北京水資源人口承載力分析

胡玉萍 石天姣

近年來，北京市貫徹落實習近平總書記提出的“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時期水利工作思路和“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產”的原則要求，把保障水資源安全和用水安全作為城市運行的頭等大事來抓，多措并舉進行水資源的開發和管理，相較于2010年前后水資源極端緊缺的狀況，近年來北京市水資源壓力有所緩解，實現了經濟社會持續健康發展。

一、近年來北京市水資源形勢

（一）降水量及水資源總量波動明顯

2010-2019年北京市水資源總量年均28.61億立方米。但水資源總量年際間波動較為明顯，而這種波動與北京市降水量年際波動趨勢一致。北京市多年平均降水565.50毫米，降水量的年度波動對水資源總量產生直接影響（見圖1）。

（二）供水總量近年來有所增加，供水結構不斷改善

2010-2019年北京市供水總量雖有起伏，但近年來增加明顯，年均供水總量約為37.84億立方米。而相比“十五”期間的年均供水35.70億立方米，供水總量明顯提高。北京市供水按來源分可分為地下水、地表水、再生水和南水北調。

1.地表水受降水量影響明顯，時空分布不均，年度波動較大。2015年后隨著南水北調工程供水量的增加，地表水占北京市總供水量的比重下降明顯。

圖1 2010-2019年北京市水資源總量變化情況

2.北京市地下水資源在總供水量中的比重在逐年下降，相比2001-2005年地下水占總用水量的年平均比重下降了20.33%。北京市地下水仍然處于超采狀態，但超采狀態有所緩解。

3.自2014年12月12日南水北調中線工程全面通水以來，南水北調中線工程供水量連年上升，在總供水量中的比重也明顯提高，從之前的不到10%提高至20%以上。其中，北京城區供水中“南水”占比超過七成，受益人口達1100萬人，全市人均水資源量由原來的100立方米提升至2018年的160立方米以上，供水范圍基本覆蓋城六區及大興、門頭溝、通州等地區。此外，北京利用南水北調等水源相繼實施了潮白河、永定河等河道生態補水工作，有效促進重點水源地、永定河平原段等地下水嚴重超采區的地下水資源涵養修復。

4.水庫蓄水量在南水北調之后也呈上升趨勢。密云水庫的蓄水量在2014年之后增加明顯，并在2018年首次突破了25億立方米（見圖2）。官廳水庫蓄水量也呈現穩步增長趨勢。分析外調水對北京市水資源承載力的影響，計算顯示南水北調使北京市的水資源承載力提高5%。

圖2 2010-2019年北京市水庫蓄水量變化情況

二、北京市人口與水資源使用狀況

（一）北京市近年來人口規模變動情況

2019年北京市常住人口2153.6萬人，比2010年第六次全國人口普查時增加了191.7萬人，年平均增加21.3萬人。2015年以來，隨著北京市大力推進以有序疏解非首都功能為核心的京津冀協同發展戰略，北京市常住外來人口規模不斷下降，已由2015年最高峰的822.6萬人下降到2019年的745.6萬人。

（二）北京市用水狀況

1.人均可利用水資源增加，但形勢依然嚴峻。2010-2019年北京市人均水資源年均136.3立方米，2010年人均水資源只有120.8立方米，自2015年南水北調工程供水逐年增加，水資源總量也隨之增加，加之北京市人口自2017年開始減少，2016年之后北京市人均水資源量有所改善，2018年人均水資源達到164.0立方米，但隨著2019年南水北調工程引進水的減少，人均水資源回落到114.0立方米，總體仍大大低于聯合國提出的人均1000立方米的水資源安全，人均可利用的水資源量形勢仍然嚴峻（見表1）。

2.生態環境用水在北京市用水總量中的比重持續上升。近年來，北京市生活用水在總用水量中一直占比較大，2010-2019年，北京市用水結構中生活用水占比年均40%左右，在北京市全年用水量中占比最大。隨著對城市和環境保護的日益重視，城市綠地面積不斷增加，與之相應的生態環境用水增長明顯，從2010年的4.0億立方米增至2019年的14.7億立方米，在北京市用水結構中的占比從11.4%升至35.3%，9年間增長了23.9個百分點。兩者占北京市全年用水量的絕大部分。與此同時，隨著北京市產業結構的不斷調整和升級，北京市農業用水和工業用水量近年來下降明顯，2010-2019年，農業用水比重從32.4%下降至8.9%，工業用水比重從14.5%下降至6.5%。

近年來，特別是2015年南水北調工程外調水進京后，北京市不同用水量在各類水源供水量中的占比也發生了很大變化。外調水進京后，地下水使用量顯著減少，據測算，北京市地下水提供生活用水的比例下降了32%，提供給環境用水的比例上升了18%；地表水方面，農業用水占比減少了23%，生活用水占比因外調水的引入上升了21%；再生水方面，再生水資源中的工業用水、環境用水變化都超過了10%，農業用水占比增加最為明顯，上升了26%，這表明外調水的引入增加了對農業推進節水技術和水資源循環利用的要求，改善了北京市的用水結構和水資源利用效率。

三、水資源人口承載力分析

聯合國教科文組織在20世紀70年代對人口承載力的定義為：在一個可以預見的時期內，一個國家或者地區在保證符合社會文化準則的用水條件下，其水資源條件所能持續供養的人口數量。其公式為：水資源人口承載力=某地區某一時期的水量/人均需水量。按此公式可以得出，2019年北京市水資源人口承載力=2019年北京市水資源總量（24.56億立方米）/2019年北京市人均用水量（193.7立方米/人），約為1268萬人，相比于根據2005年相關數據測算的人口承載量1159萬人要多了109萬人，北京市水資源人口承載力有所提高，但2019年北京市常住人口為2153.6萬人，仍然超載885.6萬人。雖然多年來大多數研究認為北京市人口一直處于超載狀態，但是人們在生產和生活中卻沒有明顯感到水資源超載后的壓力。原因在于城市是個開放系統，能源資源可以從系統外獲得。就北京市而言，僅統計2000年以后的研究成果，對北京水資源可承載的人口規模依然有很大分歧，計算結果從最小的130萬人到最大的1800萬人。而2019年北京常住人口已達到2153.6萬人。這背后實際上是南水北調中線一期工程通水、高達80%的第三產業占比、超過60%的再生水回用率、國際領先的節水效率等條件共同支撐的。因此單方面以水論水是難以科學回答“能承載多少人”這樣的問題的，也不是水資源承載力研究的核心要義。

表1 2010-2019年北京市水資源利用情況

最新研究認為水資源承載力研究的著眼點要從計算“能承載多少人”轉到“如何實現空間均衡”上來。水資源承載力研究的最大實踐意義，在于回答水資源開發規模控制在合理閾值的前提下，要承載預期規模的人口和GDP，究竟選擇什么樣的路徑和采取什么樣的措施，才能實現水資源的空間均衡。水資源承載力的研究不是為了約束區域發展，而是要為區域實現高質量發展科學謀劃空間均衡的路徑與策略。因此，我們應該以水資源系統為出發點，從量、質、域、流、溫等維度去衡量“水資源的最大可開發規模”，并以此作為水資源承載力的表征。

從水資源系統出發，水資源承載力評價對象通常包括主體系統（提供水資源的自然水循環系統）的支撐能力、客體系統（開發利用水資源的經濟社會系統）施加的水壓力，以及二者的均衡狀態三個方面，即支撐力、壓力和承載狀態。隨著經濟社會的發展，水的資源屬性已從取用和消耗水資源量（量），拓展到用于污染物排放和受納（質）、水域空間占用（域）、水能資源開發（流），以及水熱容量利用（溫）等多個維度。水的資源屬性容量是有限的，因此水資源在“量-質-域-流-溫”任何一個物理維度上的過度消耗，都會造成水資源的超載問題。借鑒這一分析框架，筆者從“量-質-域”這三個維度綜合分析北京市2010-2018年水資源支撐力、壓力和承載狀態，對北京市人口水資源壓力做一個簡要的探討并提出相關建議。

（一）從“量”的角度看，2010-2019年北京市水資源總量呈現一個緩慢波動上升的趨勢

地下水雖然在總供水中仍然占據最大比重，但是其比重在逐年下降，地下水開采速度放緩；再生水和南水北調水在總供水中占據越來越大的比重；地表水的供水量要低于地下水的供給量，且地表水的開采量也呈現一個波動下降的趨勢，萬元GDP水耗逐年下降，水資源利用效率提高。再加上北京市常住人口規模增速放緩并從2017年起開始下降，北京市水資源的人口壓力有所緩解，但并沒有根本改善。

（二）從“質”的角度看，2014-2019年北京市的污水排放量在逐年增加，同時污水處理率也在逐年提高

北京市污水處理率從2014年的86.1%提高到了2019年的94.5%，排放的污水中COD（化學需氧量）全年削減量在逐年增加，氨氮全年削減量波動增加，重要江河湖泊水功能區水質達標率也呈波動上升趨勢，從38.5%提高到了2018年的78.3%。這說明北京市污水處理也越發成熟，水質有所改善，有利于北京市水資源實現可持續發展。

（三）從“域”的角度看，北京市2014-2019年生態清潔小流域數量逐年增多，面積逐年增加

北京市生態清潔小流域達標率逐年提高（見表2），但是已達標的生態清潔小流域占比仍然較低。水域面積增加，水土流失治理累計面積由2014年的670.80千公頃增加到了2019年的887.38千公頃，水環境逐漸改善，水土資源得到有效保護，提高了生態系統的承載能力。

表2 2014-2019年北京市生態清潔小流域情況

（四）北京市水資源人口承載能力不斷提高，但水資源短缺問題仍將長期存在

隨著南水北調中線工程的供水的不斷增加，節水措施的成熟，再生水利用率的提高，近年來北京市的水資源總量不斷增加。供水結構不斷改善，城市污水治理能力和水環境的治理能力逐年提高，經過生態清潔的水域數量也逐年增加，北京市水域生態治理不斷變強，一定程度上保障了北京市水資源的可持續發展。北京市水資源在“量-質-域”這三個維度上都得到了相應的改善。與此同時，隨著疏解北京“非首都功能”戰略的實施，北京市常住人口規模不再快速擴張，人均水資源擁有量增多，北京市水資源人口承載能力有所提高，水資源的人口壓力有所緩解。

雖然北京市常住人口增速放緩并出現下降，但人口基數巨大，且隨著生活水平的提高，生活用水量及其占比持續增加，加之北京市節水空間越來越小，再生水安全問題仍然存在，北京市水資源短缺問題仍將長期存在。未來一段時期內，北京市仍然需要堅持開源和節流政策并重，從水資源開發、利用和保護等各個環節入手，一方面不斷提高污水利用率，開發再生水利用潛力，通過生態修復和綜合防治技術不斷提高區域水質狀況；另一方面不斷提高公民節水意識，大力推動全社會節水，全面提升水資源利用效率。與此同時，還需堅持系統思維，進一步完善水域治理法律法規，完善區域協同治理機制，持續推進水環境治理。推動人口發展與水資源協調，實現區域的可持續發展。

注釋：

①人均綜合用水量=全年用水量/常住人口數。

②生態清潔小流域是指流域內水土資源得到有效保護、合理配置和高效利用，溝道基本保持自然生態狀態，行洪安全，人類活動對自然的擾動在生態系統承載能力之內，生態系統良好、人與自然和諧，人口、資源、環境協調發展的小流域。生態清潔小流域達標率是指已達標的生態清潔小流域條數占小流域總條數的百分比。