天津市水资源承载力探究

1、天津市水资源承载力探究摘要：水资源承载力是区域自然资源承载力的重要组成 部分，是水资源短缺地区能否支撑人口、经济与环境协调发 展的一个限制指标。结合天津市经济发展的基本现状和2004-2008年的统计资料,以水资源支撑的人口规模和经济 规模(gdp)作为指标体系，采用承载力指数和供需平衡指数 方法计算天津市2004-2008年的水资源承载能力，结果显示 水资源支撑的经济规模严重超载，人口规模处于可持续发展 状态；并对2010年和2020年的水资源承载能力进行预测, 结果表明水资源支撑的经济规模基本处于临界状态，而人口 规模则处于可持续发展状态。最后，对天津市的水资源保护

2、 和合理利用提出了建议。关键词：水资源承载力；供需平衡指数；承载力指数；天津市中图分类号：p641.8文献标识码：a文章编号：1引言水资源是人类生产和生活必不可少的自然资源，也是生物赖以生存的环境资源。随着水资源危机的加剧和水环境质 量的不断恶化，水资源的短缺已经演变成世界备受关注的资 源环境问题之一口。区域社会经济发展的环境承载力问题是 地方政府制定中长期社会经济发展规划目标、政策措施的重 要依据,不仅关系到规划目标实现的可能性、政策措施及决 策的科学性，也关系到实施过程对资源的科学调配和高效利 用,以及区域经济的可持续发展。因此，水资源承载力对区 域经济社会发展都有不可忽视的作用2。水资源

3、承载能力是指在一定区域内，在某一具体发展阶段f,以可预见的技术和社会经济发展水平为依据，以可持续发展为原则，经过合理优化配置，水资源支持社会经济和生态环 境发展的能力3。目前水资源承载力的研究领域主要集中城 市水资源承载力和区（流）域水资源承载力两个方面4。研 究的方法有常规趋势方法，向量模法，模糊综合评价法、主 成分分析法，系统仿真动力法，投影寻踪法，人工神经网络 方法以及其他方法5-10o2研究思路水资源承载力研究是属于评价、规划与预测一体化性质 的综合研究，它以水资源评价为基础，以水资源合理配置为 前提，以水资源潜力和开发前景为核心，以系统分析和动态 分析为手段，以人口、资源、经济和环境

4、协调发展为目标x。 由于受水资源总量、社会经济发展水平和技术条件以及水环 境质量的影响，在研究过程中，必须充分考虑水资源系统、 宏观经济系统、社会系统以及水环境系统之间的相互协调与 制约的关系。具体的研究步骤包括：根据现有的资料数据进行区域 水资源承载力宏观指标设计，其相应指标涉及水资源系统， 生态环境系统和社会经济系统；根据选择的模型指标，选 择合适的评价模型进行分析，如本文选择常规趋势分析法； 在模型和指标确定f,根据区域发展规划或国家长期发展 规划要求进行确定不同的方案，研究不同方案条件f水资源 承载能力，预测未来一段时间区域水资源承载能力；根据 不同方案的预测结果对今后区域水资源的合理

5、配置利用和 区域可持续发展提供科学依据。为了研究方便，本文在计算水资源承载力之前设定了一些假定条件：假设水资源空间变换不存在；假设水资源 时间上分配均勻；假设研究区域是一个封闭系统。3研究模型 3.1指标设计(1 )区域水资源支撑的经济规模口2区域水资源支撑的经济规模是区域水资源承载力宏观指 标之一，它是区域国内生产总值gdp与生产这些gdp所消 耗的水量之比，当所消耗的水量等于区域水资源可利用量， 此时水资源承载的经济规模就是最大经济规模。(2 )区域水资源支撑的人口规模口2区域水资源支撑的人口规模是表示水资源承载力的另一 个重要宏观指标，它是研究区域某阶段所处的社会发展水平 和该阶段国内生

6、产总值进行计算的。根据我国社会经济发展现状和战略目标，参考国外有关 社会发展的阶段划分，社会发展水平可划分为温饱型、初步小康、中等小康、全面小康、 初步富裕和中等富裕6个阶段，其相应的人均gdp f限分 别为 3000、6300、13000. 24000、34000 和 62000 元。(3)承载力指数根据文献3计算的承载力指数(carrying index , cl )方 法，定义cip为区域水资源支撑的人口承载力指数，即区域 实际人口与区域水资源支撑的人口规模的比值，若cip>1则 则表明实际人口已经超过承载人口规模，人水关系成不可持 续发展；若cip=1 ,则表明人水关系呈现平衡状

7、态，且处于 潜在危险中；若cip<1，则表明实际人口还未达到承载人 口规模，还有盈余，人水关系为可持续发展状态。定义cle 为区域水资源支撑的经济承载力指数，即区域经济总量与区 域水资源支撑的经济规模的比值。若cle>1则则表明实际经 济总量已经超过承载经济规模，经济发展与水资源关系成不 可持续发展；若cle=1 ,则表明经济发展与水资源关系呈现 平衡状态，且处于潜在危险中；若cle<1，则表明实际经济 规模还未达到承载经济规模，还有盈余，经济发展与水资源 关系为可持续发展状态。3.2计算模型与方法（1 ）供需平衡指数（iwsd ）根据文献13提出的水资源承载力的供需平衡指数

8、，得iwsd=1-wd/ws （ 1 ）式中，ws为可利用水资源量，wd为水资源需求总量， wd=wp+wi+wa+we , wp为生活需水,wi为工业需水， wa为农业需水，we为生态环境需水。根据式（1 ）可知，当iwsdo时说明可供的水资源具备 对此规模的社会经济系统的支撑能力，水资源对应的人口和 经济规模是可承载的。（2 ）宏观指标计算口4区域水资源支撑的经济规模计算表达式为fe=gdp/wd （ 2 ）式中，fe为单位水量支撑的经济规模，表示研究区域全部最终产品的总和与生产这些产品所用的水量之比（108元 /104m3 ）; wd为社会系统、经济系统用水总量（104m3 ）;gdp为

9、用水为wd时所产生的国内生产总值（408元）b计算区域水资源承载的最大经济规模,其表达式为:fem=gdp/wdxws （ 3 ）式中fem为区域水资源承载的最大经济规模（408元）;ws为区域水资源可利用量（104m3 ）b区域水资源支撑的人口规模计算表达式为：fp=gdp/gdpp ( 4 )式中fp为某一社会发展状态f，区域可利用水资源量转 化成全部产品所能供养的人口规模，即水资源承载的最大人 口规模,gdpp为某一社会发展水平f的人均占有gdp的 下限指标。(3 )承载力指数3为了更准确对承载力指数分布进行归类，运用如下的划 分标准，将其分成更细的亚类，如表1所示。表4承载力指数划分标准4模型计算4.1现状评价结果根据2004-2008年天津市水资源公报和天津市国 民经济和社会发展统计公报的相关数据进行计算，评价现 状年份的水资源承载能力。按照上述计算模型，得到如表2 的计算结果。根据天津市国民经济和社会发展统计公报 显示gdp2004年为2931.88亿元，2005年为3663.86亿元2006年为4337.73亿元2007年为5018.28亿元2008 年为6354.38亿元；人均gdp2004年为31550 , 2005年 为 35457 元,2006 年为 4