专利名称：一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法，综合考虑生态系统健康需求和农业发展需求对水资源利用之间的联系，定量的对优先考虑生态需水后的农业生产损失进行经济补偿的一种计算方法。
背景技术：
我国受气候条件、地理环境及人为因素的影响，特别是全球气候变暖，许多地区(如西北和华北地区)面临着缺水问题，随着人口的增加，对粮食的需求促进了农业的发展，农业用水挤占生态用水的状况对生态系统的干扰程度不断提高，改变了河流的自然属性，引发湿地退化、生物多样性减少等生态问题。农业用水和生态用水矛盾冲突已成为流域水资源需求矛盾中的关键和我国经济环境和谐发展的制约因素，农业生产与生态环境保护协调发展的目标要求下，单纯考虑生态目标或经济发展目标均可能造成资源分配不合理的问题。早期人们以多目标优化模型作为技术手段追求流域全局最优策略来解决流域水资源冲突，但忽视了行政主体的既得利益，使得规划结果的可操作性大打折扣(曾勇和杨志峰，2004)。在市场条件下，人们的行为在一定程度上受到经济利益支配，农民不会自觉放弃一部分水资源利用权来维护下游生态系统的健康，除非采取经济激励措施，从这个角度看，经济政策与管理才是最根本的环境与资源保护措施。因此采用经济手段解决生态和农业用水矛盾冲突，相应成为有效解决生态保护与社会经济协调发展的有效手段。
发明内容
本发明针对区域生态用水和农业用水之间矛盾冲突问题，充分考虑到生态系统健康状况对水资源需求的情况，保障典型生态系统的生态需水后，计算农业用水短缺造成的损失，利用经济补偿的手段对其进行补偿。本发明的特征在于基于生态需水保障的农业用水短缺中考虑农业用水定额的影响，将本发明同国家制定的农业用水制度结合起来。根据作物不同季节生长特征，考虑农业用水短缺对作物不同生长阶段产量的影响。本发明的目的在于提供一种新的方法，能够综合考虑生态环境保护和经济发展之间的矛盾，本着生态优先的原则，通过保障一定量生态需水后对农业造成的经济损失进行经济补偿，一方面可以有效保护生态系统的健康，另一方面采用经济手段，激励农民积极采取节水措施，达到水资源合理利用的目的。
图1不同等级的逐月生态需水量图2基于生态需水保障的农业用水短缺量图3冬小麦和夏玉米的产量损失图4冬小麦和夏玉米的经济损失
具体实施例方式本发明的目的是通过以下技术方案实现的I)基于生态优先的原则，确定保障生态系统健康的生态需水量；2)基于生态需水保障的农业用水短缺；3)区域农业用水短缺造成的产量损失计算；4)区域农业经济补偿计算。步骤I)基于生态优先的原则，确定保障生态系统健康的生态需水量CN101650763提供了一种快速分析生态需水季节差异的方法，以生态、生产需水矛盾最突出的生物繁殖期对栖息地环境要素的要求作为关键期生态目标，并确定关键期生态需水量，采用多年平均天然径流量年内时间变化率作为生态需水量年内时间变化目标，最终确定生态需水季节差异，实现快速分析生态需水季节差异要求。步骤2)基于生态需水保障的农业用水短缺基于生态需水保障的农业用水短缺综合考虑下游生态需水要求和国家农业用水定额要求，在明确区域下游控制断面以下生态系统需水量基础上，结合水量平衡原理，提出基于生态需水保障的农业用水短缺由下式计算公式
权利要求
1.提供一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法，包括以下四个步骤 1)基于生态优先的原则，确定保障生态系统健康的生态需水量； 2)基于生态需水保障的农业用水短缺； 3)区域农业用水短缺造成的产量损失计算； 4)区域农业经济补偿计算。
2.根据权利要求1所述的一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法，基于生态需水保障的农业用水短缺综合考虑下游生态需水要求和国家农业用水定额要求，在明确区域下游控制断面以下生态系统需水量基础上，结合水量平衡原理，提出基于生态需水保障的农业用水短缺由下式计算
3.根据权利要求1所述的一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法，考虑不同阶段灌溉用水短缺的农业产量损失为 公式 3:
4.根据权利要求1所述的一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法，基于k阶段生态需水保障的农业经济损失为 公式 4:v/ = qlsQi 其中v/为作物j在k阶段单位面积农业产量损失的经济损失(元/hm2) 为作物j在k阶段单位面积农业产量损失(t/hm2)，为作物j在研究水平年的k阶段单位质量的价格(元/t)。
全文摘要
本发明提供一种解决生态和农业用水矛盾冲突的方法，包括以下四个步骤1)基于生态优先的原则，确定保障生态系统健康的生态需水量；2)基于生态需水保障的农业用水短缺；3)区域农业用水短缺造成的产量损失计算；4)区域农业经济补偿计算。本发明的计算方法尤其用于生态和农业用水紧张的区域，采用经济手段有效缓解农业用水部门同生态需水之间的矛盾。该发明有效建立了生态系统健康需求与人类社会活动对水资源利用间的联系，同时，发明成果为生态补水和配置提供支持。
文档编号G06F19/00GK103034772SQ20111030455
公开日2013年4月10日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者庞爱萍, 孙涛, 李春晖, 杨志峰 申请人:北京师范大学