灤河流域水資源承載力研究

龐 君，韓會玲，耿俊華

（1.河北農(nóng)業(yè)大學，河北 保定 071001；2.河北省灤河河務(wù)管理局，河北 唐山 063000；3.河北省廊坊水文水資源勘測局，河北 廊坊 065000）

灤河流域水資源承載力研究

龐 君1，2，韓會玲1，耿俊華3

（1.河北農(nóng)業(yè)大學，河北 保定 071001；2.河北省灤河河務(wù)管理局，河北 唐山 063000；3.河北省廊坊水文水資源勘測局，河北 廊坊 065000）

針對灤河流域水資源承載力問題，明確相關(guān)概念，介紹了水資源承載力的計算方法及過程，經(jīng)分析得出灤河流域水資源承載力將會出現(xiàn)輕度超載現(xiàn)象，指出應(yīng)采取開源節(jié)流的對策，提高水資源的承載能力，促進流域水資源可持續(xù)利用。

灤河流域；水資源承載力；人口規(guī)模；對策

灤河流域位于華北平原東北部，是京津唐經(jīng)濟區(qū)內(nèi)的重要水源地，也是環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)發(fā)展的主要支柱之一。目前已興建的水利樞紐工程有潘家口水庫、大黑汀水庫、桃林口水庫等工程，形成了以灤河流域為母體，輻射天津、唐山、秦皇島3座城市的灤河水資源經(jīng)濟區(qū)，產(chǎn)生了巨大的社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境效益。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及各種自然、地域、水資源利用等因素的影響，灤河流域及灤河水資源經(jīng)濟區(qū)遭遇了水資源嚴重短缺、生態(tài)嚴重失衡、水污染加劇、水資源使用效率低下等危機［1］。如何管好、用好、保護好灤河水資源已成為當前需要解決的最緊要問題。由此，本文通過計算分析灤河流域水資源承載力，探討提高灤河流域水資源承載力的有效措施。

1 水資源承載力概述

1.1 水資源承載力的含義

灤河流域的水資源承載力［2－4］可定義為：在某一社會經(jīng)濟發(fā)展水平下，以可預(yù)見的技術(shù)發(fā)展水平為依據(jù)，通過水資源的可持續(xù)利用，某地區(qū)的水資源能夠持續(xù)支持區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模和保證一定物質(zhì)生活水平條件下的人口數(shù)量的最大能力。

1.2 評價指標

水資源承載力一般有兩個分析評價指標［5－6］，主要有以下幾方面。

1.2.1 相對承載指數(shù)（RCI）［7］

1.2.2 絕對承載指數(shù)（ACI）

即指現(xiàn)在或?qū)砟骋浑A段的實際人口量與水資源承載人口之差值，即

本文僅選取相對承載指數(shù)RCI來反映灤河流域各地區(qū)水資源的承載力狀況。

1.3 水資源承載力分類系統(tǒng)

水資源承載力可分為基本型和亞基本型，具體標準見表1。

表1 水資源承載力的分類系統(tǒng)及劃分標準

2 水資源承載力計算

2.1 計算思路

灤河流域水資源承載力的確定需要結(jié)合流域水資源狀況和一定經(jīng)濟發(fā)展水平下的用水需求分析，以及從水資源可供水量到用水需求之間的配置關(guān)系。

2.1.1 區(qū)域水資源支撐的經(jīng)濟規(guī)模

單位水資源承載的經(jīng)濟規(guī)模［8］，其表達式為：

式中 Fe為單位水量支撐的經(jīng)濟規(guī)模（萬元/萬m3）；WD為社會系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)用水總量（萬m3）；GDP為用水為WD時所產(chǎn)生的國內(nèi)生產(chǎn)總值（萬元）。

某一流域或區(qū)域水資源的最大經(jīng)濟規(guī)模，其表達式為：

式中 Fem為某一區(qū)域水資源承載的最大經(jīng)濟規(guī)模（萬元）；Ws為區(qū)域水資源可利用量（萬m3）。

2.1.2 區(qū)域水資源支撐的人口規(guī)模

其表達式為：

式中 Fp為水資源承載的最大人口規(guī)模（萬人）；［GDPP］為某一社會發(fā)展水平的人均占有GDP的下限指標（萬元）。

2.2 計算步驟

該流域人口的人均需水量不變。首先從水資源可供水量中扣除生活和生態(tài)必需的水量，得到可供生產(chǎn)使用的水量，用于支撐經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模。根據(jù)主客體兩方面計算結(jié)果，可得到不同承載水平下的水資源承載力。

（1）根據(jù)水資源的優(yōu)化配置，得到可供水量W供［9］；根據(jù)預(yù)測GDP和需水量W需［9］，按式（2）計算水資源可承載的最大經(jīng)濟規(guī)模Fem。

（2）流域可承載的人均GDP，［GDPP］*＝Fem*/預(yù)測人口N。

（3）根據(jù)預(yù)測GDP和預(yù)測人口N，計算預(yù)測人均GDP，［GDPP］＝GDP/N。

（4）按式（3）計算可承載的人口數(shù)量，即N*＝Fem*/［GDPP］。

（5）檢驗可承載的社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模。如果水資源可承載的最大經(jīng)濟規(guī)模Fem*和人口N*大于預(yù)測的GDP和人口N，說明水資源承載狀況是缺載的，人水關(guān)系呈可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，還可以適當增加人口數(shù)量；如果水資源可承載的最大經(jīng)濟規(guī)模Fem*和人口N*小于預(yù)測的GDP和人口N，說明水資源承載狀況是超載的，人水關(guān)系呈不可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，應(yīng)采取必要措施，降低需水要求或增加供水能力來提高水資源的承載力。

2.3 計算結(jié)果分析

參照《灤河流域需水量預(yù)測報告》中的灤河流域不同水平年、各地區(qū)的社會人口規(guī)模和經(jīng)濟規(guī)模（GDP），計算出不同水平年、各地區(qū)的人均GDP，具體結(jié)果見表2。

表2 灤河流域水資源承載力計算分析對照表

2.3.1 水資源可承載的最大經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模

根據(jù)預(yù)測GDP，參照《灤河流域需水量預(yù)測報告》中各地區(qū)的需水量預(yù)測，以及水資源優(yōu)化配置方案下的供水量結(jié)果，采用公式（2）計算該方案下流域各地區(qū)、不同水平年水資源所能承載的最大經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模，結(jié)果見表2。

從表2中的預(yù)測人口和承載最大經(jīng)濟規(guī)?？梢钥闯觯S著人口的增加，不同水平年流域各地區(qū)水資源所能承載的最大經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模逐年增大，一產(chǎn)、二產(chǎn)和三產(chǎn)的產(chǎn)值均逐年增大。

2.3.2 水資源可承載的人均GDP

按照表2中流域預(yù)測的人口規(guī)模發(fā)展，計算不同水平年流域各地區(qū)水資源可承載的人均GDP，結(jié)果見表2。

對比表2中不同水平年各地區(qū)的人均GDP，上述方案下各個水平年、各地區(qū)水資源可承載的人均GDP偏小，即預(yù)測的經(jīng)濟發(fā)展水平高于水資源可承載經(jīng)濟水平。

2.3.3 一定經(jīng)濟規(guī)模下的水資源可承載的人口規(guī)模

當流域各地區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模一定時，即按照表2中流域預(yù)測的人均GDP發(fā)展，采用公式（3）計算不同水平年流域各地區(qū)水資源可承載的最大人口規(guī)模，結(jié)果見表2。

從表2中，上述方案下可承載的人口規(guī)模與預(yù)測的社會人口發(fā)展規(guī)模相比，仍比較小，即在保證社會可持續(xù)發(fā)展的前提下，流域水資源不能夠支撐預(yù)測的社會人口規(guī)模。

2.3.4 計算結(jié)果分析

根據(jù)流域現(xiàn)狀發(fā)展水平下的預(yù)測人口規(guī)模和水資源可承載的人口規(guī)模，計算上述方案下流域水資源相對承載指數(shù)，及其相對應(yīng)的水資源承載類型，見表3。

表3 灤河流域水資源相對承載指數(shù)、承載力類型、人口超載比例

整體上從灤河流域水資源承載力類型來看，承德、唐山、秦皇島無論是現(xiàn)狀情況下，還是預(yù)測不同水平年的國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模和人口數(shù)量，大多超過了相應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展水平下的水資源承載能力，但超載程度并不嚴重，均處于弱超載狀態(tài)或臨界狀態(tài)。

由此可以看出，流域的社會經(jīng)濟發(fā)展狀況是當?shù)厮Y源所不可承載的，不利于社會的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)采取一定的措施來增加水資源的可承載能力。

將預(yù)測人口與上述方案下的各地區(qū)水資源所能承載的最大人口數(shù)進行對比，見表4。

表4 不同水平年灤河流域水資源承載能力與預(yù)測人口的對比

由表4可以看出，不同水平年，各地區(qū)預(yù)測的人口規(guī)模大于水資源所能承載的最大人口數(shù)。2007水平年承德、唐山、秦皇島分別超載39%、9%、0，2010水平年承德、唐山、秦皇島分別超載24%、4%、0，2020水平年承德、唐山、秦皇島分別超載18%、9%、6%，2030水平年承德、唐山、秦皇島分別超載21%、13%、15%。灤河流域各水平年分別超載11%、6%、10%、14%。秦皇島的超載情況并不嚴重，承德和唐山超載現(xiàn)象很嚴重。

3 提高水資源承載力的對策

要滿足3市經(jīng)濟發(fā)展的高增長，使人水關(guān)系長期處于可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，有必要對水資源的開發(fā)利用采取一定對策［10］，提高水資源的承載能力。

3.1 資源性

主要通過水利工程建設(shè)和管理、水土保持工程來調(diào)控水資源的時空分布不均勻性、加大雨水利用、開發(fā)利用空中水資源、淡化海水、污水資源化，增加水資源的有效利用率。

3.2 結(jié)構(gòu)性

主要從調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、控制人口增長、合理保護生態(tài)環(huán)境等需水方面節(jié)省水資源供給量，發(fā)揮有限水資源的使用效率和效益，提高水資源承載力。

3.3 經(jīng)濟和技術(shù)性

挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力，降低萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量，減少水量的使用消耗。建立水資源市場，完善“數(shù)字流域”信息系統(tǒng)，實行水資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理。加強水資源開發(fā)利用管理的法規(guī)和宣傳工作，讓人們自覺保護、有效利用有限的水資源，以提高水資源承載力，以水利可持續(xù)利用促進社會可持續(xù)發(fā)展。

［1］溫立成，鞠玉梅.灤河水資源可持續(xù)開發(fā)利用初探［J］.海河水利，2003（2）.

［2］劉強，陳進，黃薇，等.水資源承載力研究［J］.中國水利，2003（5）.

［3］張麗，董增川.流域水資源承載能力淺析［J］.中國水利，2002（10）.

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［5］王友貞，施國慶，王德勝.區(qū)域水資源承載力評價指標體系的研究［J］.自然資源學報，2005（4）.

［6］全海娟，許佳君，陳昌仁.我國水資源承載能力評價研究進展初探［J］.水利經(jīng)濟，2006（6）.

［7］畢東蘇，鄭廣宏，顧國維，等.城市生態(tài)系統(tǒng)承載理論探索與實證——以長江三角洲為例［J］.長江流域資源與環(huán)境，2005（4）.

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［10］侯曉宇.河北省水資源承載力分析與計算［D］.保定：河北農(nóng)業(yè)大學，2006.

Water Resource Carrying Capacity of the Luanhe River

PANG Jun1，2，HAN Hui－ling1，GENG Jun-hua3
（1.Agricultural University of Hebei，Baoding 071001，China； 2.The Luanhe River Management Bureau of Hebei Province，Tangshan 063000，China；3.Langfang Hydrology and Water Resource Bureau of Hebei Province，Langfang 065000，China）

Write about the water resource carrying capacity of the Luanhe River， the paper defined related conception，introduced the methods and process of calculation of the water resource carrying capacity，and drew a conclusion by the analysis： the water resource carrying capacity of the Luanhe River will be overloaded slightly， and point out the measures to increase income and decrease expenditure， enhance the water resource carrying capacity， and then promote the water resource sustainable utilization of the Luan River.

the Luanhe River valley； water resource carrying capacity； population scope； strategy

TV213.9

A

1672-9900（2011）01-0022-03

2010－12－28

龐君（1980－），男（漢族），河北滄縣人，助理工程師，主要從事水利工程管理工作，（Tel）13930550612。