成都市相對水資源承載力評價與可持續發展研究

田楊杰

[摘要]水資源短缺是制約城市可持續發展的重要因素。以全國和重慶市作為參照區域，評價了2000～2015年成都市各類相對資源承載力，分析了成都市的水資源相對于人口、經濟的超載情況及水資源在各市區縣的空間分布差異。研究表明，與全國和重慶市對比，近10幾年來成都市相對水資源承載力始終處于超載狀態。除此之外，成都各區縣還存在水資源存量與經濟發展不平衡的問題。

[關鍵詞] 相對水資源承載力;相對經濟資源承載力;綜合承載力;可持續發展;空間差異

[中圖分類號] TV170.40[文獻標識碼] A

隨著經濟的快速發展和人口的持續增長，人類對水資源的需求量也與日俱增，各種污染也加劇了水資源的短缺，水資源的短缺會限制城市乃至國家的發展。因此，對水資源承載力的研究引起了國內外學者的重視。國外學者一般使用一系列指標來研究水資源承載力。我國學者應用不同評價方法開展了研究。主要有常規趨勢法、系統動力學方法、多目標決策分析法以及人工神經網絡等。這些方法都各有優缺點，但總的來說有一定的局限性。為此，國內學者黃寧生等結合我國實際情況，提出了相對資源承載力。相對資源承載力是將一個或數個參照區作為對比標準，對比參照區的資源擁有量或消費量，進一步計算出相對資源承載能力。

隨著成都市經濟迅猛發展、人口數量增加，水資源成為了制約其發展的重要因素。基于此，本文分別以全國和重慶市作為參照區域，分析了2000～2015年成都市相對資源承載力動態變化過程，采用GIS技術將各區縣相對于成都市的超載人數做了空間分析，為解決成都市水資源制約問題和可持續發展提供依據。

1 研究區概況

在成都市社會經濟發展過程中，水資源是最重要的資源，在城市的發展、開發與可持續發展過程中占基礎地位。雨量相對充足，年均水資源總量為304億m3。經濟發展迅猛，根據成都市2013年統計年鑒顯示，成都市地區生產總值為9108.89億元。

2 材料和方法

2.1 數據來源與數據處理

研究數據主要包括（2000-2015）16年全國、成都市和重慶市人口數、水資源總量和GDP等數據，分別來源于《中國水資源公報》、《中國統計年鑒》、《四川省水資源公報》、《四川省統計年鑒》、《重慶市統計年鑒》以及《重慶市水資源公報》。

2.2 研究方法

2.2.1 相對資源承載力測算。參考已有研究，結合成都市的實際情況，相對資源承載力計算公式如下：

式中，Crw為相對水資源承載力，Iw 為參照區水資源承載力指數，Qw 和Qwo分別為研究區水資源總量和參照區水資源總量，Qpo是參照區人口總量;Cre為研究區相對經濟資源承載力;Ie是參照區經濟資源承載力指數;Qe和Qeo分別是研究區國內生產總值（GDP）和參照區國內生產總值;Cs為研究區綜合資源承載力;Ww和We分別是相對水資源承載力和相對經濟資源承載力的權重。成都市城市化進程使得水資源相對短缺，相對水資源承載力權重值應大于0.5，相對經濟資源承載力權重值小于0.5，Ww=0.6，We=0.4。

2.2.2 相對資源承載力狀況評價標準。通過實際人口數與其相對資源承載力對比，將資源承載力的承載狀態劃分為三種類型：①相對超載狀態：實際人口總數（P）大于可承載人口數（Cs），P-Cs>0。②相對富余狀態：實際人口總數（P）小于可承載人口數（Cs），P-Cs<0。③相對飽和狀態：實際人口總數（P）等于可承載人口數（Cs），P-Cs=0。

3 結果與分析

3.1 相對水資源承載力演化過程

3.1.1 以全國作為參照區。根據公式（1）～（5），選擇全國作為參照區域，以2000～2015年為參照時段，計算承載指數，并計算各項數值。由圖1可知，2000～2015年成都市相對人口一直處于超載狀態，超載人數呈現先增加后減少的趨勢，且在2007年的時候達到峰值。而相對水資源承載力對綜合承載力的貢獻率一直遠遠小于相對經濟資源承載力且變化不大，說明成都市近年來對水資源的利用效率一直處于較低狀態，利用效益變化不大。

3.1.2 以重慶市作為參照區。選擇重慶市作為另一個參照區，原因是重慶與成都地理條件相似，經濟發展較好，具有可比性。從圖2可以看出，在2000～2015年期間，相對水資源承載力一直低于實際人口數，處于超載狀態;相對經濟資源承載力一直處于富余狀態并繼續上升;成都市相對于重慶市的綜合資源承載力除了2001年外，都處于超載狀態;相對水資源承載力對綜合資源承載力的貢獻率一直小于相對經濟資源承載力。

3.2 成都各區縣資源承載力空間差異

以成都市作為參照區域，分別將2000～2015年成都市及各市區縣的人口數、GDP、水資源總量等數據分別帶入公式（1）～（5），得出各市區縣相對于成都市的平均超載人數，利用ArcGIS軟件得出成都市資源承載力空間分布圖（圖3）。由圖3可看出，成都市超載人數有正有負，根據評價標準來判斷資源承載力狀態。成都市東南部人口相對于水資源處于超載狀態，說明在東南部水資源無法承載該地區現有的人口數。其中，中心城區是超載最嚴重的，說明該地區人口數量需要進一步嚴格控制。

4 結論與建議

相對資源承載力涉及到人口、水資源和經濟發展三個方面。要實現城市可持續發展，需要處理好人口、水資源與社會經濟的協調發展問題。因此，從成都市相對水資源承載力和綜合承載力的角度，提出以下建議。

與全國、重慶市相比，成都市的水資源承載力一直處于超載狀態;經濟資源承載力呈現較大的上升趨勢，且始終處于富余狀態;綜合資源承載力也基本處于超載狀態。這在一定程度上反映了成都市相對經濟資源承載力的增長是建立在相對水資源承載力降低基礎之上的，經濟增長與資源的支撐能力不相適應。產生這樣情況的具體原因主要有三點：第一，水資源不斷減少，資源利用效率低。第二，人口基數過大且持續增加，人均水資源量在不斷降低，對成都市資源承載能力造成了巨大壓力。第三，成都市的經濟增長模式也是資源承載力下降的一個不可忽視的原因。如何以最低的資源代價和最低的環境成本使經濟以較快速度的發展，是成都可持續發展的關鍵。

由2000～2015年成都市各市區縣相對資源承載力對比分析結果可知，成都市各市區縣水資源存量和經濟發展存在不平衡的問題。東部地區水資源承載力已嚴重超載，其中中心城區處于最嚴重的地區，而西部地區水資源存量還有待進一步開發利用。同時經濟資源承載力在西部和東北部地區處于超載狀態，而處于中心地區的中心城區富余人數最多。結合綜合承載力情況來看，成都市東部地區處于超載狀態，說明東部自然資源消耗較多，經濟發展消耗了大量水資源，水資源存量已無法繼續支撐現有的經濟增長模式。因此，要根據各區縣實際情況采取不同措施，在發展經濟的同時實施資源保護政策。在西部地區加強水資源的統一管理，把生產和生活用水、農業和工業用水等結合起來，通過產業結構調整和用水優化，做到水資源的循環可持續利用，提高水資源的利用效率。而在東部地區就要加強環境和自然資源保護，通過優化區域水資源利用的結構性和空間性格局進行管控，除了開發區域內的水資源量，還可以適當提高過境水利用量和外部人工引入水源緩解壓力。有效合理利用水資源，使成都市內部各區縣之間的資源與經濟均衡發展。

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