（自然地理学专业论文）北京市城市化对城市用水影响机制研究.pdf

首都师范_ 人学硕i 二学位论文摘要 摘要 世界城市化快速发展，城市成为人类最主要的生存空间，但是城市中存在大 量的“城市问题”，其中水资源短缺已经成为影响城市乃至整个人类可持续发展 的障碍。今后如何协调城市化加速发展与水资源短缺的矛盾，是实现人类可持续 发展的关键所在。北京市作为我国首都，在城市化发展过程中也面临同样的问题， 水资源短缺已经成为北京城市发展的重要瓶颈。因此，探讨城市化与城市用水的 内在发展规律及其互动关系，并据此来设计未来北京城市化与城市用水的发展思 路与政策举措，对实现北京市城市化与城市用水协调发展具有重要的现实意义。 本文结合北京市城市化( 非农业人口占城市总人口比重) 发展阶段和发展模 式，围绕城市化发展的两个主要方面，即人口非农化过程和经济结构转型，开展 讨论城市化对城市用水的影响。城市化对城市用水影响包括对城市用水总量的影 响、城市用水部门结构的影响和城市用水空间结构的影响。人口非农化过程对城 市用水的影响更侧重对城市用水总量和城市用水空间布局的影响；经济结构转型 对城市用水的影响是多方面的，除了对用水总量影响以外，更多的是体现在产业 结构升级导致城市用水部门的变化和空间布局的改变。 根据逻辑斯谛曲线，北京的城市化水平从建国以来直处于加速发展阶段， 到1 9 9 6 年才进入城市化后期阶段，发展开始缓慢。长期以来北京市的城市化水 平超过工业化水平。近几年北京市不断调整经济结构，提高经济发展水平。在过 去的2 0 年中北京达到了经济以两位数字快速增长和用水零增长的双赢结果，这 一结果产生的原因与北京市经济结构调整有着直接的联系。从空间来看，北京城 近郊区和1 0 个远郊区县的经济结构调整不同，因此对城市用水的影响差别也很 大。一般处于工业化中后期的区县，其工业用水呈现下降趋势：而工业化水平较 低的区县工业用水近几年仍有一定的增长，但增长幅度不大。这说明经济结构升 级对城市节水起到很重要的作用。 伴随北京市城市化水平的提高，非农业人口比重不断增加，生态用水比重上 升，北京市城市生活用水无论是城近郊区还是l o 个远郊区县在近十年以及未来 的几年内都有快速增长的趋势，但受城市化发展速度影响，不同区县增长幅度并 不一致，使得北京市城市生活用水在空间上呈现出一定的分布特征。 结合上述分析，本文预测了2 0 1 0 年北京市各项需水量，并针对北京城市化 过程中出现的用水问题，提出相应的对策，为实现北京市水资源可持续发展奠定 基础。 关键词：北京，城市化，人口非农化，经济结构转型，城市用水 首都师范大学硕士学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o n ，c i t yb e c o m e st h em o s ti m p o r t a n t s p a c ef o rp e o p l e t ol i v e b u tt h e r ea r em a n y c i t yq u e s t i o n si n c l u d i n gs h o r t a g eo fw a t e r , w h i c hh a sb e e na no b s t a c l ef o rt h ee i t ya n dt h ew h o l eh u m a nb e i n gt or e a l i z et h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t f o rt h ef u t u r e ，h o wt oh a r m o n i z et h ec o n f l i c tb e t w e e nt h e r a p i dd e v e l o p m e n to f u r b a n i z a t i o na n dt h es h o r t a g eo fw a t e ri st h ec r n xt or e a l i z et h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t b e i j i n ga st h ec a p i t a lo fc h i n aa l s oh a st h es a m eq u e s t i o n d u r i n gi t sd e v e l o p m e n t ，n o wt h es h o r t a g eo fw a t e ri st h ec h o k ep o i n tf o rb e i j i n gt o d e v e l o p s oi ti sv e r yi m p o r t a n tt od i s c u s st h ei n h e r e n td e v e l o p m e n tl a w o fw a t e ru s e a n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n dt h ea s eo fw a t e r , w h i c hc a nb et h e f o u n d a t i o nt op l a nt h ed e v e l o p m e n t a lp a t ha n dp o l i c yf o rb e i j i n g a l lo ft h e s ec a n a d v a n c et h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n tf o rb e i j i n g c o m b i n i n g t h e d e v e l o p m e n tp h a s e a n dm o d eo fb e i j i n g u r b a n i z a t i o n ( t h e p r o p o r t i o n o fn o n a g r i c u l t u r a l p o p u l a t i o n ) ，t h e w h o l et h e s i se n c i r c l e st w om a i n a s p e c t si n c l u d i n g t h ep r o c e s so fp o p u l a t i o n n o n - a g r i c u l t u r a l i z a t i o n a n de c o n o m i c s t r u c t u r et od i s c u s st h ee f f e c tc a u s e db yu r b a n i z a t i o no nw a t e ru s e t h ee f f e c tr e f e r st o n o to n l yt o t a lw a t e r u s e ，b u ta l s ot h es e c t o rs t r u c t u r ea n ds p a t i a ls t r u c t u r eo f w a t e r u s e t h e p r o c e s so f n o n a g r i c u l t u r a lp o p u l a t i o ng r o w t h h a ss t r o n ge f f e c to nt o t a lw a t e ru s e a n ds p a t i a ls t r u c t u r eo fw a t e r u s e ，w h i l et h ea d j u s t m e n to f e c o n o m i cs t r u c t u r ea l s oc a n i n f l u e n c et h es e c t o rs t r u c t u r eo fw a t e ru s e a c c o r d i n g t ot h el o g i s t i cc u r v e ，b e i j i n gu r b a n i z a t i o ns t e p p e di n t oa n a p h a s ea f t e r 1 9 9 6 ，b e f o r ew h i c hi th a db e e ni nt h ea c c e l e r a t i n gp h a s es i n c e1 9 4 9 d u r i n gt h e s e y e a r st h eu r b a n i z a t i o nl e v e lo fb e i j i n ge x c e e d si n d u s t r i a l i z a t i o nl e v e la l lt h et i m e r e c e n t l yb e i j i n ga d j u s t st h ee c o n o m i cs t r u c t u r et op r o m o t ee c o n o m i cd e v e l o p m e n t ， a n dt h el a s tt w e n t i e s y e a r sb e i j i n gh a sr e c e i v e dt w og o o dr e s u l t s ，o n eo f w h i c hi st h e e c o n o m i c r a p i dd e v e l o p m e n t ，t h eo t h e ri st h es t e a d i n e s so f w a t e r u s e t h er e s u l t sh a v e d i r e c tr e l a t i o nw i t ht h ea d j u s t m e n to f e c o n o m i cs t r u c t u r e f r o mt h es p a c ev i e w p o i n t ， d i f f e r e n td i s t r i c th a sd i f f e r e n ta d j u s t m e n to fe c o n o m i cs t r u c t u r e ，s oi i se f f e c to nw a t e r u s ei s m f l i k e n e s s c o m m o n l y t h ei n d u s t r i a lw a t e ru s eo fd i s t r i c t i nm i d i n d u s t r i a l i z a t i o no rp o s t i n d u s t r i a l i z a t i o ni si nd e c l i n e a n di ns t e a d y g o i n gi ft h e d i s t r i c ti si np r e - i n d u s t r i a l i z a t i o n a l lt h e s eh a v e p r o v e dt h a tt h eu p g r a d e de c o n o m i c s t r u c t u r ei sv e r yi m p o r t a n tf o r s a v i n gw a t e r w i t ht h eu r b a n i z a t i o na d v a n c i n g ，t h en o n - a g r i c u l t u r a lp o p u l a t i o ni n c r e a s i n g ，a n d i i 首都师范大学硕士学位论文a b s t r a c t t h ee f f e c to f b e a u t i f y i n ge n v i r o n m e n t ，t h el i v i n gw a t e ru s ef o rb e i j i n gw i l lb eg o i n g u p n o t o n l y i nt o w nb u ta l s oi n s u b u r b s ，a n dd i f f e r e n t d i s t r i c th a sd i f f e r e n t u r b a n i z a t i o n ，s ot h el i v i n gw a t e r u s ei ns p a t i a ld i s t r i b u t i o nw i l lb eo f n e wc h a r a c t e r a tl a s t ，t h et h e s i sf o r e c a s t st h ed i f f e r e n tw a t e ru s ef o rb e i j i n gi n2 0 1 0 ，a n d p r o p o s e s c o u n t e r m e a s u r e sw h i c hc a ns o l v et h e q u e s t i o n s e x i s t e di n b e i j i n g u r b a n i z a t i o n ，t ob u i l dt h ef o u n d a t i o no fa d v a n c i n gt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tf o r b e i j i n g k e yw o r d s ：b e i j i n g ，u r b a n i z a t i o n ，n o n - a g r i c u l t u r a lp o p u l a t i o n ，e c o n o m i cs t r u c t u r e ， w a t e ru s e i i i 首都师范人学顶士学位论文第一章研究背景及意义 第一章研究背景及意义 1 1 研究背景 1 1 1 我国水资源供需矛盾突出 我国水资源供需矛盾突出。近2 0 年来，随着经济社会的快速发展、城市化 进程的加快和人民生活水平的不断提高，水资源短缺、水环境恶化等问题目益突 出。中国工程院中国可持续发展水资源战略研究报告中指出，到2 0 3 0 年我 国人口将达到1 6 亿，人均占有水资源量将下降到1 7 0 0 m 3 左右。根据瑞典水文学 家m 富肯玛克“1 提出的“水紧缺指标”，我国人均占有的水资源量将接近国际公 认的警戒线。在全国6 4 0 个城市中，缺水城市达3 0 0 多个，其中严重缺水的城市 1 1 4 个，日缺水1 6 0 0 万m 3 ，每年因缺水造成的直接经济损失达2 0 0 0 亿元，全国 每年因缺水少产粮食7 0 0 - 8 0 0 亿千克。据预测，2 0 1 0 年全国总供水量为6 2 0 0 6 5 0 0 亿m 3 ，相应的总需水量将达7 3 0 0 亿i l l 3 ，供需缺口近i 0 0 0 亿甜，2 0 3 0 年全国总 需水量将达1 0 0 0 0 亿m 3 ，全国将缺水4 0 0 0 4 5 0 0 亿一，到2 0 5 0 年全国将缺水 6 0 0 0 7 0 0 0 亿i l l ”3 。 1 1 2 城市化快速发展与城市缺水矛盾加剧 根据城市发展理论，我国正在逐渐步入城市化加速发展阶段，城市化与城 市缺水矛盾加剧。目前，城市化水平的提高所带来的城市用水量的增加成为水资 源有限的国家在发展中必须面对和解决的问题“1 ，我国也是如此。在城市发展 过程中，方面由于建设的正常需要，另一方面也由于存在着节水意识不足，浪 费严重、污染等问题，城市用水的绝对数量一直在增加“1 ，全国用水5 0 年来呈 持续增长，1 9 4 9 2 0 0 0 年用水量增长约4 3 倍，特别是2 0 世纪9 0 年代以来，城 市用水增长速度甚至超过了人口增长，城市化与城市供水不足的矛盾不断加剧。 1 1 3 城市化引起城市用水结构发生显著变化 此外，伴随城市化的发展，城市用水结构发生显著变化。从城市用水部门结 构来看，城市化水平越高，城镇生活用水和工业用水越多，农业用水越少。从图 1 1 中我们可以看出1 9 4 9 年至2 0 0 0 年我国用水部门结构的变化。农业用水在全 国总用水量中的比重从1 9 4 9 年的9 7 1 降至2 0 0 0 年的7 4 1 ，下降了2 3 个百分 点，工业用水的比重从2 3 增加到2 0 7 ，城镇生活用水的比重从0 6 上升到 首都师范人学硕士学位论文第一章研究背景及意义 5 2 ，同期城市化水平提高了2 4 1 个百分点。1 9 9 4 - 2 0 0 0 年，城镇生活用水与 图1 1 我国1 9 4 9 2 0 0 0 年城市化与用水变化图1 2 四个城市2 0 0 0 年城市化水平与城市用水 农村生活用水分别以2 8 和3 2 的年平均增长率提高。按生活( 含农村生活) 、 工业和农业( 不含农村生活) 用水的比例，全国用水部门结构由1 9 4 9 年的1 ：2 ：8 3 转变为2 0 0 0 年的1 ：2 ：6 6 ，而且随着我国城市化进程的加快，工业和城市生活 用水较农业用水增长更快”1 。从图1 2 四个城市比较可以看出，上海的城市化水 平最高，它的总用水量和工业用水所占比重最大，农业用水占总用水的比重最小； 依次北京和天津也遵循了这个规律；重庆由于它特殊的地理位置，一年四季雨水 较多，所以虽然它的城市化水平不高，但总用水量和工业用水比重相比还是比较 高的，农业用水所占比重较小。城市用水空问结构的变化主要体现在城市化的空 间演化上，即城市化郊区化逆城市化再城市化过程，我国许多大城 市都进入了城市郊区化这个阶段，不仅城市人口向郊区转移，同时郊区产业结构 也发生很大变化，郊区在未来城市用水总量中所占比例将呈上升趋势。 1 2 研究意义 1 2 1 水资源对城市发展影响显著 城市用水结构的合理确定与科学预测是制定水资源发展利用规划的前提和 基础，对于实现区域水资源的合理配置，乃至社会经济的协调发展均具有重要意 义。因此我们有必要对城市用水进行探讨，揭示其随着城市化水平提高而发生变 化的规律和发展趋势，为制定科学的水资源规划提供依据。 目前世界城市化进程不断加快，尤其是发展中国家。据统计2 0 3 0 年城市人 口将达到5 0 亿，与1 9 5 0 年世界3 0 人口居住在城市相比，到2 0 3 0 年城市化水 平将达到6 0 ，按照现在变化的速度，到2 0 0 7 年城市人1 3 将和农村人口一致。 城市规模愈大，市政和商业机构用水量愈大，人均城市生活用水量也越高。但是 2 首都师范大学硕士学位论文第一章研究背景及意义 水资源是有限的，人口的增多，用水量的增大，必然导致水资源供需失调。现在 水资源已经成为遏制城市发展的一个重要瓶颈。我国作为发展中国家，水资源紧 缺问题也相当严重“1 ，如何协调城市化水平提高与城市用水的关系，成为当前水 科学研究的一项重要课题。 从国内外研究来看，城市化对城市用水影响机制研究很少。丽本世纪水资源 问题又成为世界各国在城市发展中面临的重要问题，城市化水平的进一步提高是 城市发展的必然趋势；因此，如何城市化与城市用水之间的关系，研究二者之间 的互动机制将是一项极具挑战性的工作。今后应从理论和实践两个方面加强城市 化与城市用水问题研究，为制定合理的城市用水提供一定的理论依据。 1 2 2 北京市水资源供需不容乐观，用水结构变化明显 北京市水资源供需不容乐观，用水结构变化明显。根据北京市政府和水利部 编制的“2 1 世纪初期首都水资源可持续利用规划”，到2 0 0 5 年北京工业用水1 1 7 8 亿m 3 ，城市生活用水1 1 7 2 亿m 3 ，农业用水2 0 7 7 2 2 3 9 亿m 3 ，环境用水2 7 3 亿m 3 ；用水总量约4 9 2 7 5 0 5 9 亿m 3 ，水资源缺口7 9 4 1 6 5 亿m 3 。2 0 0 5 年至 2 0 1 0 年，用水总量约5 2 7 5 3 9 5 亿m ，水资源缺口1 1 8 2 1 9 9 6 亿m 3 “。不论 这种预测数值的准确与否，北京市水资源严重短缺的形势是不容置疑的。 5 0 4 0 3 0 2 0 iii；i莹窭 l e 卜净用水量一农业用水百分比 l+ 生活用水百分比* 城市化水平 量萤量量 ! _ 二= _ 二1 1 e 一工业用水百分比 图1 3 北京市用水结构变化 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 北京市2 0 0 0 年用水总量与1 9 4 9 年相比增长了4 0 倍，其中工业用水增长了 3 1 倍，城市自来水售水量增加了8 5 倍。北京市自1 9 9 0 年以来，城市生活用水 量增长趋势明显，这与城市化水平加快和城市人均用水量的增长密切相关。从图 1 3 中我们可以看出，北京市近几年城市用水量变化不大，9 6 年以后基本维持在 4 0 亿m 3 左右，农业用水不断下降，工业用水在1 9 9 3 年达到最高峰以后也呈下降 趋势，而生活用水所占比重不断上升，1 0 年提高了1 3 个百分点。 首都师范大学硕士学位论文第一章研究背景及意义 城镇生活用水、工业与农业用水的比例由1 9 7 9 年的l ：4 3 ：7 2 变化到1 9 9 0 年的1 ：i 8 ：3 1 和2 0 0 0 年的l ：0 8 ：1 2 ，标志着北京城市用水部门结构也在发 生变化，体现了城市化水平提高与城市用水结构优化的特点，但仍然与发达国家 相差很大“。从用水空间结构来看，近几年郊区城市用水大幅度增加，仅 1 9 9 5 - 1 9 9 7 年就增加了6 5 个百分点。 北京市是全国最缺水的城市之一，探讨城市化过程中的人口非农化过程、经 济结构转型对城市用水影响机制，寻找他们之间的相互作用规律，探究北京市未 来用水结构的发展趋势及对水资源供需形势的影响，预测北京市城市化水平和城 市发展用水量，为南水北调工程作出合理的调水决策，为协调水资源与社会经济 发展的关系、制定合理的水资源利用体系、促进北京市可持续发展无疑具有重要 的理论和实践意义。 首_ ；占f i 师范大学硕j ：学位论文第二章 国内外相关理论研究综述 第二章国内外相关理论研究综述 城市化过程是农村人口转化为城市人口的过程“，这个过程包含了社会、经 济、人口、文化等诸多方面的内容和信息，具体表现在：就业机会非农化，产业 结构升级，农村人口非农化及流动人口增多，城市居民生活方式现代化等。对北 京这样的特大城市丽言，城市化进程对城市用水的影响主要表现在：人口非农化、 经济结构转型及城市空间结构演变对城市用水造成的影响。 2 1 城市化背景研究 在城市化背景研究方面，发达国家的城市化研究起步较早，已经把研究范围 从单一的学科引向交叉的多学科，并重视横向和纵向的比较研究；而且他们的研 究具有极其鲜明的实用性，其研究大多涉及与政府决策密切相关的社会变迁及社 会问题；发展中国家城市化起步较晚，与发达国家在发展背景上己大不相同，其 相关研究尚有待加强“”。 2 1 1 城市化内涵 目前，理论界对“城市化”的内涵有着不同的理解，综合国内外学者的研究， 城市化的内涵主要包含以下4 个层次：一，农业人口向非农业人口转化过程“， 其中也包括就业人口分布结构的转换，即城市化是一个以农业为主的就业人口逐 步向非农业就业人口为主的转移和集中的过程0 1 ；二，产业结构及其布局地域结 构的转换，即城市化是产业结构由第一产业逐渐向二、三产业、并同时结合地域 结构转换的过程，是二、三产业在整个国民经济构成中所占比例不断上升的过程 “”；三，城市化是由一种自然、原始、封闭、落后的农业文明，转变为一种以现 代工业和服务业为主的并以先进的现代化的城市基础设旋和公共服务设施为标 志的现代城市文明发展过程；四，城市化是居民从思维方式、生活方式、行为方 式、价值观念、文化素质全面改善和提高的过程“”。 2 1 2 城市化发展阶段 阶段性规律是城市化最基本规律。纵观世界城市发展历史，可以发现城市化 进程表现出一定的规律性。1 9 7 9 年，美国地理学家诺瑟姆发现，对于各国城市 化发展过程所经历的轨迹，可概括为一条稍被拉平的“s ”型曲线一一即城市生 长理论曲线，也就是著名的逻辑斯谛曲线( l o g i s t i cc u r v e ) ，并将城市化全过程 首都师范大学硕士学位论文第二章国内外相关理论研究综述 分为初期、中期和后期三个阶段“”。世界银行通常以城镇人口占总人口的比例来 衡量城市化的发展水平“，并按照逻辑斯谛曲线规定，比重低于3 0 为低水平 城市化，达到3 0 一7 0 为中等水平城市化，高于7 0 为高度城市化，相对应的 就是城市化初期、中期和后期阶段“。国内外很多学者根据这个曲线来研究某个 城市的城市化水平，并提出提高城市化水平的对策。 2 1 3 城市空间演化过程 城市化是否合理关键在于是否遵循城市化进程与城市空间演化过程相协调 的客观规律1 。所以，城市空间演化问题已经成为中国城市地理学研究的重要领 域之一。城市空间演化主要是指城市用地规模的扩大和城市非农业人口的变化。 早在1 9 世纪末就出现了城市化与城市用地扩张的问题，如霍华德提出的“田 园城市”理论，西方城市经济学家和规划师又先后提出的在城市外围建立“卧城” 和“卫星城”的理论，以及随着经济、交通、通讯的发展，西方国家特大城市出 现了逆城市化。“和郊区化现象。2 删，还有大都市。”1 和城市群哺1 的形成，这些都 是城市扩张的一种形式。为了协调城市化与城市用地，国内外学者相继开展了这 方面的研究0 7 。2 。 城市非农业人口的变化主要体现在城市郊区化。城市郊区化发生在2 0 世纪 5 0 一7 0 年代城市化水平很高的国家，是一种城市空间结构的转变，是城市社会的 人口重心、经济活动和政治影响力由城市中心区向外围地区的转移过程，也是农 村非农业人口增加、生活方式和生活质量升华的过程。美国是典型的城市郊区化 国家，2 0 世纪7 0 年代初，城市郊区化的过程基本完成，目前这种趋势仍在继续 ”。目前郊区化是许多大城市都面临的问题。郊区化要求郊区的生产方式和生活 方式逐渐由农村型向城市型转变，并不简单的意味着人口向城镇的空间转移，它 追求的是经济发展质量和生活质量的提高，包含多方面的内涵和多方面的工作。 这里也包含着郊区产业结构的变化，农村耕地的减少，居民用水量的增多。目前， 北京的郊区化进程正在快速推进，市域人口、经济、版图规模不断扩大，结构不 断优化，经济实力和集聚扩散力不断增强，郊区农村人口和产业结构向非农化转 变，土地利用城市化和生活方式城市化加快。 近年来，顾朝林等在实证调查基础上，研究了北京社会极化和空间分异现象 。“，在分析影响北京社会空间结构的相关因素的基础上，论述了北京社会空间结 构演化的历程，指出北京社会空间结构的快速转变正在导致人类住区的不协调发 展，即城市社会极化和不平衡的社会空间增长。其他学者还开展了城市住区社 会经济空间结构。”1 、人口地域变动研究1 、大城市社会空间结构模式研究、 城市意象空间分析。1 。 首都师范大学硕士学位论文第二章国内外相关理论研究综述 2 1 4 城市化过程中的经济结构转型 区域产业结构与城市化存在着内在的联系。城市化的发展带动了区域产业结 构的演变，区域产业结构的优化、调整和升级等推动城市化进程。李陪祥”1 根据 城市化发展的阶段理论，分析了城市化不同阶段对应的产业结构的演变，强调了 城市化与经济结构的互动关系。区域产业结构的有序演变引起了城市化动力机 制、城市化模式、城市化地域形态的变化，进而推动了城市化进程。 从总体来看，国内外关于城市化过程中经济结构研究大部分是与城市化发展 动力机制相关，可以概括为三种看法。一种是认为工业化是城市化的动力源“。 第二种看法是根据工业化发展进程来研究城市化发展动力机制“，认为工业化初 期的城市化动力源：聚集经济利益是城市化进程中最根本的动因，所以工业化是 城市化这一时期主要的动力源；工业化中后期的城市化动力源：工业化对城市化 的推动力由强变弱，信息化已经成为推动城市化发展的新动力。第三种看法是基 于城市生长曲线研究的城市化发展动力机制“”，他们认为城市化早期阶段，农业 发展是城市化的初始动力；到了中期阶段，工业化成为推动城市化发展的根本动 力“；城市化后期阶段，第三产业变成城市化的后续动力。 我国关于城市化动力机制研究较晚，8 0 年代刚刚起步，所以理论体系还不 成熟。1 9 8 3 年，城乡建设环境保护部的科学技术局组织开展了“若干经济较发 达地区城市化道路”的研究，该课题组概括了促进中国城市化进程的五个动力， 即：国家有计划投资、大中城市自身发展与扩散、乡村工业化、外资引进的刺激 和地方经济的发展”。许多学者相继撰文，详细分析了产业结构变动对城市化的 影响“，李健英“”通过分析我国不同阶段城市化与第三产业的关系，发现第三产 业滞后，是影响我国城市化进程的主要原因。还有的学者强调工业化和国家政策 因素对城市化的影响m 1 。通过研究认为，中国( 尤其沿海发达地区) 城市化动力 主要是计划经济体制、乡镇企业和外向型经济“”。9 0 年代以来，中国城市化的 动力机制和特点发生了很大的变化，当前，中国正出现新城市化趋势，即多元城 市化动力替代以往元或二元城市化动力“”。近年来，随着改革开放的逐渐深入， 借助优良的投资环境，外资成为珠江三角洲城市化的主要动力，它创造了世界城 市化的一种新动力外向型城市化“”。随着工业化的发展，城市化水平的提高， 工业化对城市化的拉动作用也由强变弱，信息化已经成为推动城市化发展的新动 力“。基于全国各地区域经济发展的地域差异，城市地理学者对不同区域的城市 化动力机制，城市化地域差异进行了实证研究和对比分析“。 首都师范大学硕l 学位论文第二章国内外相关理论研究综述 2 1 5 城市化水平测定 纵观国外学者在这方面所做的研究可以发现，用该指标计算城市化水平时， 其基本模式是一致的，即首先选出能反映城镇各方面基本特征的一组指标，然后 根据这些指标计算出一个综合值，作为一个地区城市化的水平。但是由于不同学 者所研究的地域不同，获取指标数据的难易程度不同，因而选取的指标也各不相 同；具体所采用的计算方法也多种多样。如1 9 7 1 年日本“东洋经济新闻报社” 提出的城市成长力系数法；1 9 6 0 年日本城市地理学家稻永幸男提出了一个城市 度的指标4 “；n g z q i n 在研究印度的城市化水平时，采用的是综合指标评价法 4 ”；国内学者如张耕田。“，代合治畸4 1 、叶裕民嘶1 等在这方面也做了尝试研究。 2 2 城市用水研究 城市用水结构的合理确定与科学预测是制定水资源发展利用规划的前提和 基础，对于实现区域水资源的合理配置，乃至社会经济的协调发展均具有重要意 义。8 0 年代以来，国内外学者展开了城市用水研究，研究的内容包括以下几个 方面。 2 2 1 城市用水部门结构研究 城市用水主要分为农业、工业和生活用水，生态用水很少。为了准确预测城 市用水，许多学者对城市用水结构进行研究。吴普特睇从全国用水入手，分析中 国用水结构与发展态势，得出建国5 0 年来我国农业用水一直呈递减趋势，生活、 工业、农业用水比重由1 9 4 9 年的1 ：2 ：8 3 变到1 9 9 7 年以后基本保持的1 ：2 ：7 的 水平，后续增加水量将主要用于工业和生活，预计到2 0 3 0 年农业用水可降低到 6 0 。北京用水结构也在逐年变化，城镇生活用水、工业与农业用水的比例由1 9 7 9 年的1 ：4 3 ：7 2 变化到2 0 0 0 年的1 ：0 8 ：1 2 ，相比而言，1 9 9 5 年美国用水结构 为1 ：4 5 ：2 8 ，日本1 ：0 8 ：3 3 ，1 9 9 4 年法国为1 ：4 3 ：0 9 “。北京用水结构随 着经济结构的转变也在逐年变化，城镇生活用水、工业与农业用水的比例由1 9 7 9 年的l ：4 3 ：7 2 变化到2 0 0 0 年的1 ：0 8 ：1 2 ，与全国不同的是北京工业用水比 重也减少，只有生活用水比重增加。朱照宇呻1 对珠江三角洲经济区的用水结构 进行分析，并指出1 9 9 8 年城乡生活实际用水与工业、农业比例为l ：3 ：3 5 ，相 当于美国9 0 年代初的用水结构，并预测到2 0 1 0 年用水结构为1 ：5 8 ：2 1 ，2 0 2 0 年为l ：7 ：i 6 ，即到2 0 2 0 年接近加拿大9 0 年代初水平。总的趋势是工业用水和 生活用水量将大幅度增长，尤其是工业用水将占主导地位，这是珠三角工业化和 城市化迅速发展的标志。 首都师范人学硕：t 学位论文第二章国内外相关理论研究综述 2 2 2 城市用水预测模型 为了更好地对城市规划建设和供水系统的调度管理，国内外学者对城市用水 量的预测模型进行了大量的研究，这些模型按对历史数据的处理方式的差异，可 将常用的预测方法分为时间序列法、系统方法和结构分析法3 大类，各种预测模 型都有各自的优点及不足之处”。 普遍采取的方法是时间序列法1 ，何文杰”通过对时间序列分析方法的研 究，提出了以季节性指数平滑法对城市用水量进行预测模拟；建立了城市用水量 预测模型，并应用于天津市用水量的预测；城市用水系统是一个灰色系统，它与 城市居民生活用水、工农业发展和节约用水技术等诸多因素息息相关，是个多 因素、多层次的复杂系统，系统内既有信息部分明确的、又有部分不明确的，因 而可以用灰色预测法预测生活用水量呻“1 ：吕谋1 根据城市用水量的影响因素及 特点，利用统计预测理论，建立了日用水量的动态组合模型，通过逐步回归分析 方法剔除次要影响因素，并采用卡尔曼滤波方法动态预测回归残差项；满广生。” 应用西方经济学中的柯布一道格拉斯生产函数建立城镇工业用水量预测模型，并 用线性规划方法确定模型中的参数，以提高模型的拟合精度：时间序列法还有递 增率法、生长曲线法、双向差分法。 系统方法包括人工神经网络法，刘洪波“”根据城市时段用水量序列的季节 性、趋势性及随机扰动性等特点，利用人工神经网络( a n n ) 法建立了短期用水 量预报模型，并采用北京市时用水量的实测数据进行了建模和时用水量预测；许 仕荣呻1 通过对深圳市用水量变化规律的分析，建立了基于b p 神经网络，综合时 间序列分析和多元回归分析特点的动态水量预测模型。 结构分析法包括分类加和法，即从城市用水系统的各项定额与指标，建立工 业、农业和生活用水系统模拟与预测模型，并赋一定的权重，进行综合评价城市 用水量“”“。陈新加“2 1 为了预测厦门市2 0 0 5 年的城市用水量，根据厦门市 1 9 9 4 1 9 9 6 年连续3 年大量的城市生活、工业和农业用水调查资料，进行综合分 析、评价和预测，初步掌握了城市用水规律，认识了城市用水特征，为城市发展 规划提供了可靠依据。 2 2 3 城市节水措施 8 0 年代以来，节水研究成为国内外生活用水研究的热点，研究内容主要有 以下几个方面： ( 1 ) 合理水价研究 m u e l l e r ，k a r s t e n ”3 1 对加利福尼亚1 9 8 0 - 1 9 9 8 年生活用水使用量和水价进 9 首都师范_ 人学硕卜学位论文第二章国内外相关理论研究综述 行了回归、线性分析，数据表明，现在的水价太低，不能调动人们保护水资源的 意识；而我国学者认为水价对用水量的调节作用是比较强的，我国的价格需水弹 性指数为一o 3 3 ，相对于其它措施，价格仍然是一个十分有效的抑制需求的手段 ”7 “；很多学者提倡累计加价收费，对居民生活用水，按照用水量标准，在满足 基本生活用水量的前提下，逐步实行阶梯式计量水价”“；卢丹等人对北京市朝 阳区城镇居民生活用水情况进行调查，认为对少数用水量在1 0 立方米以上的用 户就超过1 0 立方米的部分收取比原价多出几倍的水费；齐广平“”提出我国城镇 居民生活用水水价应由3 部分组成，即水资源费、工程水价、环境水价“”；环境 水价的征收应根据各地区的工农业发展和人口的增长速度来商定；水价结构应逐 步由单一水价结构向两部制水价结构过渡，最终实现两部制水价；蔡守华m 1 等人 以水厂最大利润为目标，建立了最优水价模型，推导了最优水价公式；邱忠恩” 等人分析了南水北调工程对北京水价的影响；亚太经济和社会委员会( esca p ) 建议居民用水的水费支出应不超过家庭收入的3 ，1 9 9 5 年中国建设部完成的 城市缺水问题研究报告认为，水费以占家庭平均收入的2 5 一3 为宜。 ( 2 ) 分质定额供水研究 日常生活用水目的不同，对水质的要求也不同。能够直接饮用的净水，水质 各项卫生指标要求最高，普通用水要求次之，生活杂用水要求最低。我国有关部 门已对这三种不同性质的用水颁发相应的执行标准。”。城市生活用水定额与城市 地理位置、居民生活习惯、城市规模、气候、城市性质有密切的关系”“；由于城 市生活计划用水定额随着生活水平的提高而逐渐增长，因此城市生活计划用水定 额又是一个相对稳定值，在不同时期应及时加以调整，故称之为“虚拟定额”1 。 ( 3 ) 开发替代水源 开发替代水源成了缺水地区目前解决水资源问题的一项重大工程。韩光辉”1 等人对滦河进行实地考察，并从下世初期北京供水形势与方案分析，在引滦济京 增加北京水源的可能性和引滦济京增加北京水源的战略措施三个方面进行系统 分析的基础上，认为不失时机地将下世纪初期解决北京水资源紧缺、缓解供求矛 盾的视野首先转向滦河流域，并采取有效措施，兼顾天津、唐山两市水源需求， 是目前优于其他方案的战略选择；张超”。等人建立了一个考虑南水北调中线工程 对北京供水后的北京水资源系统模拟模型；武晓峰。“总结国外家庭生活用水就地 处理回用的一些基本研究和实践成果；介绍灰色水回用的主要方式，指出其中存 在的关键问题，并结合我国的实际情况，提出了几点思考，目前灰色水回用的主 要方式是冲洗厕所和灌溉绿地；同时要大力提倡一水多用和循环回用水的方法， 这不仅是住户应力争做到的，对设计安装部门也应积极配合推行。“。 也有的学者从调整产业结构，发展耗水量小的工业和农业方面研究节水”； 首都师范犬学硕士学位论文籀二章国内外相关理论研究综述 有的提倡安装节水设施“、灰色水回用。6 “；有的从加强水管理角度和节水宣传 力度来提高公众的节水意识”4 8 。 2 3 城市化对城市用水影响研究 城市化意味着产业结构升级，基础设施相对完备，居民用水便利，公共市政 用水量( 如绿地、消防等) 也高于小城镇或农村地区。因此，城市化将使生活用水 量大幅度提高，这就构成了城市化水平提高与水资源短缺二者之间的矛盾。国内 外大部分学者都是把城市化和城市用水分开进行研究的，至于他们之间的关联及 城市化对城市用水影响机制研究则很少，总的来说可以从两个方面分析，一个是 人口非农化对城市用水的影响，一个是经济结构转型对城市用水的影响。 2 3 1 人口非农化对城市用水量的影晌 人口非农化过程对城市用水最直接的影响就是城市生活用水量的影响。通常 预测生活用水量的方法有单指标法和复合指标法。 第一，单指标法。单指标法是指用一个指标计算生活用水量，常见的是人口 指标，通过人口数量的变化计算生活用水量的变化；很多学者在对城市生活用水 进行预测时都考虑到了非农业人口这个因素，如s u t t o np a u ld a n i e l 1 认为人 口转化能引起地表水质量变化，从而改变该地区的水环境和生活用水量，并建立 了一个定性描述各种人口特性( 年龄、收入、种族等) 变化与水资源之间相互关 系的模型。陈意平9 ”根据历年城市人口数量变化，结合工业产值、万元产值取水 量，采用灰色模型预测城市总用水量。孙法国1 分析陕西省城市人口生活用水量 及用水人口的历史资料的变化规律，建立用水人口增长的l o g i s t i c 模型，对2 0 0 0 年城市用水人口和城市人民生活用水量作出较精确的预报。金林1 对人口模型的 推理公式进行改进，并用来预测佳木斯城区的生活用水量。 第二，复合指标法。人口非农化过程是一个经济、社会、文化诸方面全面转 变的动态的时空过程，是人类生产方式、生活方式和居住方式全面转变的过程。 因此，不能仅以城市人口比重或非农业人口比重作为预测城市生活用水的唯一标 准，而应将人口、经济、社会、文化等方面结合起来考察。典型的是复合指标法， 即从人口规模、经济规模、生活方式和环境质量等方面来综合预测城市用水，其 中人口规模是最主要的指标。 我国学者在这方面做了不少工作。陈建耀o ”认为城市生活用水量多少与居住 环境、生活水平、水资源量等社会、经济、自然因子有关，并从我国城市生活用 水的几个特征出发，选取了非农业人口、第三产业人口占城市非农业人口比例、 城市园林绿地覆盖率、气温、降水、人均居住面积6 个因子，利用逐步回归构造 首都师范人学硕i ：学位论文第二章国内外相关理论研究综述 了我国城市生活用水拟定额的线性式子。沈大军”等人认为生活用水量主要与人 口数、收入、水价有关，他们通过建立城镇居民家庭生活用水与职工平均工资、 水价及供水人口的双对数线性关系式，建立了我国及6 个地区的城镇居民家庭生 活需水函数，分析了城镇居民家庭生活需水的价格弹性、工资弹性和人口弹性系 数，结果表明，对需水影响最大的是供水人口的增加。李晓峰o ”等人认为影响居 民生活用水的因素是用水人口、用水设施、普及率、全年供水量、供水管的长度， 并采用三种方法一一自回归模型、层次分析法和自组织模型进行模拟计算，最后 得出居民生活用水主要与用水人口、用水设施和全年供水量有关。王大哲嘲在其 城市生活用水量预测方法探讨中采用分部分项预测城市生活用水量，认为居 民生活用水主要与住宅