北京市水資源承載力研究

(山西財經大學 山西 太原 030006)

一、選題背景與意義

水資源支撐著自然生態系統與人類社會系統的發展，維系生命，是用途最廣泛、與人類關系最密切的一項基本資源。對經濟活動而言，任何一項工業生產活動都會和水直接或間接發生關系，用途最廣的就是用水來冷卻設備或產品，比如鋼鐵廠等。總之，人類一切的生活、生產活動都離不開水。水資源總量雖多，但可以直接飲用和用于生產生活的淡水在總量中占比很少。雖然水是可再生資源，但污染嚴重會加大水自身更新的周期，兩百年的工業化歷史已使水源地受到很大破壞，另一方面人口激增，此消彼長之下，水資源利用情形不容樂觀。

二、水資源承載力評價方法

(一)供需平衡法與綜合評價法

水資源供需平衡法與多目標分析模型。這種方法的前提是維護生態平衡和環境質量，將水資源合理的配置給自然與社會系統，平衡兩者的用水需求。在不超過本地水資源最大供給量的前提下，建立多個指標來為當地選擇一種最適宜的發展道路。其次確定當地的適宜農作物、用水來源、污水配套處理措施、供水管道布置等各項基本條件[8]。

由此模型可對北京市近期、遠期的人均用水量進行預測，近期遠期所用年數為5年和10年。人均綜合用水量指標近期取220L/人·日，遠期取340L/人·日，供水普及率現狀為93%，近期、遠期均取100%。

計算公式為：Q=N·k·q·365(1)

Q為所求的規劃用水量，N為人口數取2000萬，q為人均指標，k為普及率。代入可得北京市近期用水量一年至少需水16億噸，遠期用水至少需23億噸。這僅是生活用水一項的數據，并且沒有考慮管道輸水的損失與浪費問題。

多指標綜合評價法與綜合評判模型，利用支撐力與壓力的比值來近似代表水資源承載力的數值。水資源系統支撐力越大，表示水資源現實承載力越高[9]。與此相反，水資源系統壓力越大，表示水資源承載力越低。北京市當前的數值在0.5以下，表面系統壓力遠大于可支持潛力。

計算公式為：目標函數maxP，約束條件：WOP≥WP+WGDP+WE WP=P×QP WGDP=GDP×QGDP GDP/P≥PGDP(2)

公式中P為總人口，萬人，WOP為水資源可供水量，萬m3，WP為生活用水量，萬m3，WGDP為生產用水量，萬m3，WE為生態環境用水量，萬m3，GDP為國內生產總值，萬元，QP為生活用水定額，L/人·日，QGDP為萬元GDP生產用水量，m3/萬元，PGDP為人均GDP需求標準，萬元/人，由以上各式可得水資源承載人口數P=(WOP—WE)/(PGDP×QGDP+QP×0.365),其中WOP—WOE表示國民經濟可供水資源，分母表示人均國民經濟用水定額，m3/人。參數選取為2015年供水量35億m3，2015生態環境用水量6億m3，生活用水定額為120L/人·日，人均GDP標準為10萬元，萬元GDP用水量為每萬元18m3，由此計算出的承載人口量為1900萬人。而目前北京市的人口數高于這個數300多萬人，屬于超載狀態，用水壓力十分巨大，需要外省調水來補足這個缺口。

三、北京市現階段在用水方面的問題

改革開放以來過快涌入的人口和經濟體量的攀升給用水造成了巨大壓力。供給不足和需求的不斷擴大，再加上近年來華北的干旱化趨勢，加劇了京津冀地區用水緊張的問題。十三五規劃中國家對北京市的城市定位、經濟發展遠景、人均生活水平、生態環境目標提出了更高的要求，水資源缺口加大已經影響到北京在國際一線城市中的定位。

北京市水資源承載力的降低是由于水資源的供給不足和水資源的需求不斷擴大造成的，并且這一局勢由于華北地區的干旱化趨勢而愈發緊張。自從1990年以來，北京市的降水一直處于峰值以下。即使將來氣候出現大的變化，也難以在短時間內改善用水情況。另外，對地下水資源長期的過度開采已經使得周邊地區的地下水位低于警戒值，只有降低開采力度才能避免生態事故，為將來保持一定的恢復潛力。

四、北京市水資源開發利用對策建議

(一)運用生態學理論及借鑒其他城市經驗

北京市作為首都，水資源的管理與利用在全國屬于領先水平，但紐約、倫敦、巴黎等國際化城市相比，差距仍然不小，主要體現在用水結構上。上述城市的水資源分配幾乎沒有環保用水和第一產業用水，大部分為居民生活用水、政府公共用水和工業用水，工業用水最少只有4%。一是因為這些城市的產業結構中基本不包括農業，相關的農業制品都靠外地運輸而來，盡管耗費了部分物流費用，但因此而節省的農業用水量十分巨大，足以彌補，由此而產生的生態效益更難以用金錢計算。二是因為這三個城市僅靠回收處理前三項用水產生的二次水，就足以支撐當地的生態與綠化用水。北京市從中可以借鑒到的經驗有：一是加大農轉非力度，減少第一產業的從業人員，建立完善的物流體系來彌補農產品缺口。二是提高用水效率，加大對生活用水和工業用水的處理力度，加大二次利用率，節省優質清水資源。由于企業的生產方式和技術水平比較落后造成耗能大而同等產出低的難題。而且北京市中心與郊區的用水水平呈兩極分化，對此應該進行產業結構調整和提升郊區各縣市的用水效益。

(二)針對企業和政府的改善措施

北京市政府采取的措施有：第一步是積極推廣二次處理水的利用，2015年利用再生水8.6億立方米，已占全市總用水量的19.5%，連續三年超過地表水用水量，成為穩定可靠的新水源。其次，通過外調水緩解供水壓力，加強與周邊省市合作，對跨省市的流域統一管理，連續七年從河北、山西集中輸水，累計已達6億立方米。北京郊區已經建成了五個儲水量超過150萬噸的應急水源地。通過上述措施，北京市的用水來源由過去只依靠本地降水與開采地下水發展為以外地調水和再生水資源為主要輔助的多樣化系統，大大提高了用水安全水平，也緩解了對地下水的超量開采。

同時要積極開發新的水源。科技的進步將大大減少淡化海水的成本，要充分利用好毗鄰天津這一區位優勢。調水工程完成后，把至少三分之一的水留作戰略安全儲備。流經北京市的大部分河流上游都在張家口、承德一帶，這些地方沿岸的植被應當保護好，并且嚴禁企業濫排污水。擴大再生水的利用范圍，污水處理廠處理過后的二級水可以廣泛的用于河湖景觀、電廠、農業灌溉與城市綠化，配套設備升級之后甚至可用于一般工業用水，這一項就可以節省下大量的優質清水資源用于生活。

【參考文獻】

[1]陳英姿，我國相對資源承載力區域差異分析，吉林大學社會科學學報[J]2007,111-117

[2]高吉喜，可持續發展理論探索—生態承載力理論、方法與應用，[M]中國環境科學出版社2005