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（3）生态环境效益。特大干旱情景下，调控增供水量优先保障城乡居民生活用水，其次是工业、
农业生产用水，除满足必需的生态需求外，一般不向生态部门增供。但在农业灌溉的增供过程中会伴
生降温增湿效益和固碳释氧效益。其中，降温增湿效益是指农业灌溉用水蒸发到空气中，增加了空气
湿度，并吸收大量热量，调节局部气温；固碳释氧效益是指农业灌溉用水改变了灌区农作物和周边植
被的光合作用，固定二氧化碳量和释放氧气量增加 ［22］ 。
生态环境效益 EM 等于上述各项效益之和，计算公式如下：
C
（13）
EM C = EM CH + EM CO
式中：EM 为降温增湿效益；EM 为固碳释氧效益，具体计算公式如表 5 所示。
CH CO
表 5 生态环境效益能值计算公式
生态环境效益 能值计算公式 备注
EM ΔE'为水面蒸发增加量，g。
CH EM CH = L × ΔE' × τ e + G v × ΔE' × τ v
EM 分别为绿色植物固定二氧化碳和释放氧气的增加量，g
CO EM CO = ΔF' CO 2 × τ CO 2 + ΔR' O 2 × τ O 2 ΔF' CO 2 和 ΔR' O 2

3 实例分析

以云南省楚雄彝族自治州 2009—2012 年特大干旱事件为例进行实例分析。楚雄州位于中国云南省
中北部，位于东经 100°43′—102°30′，北纬 24°13′—26°30′。受特殊地理位置及气候影响，楚雄州属
典型的滇中干旱区，有“十年九旱”的说法。2009—2012 年，楚雄州发生了百年不遇的特大干旱，为
缓解供水压力，楚雄州紧急启动水库预留应急库容、死库容、临时增设蓄引提调工程以及短距离跨河
间临时增调水量等措施，进行供水调控和应急调度。由于旱情紧急，上述调控措施并未进行充分论

证，措施实施所带来的生态经济效应也未进行量化分析。以楚雄州为例开展特大干旱情景下供水侧极
限调控与生态经济效应的响应关系研究，既丰富了相关的研究理论，也可为未来楚雄州应对特大干旱
开展科学的供水调控提供参考。
3.1 能值指标计算 根据 Björklund 等 ［23］ 对不同地区、不同时间能值转换率因子的敏感性分析结果，
基础性物质、能量的能值转换率时空差异对区域系统能值分析计算结果的影响较小，可以不予考虑，
因此，计算所需基础性能量、物质的能值转换率参考蓝盛芳等 ［24］ 和马如彪等 ［25］ 的研究成果。楚雄州研
究时段内各年的能值/货币比率和地表水能值转换率参考蓝盛芳 ［24］ 、吕翠美 ［17］ 提出的方法计算，结果
如表 6。

表 6 2009—2012 年楚雄州能值/货币比率和地表水能值转换率计算结果
项目 2009 年 2010 年 2011 年 2012 年
20
可更新资源能值×10 /sej 69.90 74.46 69.90 72.19
20
不可更新资源能值×10 /sej 156.76 166.25 163.71 175.21
20
反馈输入能值×10 /sej 7.97 8.76 12.85 8.36
20
系统输出能值×10 /sej 35.73 59.37 77.06 56.65
20
总能值投入×10 /sej 198.90 190.10 169.39 199.11
GDP×10 /元 3.42 4.04 4.83 5.70
10
能值/货币比率×10 /（sej/元） 5.81 4.70 3.51 3.49
11
20
雨水总能值×10 /sej 13.66 15.17 13.66 14.45
9
年径流量×10 /m³ 3.25 4.08 2.80 3.08
地表水能值转换率×10 /（sej/m³） 4.20 3.72 4.88 4.69
11
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