近远程耦合视角下黄河流域产业虚拟水流动与水资源短缺风险传递
石常峰(1985- ),男,江苏扬州人,博士,副教授,硕士生导师,研究方向为资源环境管理。E-mail: 20161953@hhu.edu.cn |
收稿日期: 2023-05-29
修回日期: 2023-08-07
网络出版日期: 2024-01-16
基金资助
国家自然科学基金项目(42271303)
教育部人文社会科学研究青年基金项目(22YJCZH232)
Exploring virtual water flows and water resources risk transfer in the Yellow River Basin based on local-distant perspective
Received date: 2023-05-29
Revised date: 2023-08-07
Online published: 2024-01-16
为缓解水资源短缺这一黄河流域最大的矛盾,基于虚拟水维度评估其水资源流动及其影响具有重要意义。运用多区域投入产出模型、结构路径分析方法和风险传递模型,从多尺度近远程耦合视角分析黄河流域虚拟水流动和水资源短缺风险传递。结果表明:在区域层面,由黄河流域外部净调入虚拟水可以显著降低流域内部水资源短缺风险。在省际层面,内蒙古、河南在流域内部发挥了较大的虚拟水支撑作用,以四川、内蒙古为源头的省际虚拟水流动能有效缓解流域水资源短缺风险;在部门层面,经由农业部门流向工业、服务业部门,以及能源、原材料部门流向建筑业部门的虚拟水占流域产业虚拟水流动路径的比例较大,且水资源短缺风险传递价值较高。
石常峰 , 俞越 , 吴凤平 , 张陈俊 . 近远程耦合视角下黄河流域产业虚拟水流动与水资源短缺风险传递[J]. 自然资源学报, 2024 , 39(1) : 228 -244 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20240113
Water resources are the biggest rigid constraint facing the Yellow River Basin, and the proposed virtual water concept provides an effective way to optimize the regional allocation of water resources based on value flow. To implement the major national strategy of ecological protection and high-quality development in the Yellow River Basin, it is important to scientifically assess the basin virtual water flow pattern and its impact. Based on the 2017 input-output table and sectoral water use data of each province in China, this study applied the environmentally extended multiregional input-output model and structural path analysis to portray the virtual water flow pattern at the regional and sectoral levels in the Yellow River Basin from a local-distant perspective, and further examined the water risk transfer due to virtual water flow in conjunction with the water risk transfer model. The results indicated that: (1) At the regional level, the risk transfer value of virtual water flows from outside the basin to inside the basin was relatively high. Therefore, the Yellow River Basin significantly reduced its own water shortage risk by net transferring virtual water from the outside. (2) At the provincial level, the proportion of local virtual water was the highest and the proportion of sub-local virtual water was the lowest in each province. Inner Mongolia and Henan were more supportive of virtual water flows within and outside the basin. The proximal virtual water flow path mitigated the risk of localized water shortage. The sub-local and sub-distant virtual water flow paths with Sichuan and Inner Mongolia as sources had high risk-transfer values. (3) At the sectoral level, the key sectors for important virtual water flow paths were agriculture and construction. Among them, agriculture usually served as the source sector of the pathway, while construction mostly served as the terminal sector of the pathway. Virtual water flows from agriculture to industry and services tended to result in higher risk-transfer values. Virtual water flow pathways with construction as the terminal sector in the watershed also had a high risk-transfer value. Therefore, effective ways to promote water conservation and reduce the risk of water shortage in the Yellow River Basin through cross-regional and cross-sectoral coordination and optimal allocation of water resources should be actively explored.
表1 部门及省份编号信息Table 1 Numbering of departments and provinces |
部门 编号 | 部门 | 部门 编号 | 部门 | 部门 编号 | 部门 | 地区 编号 | 地区 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 农林牧渔产品和服务业 | 14 | 金属冶炼和压延加工品业 | 27 | 交通运输、仓储和邮政业 | 1 | 青海 |
2 | 煤炭采选业 | 15 | 金属制品业 | 28 | 住宿和餐饮业 | 2 | 四川 |
3 | 石油和天然气开采业 | 16 | 通用设备业 | 29 | 信息传输、软件和信息 技术服务业 | 3 | 甘肃 |
4 | 金属矿采选业 | 17 | 专用设备业 | 30 | 金融业 | 4 | 宁夏 |
5 | 非金属矿和其他矿采选业 | 18 | 交通运输设备业 | 31 | 房地产业 | 5 | 内蒙古 |
6 | 食品和烟草业 | 19 | 电气机械和器材业 | 32 | 租赁和商务服务业 | 6 | 陕西 |
7 | 纺织业 | 20 | 通信设备、计算机和其他电子设备业 | 33 | 科学研究和技术服务业 | 7 | 山西 |
8 | 纺织服装鞋帽皮革羽绒 及其制品业 | 21 | 仪器仪表业 | 34 | 水利、环境和公共设施 管理业 | 8 | 河南 |
9 | 木材加工品和家具业 | 22 | 其他制造业 | 35 | 居民服务、修理和其他 服务业 | 9 | 山东 |
10 | 造纸印刷和文教体育用品业 | 23 | 电力、热力的生产和供应业 | 36 | 教育业 | 10 | 外部 |
11 | 石油、炼焦产品和核燃料 加工业 | 24 | 燃气、水的生产和供应业 | 37 | 卫生和社会工作 | 11 | 国外 |
12 | 化学工业 | 25 | 建筑业 | 38 | 文化、体育和娱乐业 | ||
13 | 非金属矿物制品业 | 26 | 批发和零售业 | 39 | 公共管理、社会保障和 社会组织 |
表2 黄河流域省区虚拟水流动结构Table 2 Virtual water flow structure of the provinces in the Yellow River Basin (%) |
区域 | 流向流域内部 | 流向流域外部 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
近程 | 次近程 | 次远程 | 远程 | 出口 | ||
青海 | 82.98 | 1.38 | 2.11 | 10.24 | 3.29 | |
四川 | 73.81 | 1.10 | 4.22 | 14.82 | 6.06 | |
甘肃 | 61.84 | 2.46 | 8.72 | 21.94 | 5.04 | |
宁夏 | 66.48 | 1.66 | 4.27 | 18.03 | 9.56 | |
内蒙古 | 45.66 | 1.80 | 10.41 | 34.00 | 8.11 | |
陕西 | 42.79 | 0.69 | 11.38 | 34.07 | 11.06 | |
山西 | 53.53 | 1.38 | 6.21 | 29.31 | 9.58 | |
河南 | 49.83 | 1.13 | 6.10 | 31.64 | 11.30 | |
山东 | 64.01 | 1.87 | 2.08 | 13.76 | 18.28 |
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