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图 2 特大干旱情景下供水侧极限调控生态经济效应构成体系
何能量均直接或间接来源于太阳能,故实际中以太阳能为标准,将其他类别的能量或物质通过能值转
换率转化为太阳能值(sej) 。计算公式为:
[15]
EM = τ × B (1)
式中:EM 为太阳能值,sej;τ 为太阳能值转换率(sej/J、sej/m 、sej/g 或 sej/$);B 为能量或物质的量
3
(J、m 、g 或$)。
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分析特大干旱情景下供水侧极限调控带来的区域生态经济系统能量或物质的变化,借鉴能值理论
的基本思想给出特大干旱情景下供水侧极限调控生态经济正负效应的能值量化方法。
2.3.1 负效应量化
(1)地下水超采损失。地下水超采,会改变地下水压力和含水层上下滞水层的应力状况,产生含
水层、滞水层的压缩效应,形成地下水漏斗,从而导致地面沉降、塌陷等环境地质问题,该损失可通
[6]
过地下水漏斗的土壤损失量计算 。当地下水水位低于海水水位时,海水会入侵到淡水含水层中,导
致淡水咸化,该损失可通过因地下水超采而导致的地下淡水资源减少量计算。地下水超采会使潜水面
下降,土壤含水率降低,对降水的吸附作用加大,使降水产生的地表径流量减小,进而造成地表植物
生长困难,地表径流减少和天然植被衰败损失可通过减少的地表径流量和天然植被的能值价值计算。
地下水超采也会改变水动力条件,使生活污水、工业废水以及农业污水渗入地下水中,造成地下水水
[6]
质恶化,地下水体污染损失可通过污染前后水体能值价值的差值计算 。
地下水超采总损失 EM 等于上述各项损失之和,计算公式如下:
G
(2)
EM G = EM GS + EM GB + EM GR + EM GV + EM GD
式中:EM 为地质问题损失;EM 为咸(海)水入侵损失;EM 为地表径流减少损失;EM 为天然植
GS GB GR GV
被衰败损失;EM 为地下水体污染损失。
GD
地下水超采引发各项环境问题损失的能值计算公式如表 1 所示。
(2)动用水库死库容损失。动用死库容供水,属水库非正常运用工况,会对工程产生不利影响。
。
当库水位低于死水位时,裸露库底会破坏水库的防渗功能甚至出现裂缝,该损失可通过增加的非正常
渗漏量的水体能值价值估算。由于死水位以下坝体长期处于浸泡状态,一旦水位快速下降,由此带来
的浸润面的扩大,可能导致坝体产生不稳定渗流力,从而对坝体滑坡的稳定性带来破坏,滑坡稳定性
降低损失可通过滑坡土体和岩体的能值价值计算 [16] 。同时,针对水库动用死库容进行应急供水可能出
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