生態(tài)脆弱區(qū)大型能源開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域發(fā)展的影響及優(yōu)化調(diào)控——以榆林市為例.pdf

1、榆林市地處晉陜蒙能源金三角的中心腹地，這里礦產(chǎn)資源極其豐富，每平方米地塊平均蘊(yùn)藏6t煤，100m<'3>天然氣，140t鹽，被美譽(yù)為“中國(guó)的科威特”，是我國(guó)重要的能源戰(zhàn)略后備基地。但是它屬于我國(guó)北方農(nóng)牧業(yè)交錯(cuò)區(qū)，是我國(guó)水土流失和風(fēng)沙危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一，所轄1區(qū)11縣均為國(guó)家水土保持重點(diǎn)縣。資源的非可再生性，水資源短缺的“瓶頸”制約，區(qū)域生態(tài)環(huán)境的極度脆弱性，加之多年來(lái)粗放型的資源開(kāi)發(fā)使得榆林市生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值損失巨大。因此，以榆林

2、市為典型區(qū)，研究能源開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及對(duì)水資源造成的影響，并結(jié)合實(shí)際，探討調(diào)控對(duì)策具有十分重要的理論意義和實(shí)踐意義。 本文遵照黨的“科學(xué)發(fā)展觀”思想，堅(jiān)持“五個(gè)統(tǒng)籌”的發(fā)展戰(zhàn)略，本著陜西省“十一五”規(guī)劃基本思路中做強(qiáng)陜北能源化工基地的基本構(gòu)想。以生態(tài)脆弱區(qū)能源優(yōu)化開(kāi)發(fā)為目的，綜合運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、入戶調(diào)查、小波分析，以及層次分析等方法，針對(duì)生態(tài)環(huán)境脆弱的榆林市能源開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題，就該市能源開(kāi)發(fā)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，能源

3、開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域水資源和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，以及能源開(kāi)發(fā)與地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)互動(dòng)發(fā)展等方面的問(wèn)題進(jìn)行了深入、細(xì)致地研究，力求在理論和實(shí)用兩方面有所創(chuàng)新。取得了以下研究成果： (1)1974～2004年31年間，榆林市氣候暖干化趨勢(shì)明顯。年平均氣溫增加的線性傾向值為0.0438℃/a，顯著高于全國(guó)平均增溫率0.004℃/a，也高于全球平均增溫率0.006℃/a；年平均降水量在劇烈的波動(dòng)變化中趨于減少，降水量減少的線性傾向值為0.678mm/a

4、。總體而言，榆林市氣候變化的增暖幅度顯著高于全國(guó)水平而變干幅度則有所不及。 (2)大規(guī)模能源開(kāi)發(fā)以后，能源富集的北部地區(qū)多數(shù)縣生態(tài)環(huán)境的脆弱性明顯增加。目前，榆林市能源開(kāi)發(fā)主要集中于北部6縣(區(qū))，北部地區(qū)中除了榆陽(yáng)區(qū)外，其余五縣生態(tài)環(huán)境脆弱度增大，特別是神木和靖邊兩縣。北部地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱度的平均值分別由1985年的0.438增加至2004年的0.535。與南部地區(qū)相比，北部6縣(區(qū))的生態(tài)環(huán)境脆弱度值增加更快。另外，2004

5、年榆林市神木、榆陽(yáng)、靖邊三個(gè)資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度較大的縣(區(qū))生態(tài)環(huán)境脆弱度值居于前三位，均能在相當(dāng)程度上說(shuō)明大規(guī)模能源開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱度增強(qiáng)貢獻(xiàn)不容忽視。 (3)榆林市能源強(qiáng)度開(kāi)發(fā)的縣(區(qū))，其縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合指數(shù)與生態(tài)環(huán)境脆弱度之間呈現(xiàn)出明顯的反相關(guān)關(guān)系。2004年，榆林市神木縣、榆陽(yáng)區(qū)、靖邊縣依次是榆林市縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)中排名前3的縣(區(qū))，同年，這三個(gè)縣(區(qū))在全市生態(tài)環(huán)境脆弱度評(píng)價(jià)中的排名也依次居于前3?？梢?jiàn)榆林市大

6、規(guī)模的能源開(kāi)發(fā)在提升縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞，導(dǎo)致該市生態(tài)環(huán)境脆弱度的增加。 (4)榆林市水資源嚴(yán)重短缺且利用率低，故應(yīng)結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，壓縮榆林市農(nóng)業(yè)用水，特別是糧食作物的播種面積。1999～2005年，榆林市農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比率為82.83％，其中農(nóng)田灌溉用水占總用水量地比率為74.89％，而全市農(nóng)田灌溉系數(shù)平均值僅為0.4，可見(jiàn)農(nóng)業(yè)用水?dāng)?shù)量龐大而低效。鑒于此，極有必要借區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

7、調(diào)整和升級(jí)之機(jī)，在推行糧食自給有余、牧業(yè)經(jīng)濟(jì)為主、林果經(jīng)濟(jì)為輔的農(nóng)業(yè)發(fā)展方針的同時(shí)，壓縮榆林市糧食作物的播種面積，積極發(fā)展節(jié)水抗旱的雜糧農(nóng)業(yè)和草產(chǎn)業(yè)。 (5)窟野河實(shí)測(cè)徑流量的演變具有一定的階段性。窟野河多年實(shí)測(cè)徑流量變化的小波分析結(jié)果表明，窟野河年平均徑流量的演化過(guò)程(1950～2004年)可劃分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段為：1950～1982年，變化周期為32年；第二個(gè)階段為：1983～1999年，變化周期為16年；第三個(gè)階段為

8、2000年及其之后年份，該周期的變化時(shí)間仍在持續(xù)。三個(gè)階段窟野河平均徑流量分別為7.18萬(wàn)m<'3>、4.83萬(wàn)m<'3>、1.93萬(wàn)m<'3>，這三個(gè)階段窟野河徑流量有依次下降的趨勢(shì)。 (6)人為活動(dòng)影響對(duì)窟野河徑流量的減流作用明顯?？咭昂犹烊粡搅髁康幕謴?fù)結(jié)果說(shuō)明，1974～1985年，窟野河人為活動(dòng)影響程度的平均值為-11.32％，1986～2004年，這個(gè)值增加到8.95％；1974～1985年之間窟野河平均徑流量分別為6

9、.282萬(wàn)m<'3>，1986～2004年，窟野河的平均徑流量減少至3.937萬(wàn)m<'3>?？梢?jiàn)，在1986年窟野河流域能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)前后，人為活動(dòng)影響對(duì)窟野河徑流量的減流作用明顯。 (7)人為活動(dòng)影響特別是窟野河流域神府煤田的煤炭開(kāi)發(fā)及其規(guī)模的擴(kuò)大是導(dǎo)致河流徑流量銳減的主要原因。小波分析結(jié)果表明，窟野河徑流量的突變時(shí)間發(fā)生在1982年、1998年，而流域氣溫、降水量的突變時(shí)間發(fā)生在1991年。徑流量變化與氣候變化突變時(shí)間的不同

10、步性，以及窟野河天然徑流量的恢復(fù)結(jié)果和流域典型礦井煤礦產(chǎn)量的連年驟增的現(xiàn)象均證實(shí)了窟野河流域神府煤田的煤炭開(kāi)發(fā)及其規(guī)模的擴(kuò)大是導(dǎo)致河流徑流量銳減的主要原因。 (8)結(jié)合區(qū)域能源開(kāi)發(fā)利用實(shí)際情況，以及本文前幾章的相關(guān)研究成果和基于AHP的榆林市可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果，構(gòu)建了優(yōu)化調(diào)控生態(tài)脆弱區(qū)能源開(kāi)發(fā)利用的模式——榆林模式。以期為榆林市該市及其它資源型城市能源礦產(chǎn)資源的理性開(kāi)發(fā)利用提供相關(guān)參考。 本研究力求在以下幾方面有所創(chuàng)新：

11、 (1)在理論上，通過(guò)探討生態(tài)脆弱化背景下，榆林市水資源短缺對(duì)區(qū)域能源開(kāi)發(fā)的“瓶頸”制約，結(jié)合榆林市粗放型資源開(kāi)發(fā)-生態(tài)環(huán)境響應(yīng)-經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展三者之間互動(dòng)關(guān)系的集成分析，嘗試性地構(gòu)建了生態(tài)脆弱區(qū)能源開(kāi)發(fā)利用的優(yōu)化調(diào)控模式——榆林模式，以期為該市能源優(yōu)化開(kāi)發(fā)提供參考。 (2)在方法上，運(yùn)用小波分析和河流天然徑流量恢復(fù)的方法證實(shí)了窟野河流域神府煤田的煤炭開(kāi)發(fā)及其規(guī)模的擴(kuò)大是導(dǎo)致河流徑流量銳減的主要原因。小波分析結(jié)果表明，窟野

12、河徑流量的突變時(shí)間發(fā)生在1982年、1998年，而流域氣溫、降水量的突變時(shí)間發(fā)生在1991年。徑流量變化與氣候變化突變時(shí)間的不同步性，以及窟野河天然徑流量的恢復(fù)結(jié)果和流域典型礦井煤礦產(chǎn)量連年驟增的現(xiàn)象均證實(shí)了這一點(diǎn)。 (3)在研究?jī)?nèi)容上，通過(guò)對(duì)比分析榆林市縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，以及生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)能源強(qiáng)開(kāi)發(fā)區(qū)其縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合指數(shù)與生態(tài)環(huán)境脆弱度之間呈現(xiàn)出明顯的反相關(guān)關(guān)系。2004年，榆林市神木縣、榆陽(yáng)區(qū)、靖邊

13、縣依次是榆林市縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)中排名前3的縣(區(qū))，同年，這三個(gè)縣(區(qū))在全市生態(tài)環(huán)境脆弱度評(píng)價(jià)中的排名也依次居于前3?？梢?jiàn)榆林市大規(guī)模的能源開(kāi)發(fā)在提升縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞，導(dǎo)致該市生態(tài)環(huán)境脆弱度的增加。 (4)此外，在研究?jī)?nèi)容上，還通過(guò)分析榆林市各產(chǎn)業(yè)部門(mén)用水動(dòng)態(tài)變化，認(rèn)為應(yīng)當(dāng)大力壓縮榆林市糧食作物的播種面積，以提高農(nóng)業(yè)用水效率。1999～2005年，榆林市農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比率為82.8