算为农业水足迹比农业牧业的总
产值，工业水足迹强度计算为工业水足迹比工业总 产值，生活水足迹强度计算为生活水足迹总量比城
镇居民消费产值，灰水足迹强度为灰水足迹比当地
总 GDP ， 反应增长单位 GDP 对环境产生的污染。 其
中生态水足迹强度由于缺乏生态效益资料，文中未
计算。
2.3水资源评价体系
以水足迹理论为基础，参考文献［18 ］的计算方
法，运用水足迹与水资源压力指数、水资源匮乏度、
水资源利用效率、水资源负载指数、脱钩评价模型结 合相关评价指标对鄱阳湖环湖区的水资源利用情况
进行评价，讨论鄱阳湖地区水资源利用与经济发展
的协调关系，探讨如何减少区域水足迹，实现鄱阳湖
地区水资源的高效优质利用， 制定更合理的水资源
利用决策。
水资源压力指数代表区域内水资源开发利用是
否合理、水资源压力与水资源承载水平的关系，水资 源匮乏度表示区域内水资源的缺水情况，多少程度
需要外来供给。 水资源利用效率表示该区域水资源
利用可持续发展与利用效率情况，值越大则效率越
高，水资源负载指数通过区域内的人口、地区发展情 况与区域内可利用水资源总量决定，反应当前水资 源开发压力与前景。计算公式为：
H =
k PG A
(4)
式中:H 为水资源负载指数;k 为由区域降雨量R 决
定的取值系数，鄱阳湖常年降雨量均超过800 mm,
因此当 R <1 600 mm 时,k = 0.5，当 800WR <1 600
第1期傅春，等：水足迹视角下江西省环鄱阳湖水资源利用评价-55-
时/=0.7-0.2(R-200)/800；P为区域内的常住人
口，万人；G为当年区域内生产总值，亿元泌为区域
可利用水资源量，亿m3。
2.4“以水定城”预测
根据水资源承载力预测，探讨“以水定城”的设
计思路和相关参考指标，采用人口数量、产业结构、
万元GDP用水量为主要指标，为之后鄱阳湖的发展
规模以及发展方向做参考。其计算公式为：
P
y C，亿+Cfkf
（5）
式中:P y为预测年份区域内常住人口，万人；为多
年平均区域可利用水资源量；C，和cy分别为城镇居
民生活公共用水和农村居民生活用水,m3/d；亿和
你分别为城市人口和农村人口占总人口的比例。
预测年份GDP的大概规模计算公式为：
五台山景区旅游攻略G y（6）
式中：G y为预测年份GDP总量，亿元；％，为万元
GDP用水量，m3。参考《江西省城镇体系规划
(2015—2030)》，鄱阳湖地区在2020年预计城镇化
率达到60%，2030年达到68%，万元GDP用水量
2020年取近5年最低值,2030年数据根据规划达到
2020年的一半。
表42013—2017年各市平均水足迹
Tab.4Average water footprint of each city from2013to2017
农业水足迹/工业水足迹/生活水足迹/生态水足迹/灰水足迹/出口水足迹/进口水足迹/总水足迹/（亿m3）（亿m3）（亿m3）（亿m3）（亿m3）（亿m3）（亿m3）（亿m3）抚州市66.92 2.57 2.230.16 1.15 2.200.0470.88
景德镇市11.93 2.62 1.090.140.630.570.0215.86
九江市57.188.76 2.720.19 2.43 3.560.7568.46
南昌市66.439.19 4.720.55 2.95 3.68 1.6281.79
上饶市81.73 4.11 3.660.20 1.85 4.470.4987.58
鹰潭市15.31 2.100.780.080.520.67 2.3120.43
表52013—2017年各部门平均水足迹强度
Tab.5Average water footprint intensity of various
sectors from2013to2017
农业水足工业水足生活水足灰水足总水足
地市迹强度/迹强度/迹强度/迹强度/迹强度/（m3•（m3•（m3•（m3•（m3•万元-1)万元-1)万元-1)万元-1)万元-1)
抚州市2062.7557.0752.8310.18634.87景德镇市1376.8669.7140.938.07203.72九江市2233.47102.2347.6012.62356.60南昌市2242.2657.5524.547.34204.87上饶市2264.8560.9258.2110.84525.46鹰潭市1948.7459.6245.988.00316.36
以水资源压力指数、水资源匮乏度、水资源利用3计算结果与分析
基于水足迹理论计算得到的2013—2017年江西省鄱阳湖环湖区6市的各项平均水足迹见表4，计算农业、工业、生活、灰水的平均水足迹强度，以对各市水资源利用效率进行比较，见表5o
从水足迹总量来看,6市中农业水足迹都占比最大，其中以上饶的农业水足迹占比为最大。九江市和南昌市工业较为发达，因此工业水足迹较高，而灰水足迹又随着工业水足迹和生活水足迹增加而增加，生活与生态水足迹基本与当地人口成正比。除鹰潭市外，其余5市都是出口水足迹高于进口水足迹，在水足迹上呈输出的形势。
从水足迹强度上来看，景德镇市农业水足迹强度最低，其余各市强度均在2000m3/万元左右，表明农业上水资源利用还有很大的提升空间。工业水足迹强度九江市明显高于其他市，除水资源利用管理可能存在的差异外，考虑到各地产业结构不同导致用水效率不同。灰水足迹强度、生活水足迹强度以及总水足迹强度来看南昌市和景德镇市都处于较低的水平，考虑是由经济发展以及人口集中，导致用水效率的提升。总水足迹强度偏高的抚州市和上饶市都因为农业产值占比较高造成，不科学的农业用水对总水足迹强度贡献较大。
效率、脱钩评价模型结合相关评价指标对鄱阳湖环湖6市做整体的评价，见表6o表6显示鄱阳湖区域人均水足迹呈曲折缓慢增加的趋势，但由于水资源利用效率的总体提高，水资源匮乏度和水资源压力指数呈下降状态。脱钩指数反应了水资源开发利用与经济增长处于相对脱钩初级协调状态，但区域总水足迹变化率越来越趋于零值，也说明整体处于向绝对脱钩优质协调转变的状态。
对计算出的水资源负载指数进行分级评价，分级评价的标准综合了文献［19-20］的做法，见表7o 该评价标准在京津冀与黑河地区得以应用，并被认
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为是普遍适用的评价标准，与地区因素无关。以水资源负载指数分级的方法来判断当前区域的水资源利用水平以及之后的开发利用难度评价，见表8o 水资源负载指数的物理意义是研究区域内人口和生产总值与水资源量所确定的水资源需求量的关系，可以利用这3个数值反映当下水资源利用水平以及今后的开发利用难易程度。计算结果表示鄱阳湖研究区域水资源利用水平达到中等水平，社会各界在以往几年节水用水上取得了不错的成果，继续开发的潜力一般，难度条件中等，今后水资源利用效率的增加可能相对缓慢，需要考虑新的方法或措施。
以水定城计算中得到的结果见表9，参考《江西省统计年鉴》中的数据,2018年鄱阳湖地区GDP已达13240亿元，人口约为2414万人，与预测的结果相比GDP实际增速更大，可以提前达到《江西省城镇体系规划（2015—2030）》中的目标。人口与可承载人口相差较大，仍有很大的发展空间。
表62013—2017年鄱阳湖区域6市水足迹及水资源评价
Tab.6Water footprint and water resources evaluation of6cities in Poyang Lake region from2013to2017
年份人均水足迹/
北京周边景点排名前十
（m3-人-1）
水资源匮乏
度/%
水资源压力
指数/%
水资源利用
重庆天气预报15天查询最新消息效率/%
区域GDP变化
率/%
区域总水足迹
变化率/%
脱钩指数久
20131337.680.49610.472325.68———20141358.330.43270.412727.4710.18 3.027.16 20151383.120.34720.332228.877.35 2.15 5.20 20161489.950.36030.346931.6610.200.499.71 20171385.720.42690.411534.6510.100.589.52
表7水资源负载指数分级评价标准
Tab.7Classification evaluation criteria of
water resource load index
水资源负
载指数
级别水资源利用水平今后开发评价
>10I高，潜力很小可以开发区域外水源
5~10n较高，潜力较小开发条件困难
2~5皿中等，潜力一般开发条件中等
1~2较低，潜力较大开发条件较易
<1V低，潜力很大开发条件容易
表8鄱阳湖区域6市2013-2017年水资源负载指数分级
Tab.8Classification of water resource load index of6
cities in Poyang Lake region from2013to2017
年份
水资源
级别
水资源利今后开发负载指数用水平评价
2013 2.46皿中等，潜力一般开发条件中等2014 2.93皿中等，潜力一般开发条件中等2015 2.40皿中
等，潜力一般开发条件中等2016 2.57皿中等，潜力一般开发条件中等2017 3.25皿中等，潜力一般开发条件中等
表9鄱阳湖人口经济发展预测结果
Tab.9Prediction results of population and
economic development of Poyang Lake
年份可承载人口/万人GDP/亿元
20204949.28350.9
20304663.816701.9
欧洲杯法国vs瑞士4结论
1）研究区域内水足迹强度普遍与经济情况关系较大，经济越发达，相应总水足迹强度越低，水资源利用效率则越高；经济越欠缺，水足迹强度则相对较高。同时农业的用水效率极大的影响总用水效率，应该在农业节水方面研究新的有效措施。
2）本文研究的鄱阳湖区域普遍水足迹强度较大，仍有较大的空间，2014—2019年间人均水足迹由1337.68m3-人上升至1385.72m3•人-1。生活水足迹与灰水足迹上与人口相关密切，城镇人口比例较大的地区其灰水足迹强度与生活水足迹强度更低。应着手减少城镇农村居民用水，提倡节约用水、生态用水，优化产业结构，尽量发展用水较少的第三产业。
3）环鄱阳湖区水资源利用效率逐步升高，水资源匮乏度与压力指数与降水变化有一定关系，但仍呈曲折降低的趋势，水资源匮乏度和压力指数分别降低13.9%和12.8%，区域内水资源利用与经济发展呈相对脱钩的初级协调状态，利用水平中等，今后开发的潜力较为一般。
4）“以水定城”结果显示环鄱阳湖区2020年承载人口可达4949.2万人,GDP预计可达8350.9亿元,2030年承载人口可达4663.8万人,GDP预计可达16701.9亿元。2019年环鄱阳湖区GDP已超过 2020年目标，而人口还有很大提升空间，应在条件合理下加快城镇化进程。
（下转第61页）
