区域用水效率与节水潜力的能值分析

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1、水科学研究2008年第1期WaterScienceResearchVol.2No.1区域用水效率与节水潜力的能值分析吕翠美吴泽宁郑州大学环境与水利学院，郑州，45000233摘要传统用水效率分析一般采用万元产值用水量（m/万元），单位面积灌溉用水量（m/亩）和人均日生活用水量（L/人.日）等指标，指标量纲不统一，无法进行部门间的综合比较。能值（emergy）理论以能值为基准，将生态系统或生态经济系统中不同种类、不可比较的能量转换成统一标准的能值来衡量和分析。本文应用能值这一新的概念和度量标准将传统的三大用水效率分析指标

2、转化成量纲统一的能值指标，便于揭示水资源的真实利用情况，综合分析水资源在各部门行业中的利用效率，为节水和供用水分析提供新思路。关键词用水效率，能值分析，节水，水资源用水效率综合反映一个国家或地区的经济发展阶段、产业结构、水资源条件、用水[1]设施与装备情况、水资源管理水平和科技进步状况。我国是世界上l3个贫水国之一，[2]同时也是水资源浪费大国，用水效率极其低下。水利部副部长胡四一在“世界水日”[2]暨“中国水周”座谈会上指出“十一五”期间我国水利工作的重点是：进一步转变用水观念，创新发展模式，大幅度提高用水效率和效益

3、，加快建设资源节约型、环境友好型社会。3传统的用水效率分析，工业一般采用万元产值用水量指标（m/万元），农业采用单3位面积灌溉用水量指标（m/亩），生活采用人均日生活用水量指标（L/人.日）。三个指标量纲不统一，不具有可比性，因此传统的用水效率指标无法进行部门间用水效率的综合比较分析。而且金钱等指标只能衡量经济活动中人的作用和贡献，并不能衡量自然的作用和贡献中国城镇水网，不包含资源本身的财富。能值（emergy）分析理论和方法是美国著名生态[3]学家、系统能量分析先驱H.T.Odum于20世纪80年代创立的。能值分析以

4、能值为基准，把生态系统或生态经济系统中不同种类、不可比较的能量转换成统一标准的能值来衡量www.chinacitywater.org[4]和分析。在实际应用中常用太阳能作为能值基准，由于任何形式的能量均来源于太阳能，所以能值理论可以衡量和比较生态系统中不同等级能量的真实价值与贡献。本文以郑州市为例，应用能值这一新的概念和度量标准分析区域用水效率，将传统的万元产值用水量、人均用水量等用水指标转化为量纲统一的能值指标，便于揭示水资源的作者简介：吕翠美（1982—），女，山东莱芜人，郑州大学博士研究生，主要从事水资源方面的研

5、究。Email:lvcuimei305@163.com46水科学研究2008年第1期WaterScienceResearchVol.2No.1真实利用情况，综合比较分析水资源在各部门行业中的利用效率，为提高用水效率和效益，加快建设资源节约型、环境友好型社会提供新的思路。1能值理论及水资源能值分析1.1能值理论及研究现状20世纪80年代，国际生态学界提出能值(emergy)理论和分析方法，为生态系统和生[4]态经济系统的定量分析研究开拓了新途径。从能量、体现能发展到能值，从生态系统理论发展到能量系统理论，从能量分析发展到

6、能值分析，在理论和方法上都是一个重大飞跃。能值理论与分析方法为环境、资源、人类劳务、信息和发展决策的分析评价提供了新尺度，为综合分析评价系统的能物流、货币流、人口流、信息流提供了统一的度量标准。近10多年来，能值分析方法和应用研究十分活跃。在国际上，20世纪80年代美国[5][6-7]科学基金率先开展能值研究，意大利、瑞典、澳大利亚等国于90年代也相继开展。[8-9]我国于20世纪90年代由留美学者蓝盛芳引入能值理论，开展了国家与地区、农业[10-11][12][13]、湿地和城市方面的能值分析和理论方法研究。目前，在

7、广州、南京、上海、北京等地的大学和科研单位均进行了有关研究，已有3个能值分析研究项目得到国家自[14]然基金资助。能值(emergy)是指一种流动或贮存的能量中所包含的另一种能量的数量。各种能量均直接或间接源于太阳能，故常以太阳能来衡量各种能量的能值：任何资源、产品或劳务形成所需的直接或间接太阳能之量，就是其所具有的太阳能值(Solaremergy)，单位为[3]太阳能焦耳(sej)。以能值为基准，可以衡量和比较生态系统中不同等级能量的真实价值与贡献。中国城镇水网在能值理论中用能值转换率（transformity）表示

8、能量等级系统中不同类别能量的能[5]质（energyquality），定义为：形成每单位某种能量或物质所需的另一种能量的量，常用的是太阳能值转换率，即形成每单位能量或物质所含有的太阳能值。应用能值转换率www.chinacitywater.org可将生态系统或生态系统内流动和储存的各种不同类别的能量转换为同一标准的能值，[6]进行