生态城市水资源承载力研究

张 斌

（河海大学水文水资源学院，210098，南京）

一、生态城市的基本概念和评价标准

对于“生态城市”的定义，世界上一直没有明确的概念界定，许多专家和学者都对此发表过各自的见解。纵观各种不同的观点，其共同点体现在以下几个方面：一是生态城市的实质是实现人与自然和谐；二是生态城市的经济增长方式是“集约式”的，经济运行模式是“循环经济”；三是生态城市的教育、科技、文化、道德、法律、制度等都将 “生态化”，倡导生态价值观、生态伦理和人们自觉的生态意识；四是生态城市的社会—经济—自然复合生态系统结构合理，功能稳定，达到动态平衡状态；五是生态城市空间结构布局合理，基础设施完善，生态建筑是主体。

按照生态城市的基本概念，本文在综合国内外学者研究成果的基础上，认为生态城市应具备以下十个条件，并作为生态城市的评价标准：一是城市森林、草地、水资源（地表水资源、地下水资源、海洋水资源）、矿产资源得到有效保护，河流、湿地等生态子系统功能完整，生物多样性得以维持；二是土地、城市森林、草地、水资源、矿产资源等城市本地资源开发有序，利用高效，并以可持续的方式，保证代际之间的公平；三是城市生态系统自我调节、平衡、修复能力强，具有完整的生物链并处于动态平衡中；四是城市生态保护区、控制区、敏感区、脆弱区人类活动按不同标准得到有效控制；五是以土地、水资源、能源等承载力为基础和约束，城市经济、人口结构和规模科学合理；六是城市以低消耗、低排放、低污染、可循环为基本生产生活方式；七是制定并实施完善的城市生态环境保护政策；八是保持足额的生态环境保护投入；九是快速的生态应急救援能力；十是强烈的社会生态文明意识。

二、生态城市标准下的城市水生态环境标准

水生态环境是城市生态系统的重要而基本的生态子系统，是其他生态子系统联系的纽带，自身既要得到有效保护，又要依赖自身的有效保护维系整个生态系统的正常运行，同时还要支撑城市经济、社会、人口子系统的持续发展。本文认为，生态城市标准下的城市水生态环境应具有以下十个基本特征，这十个基本特征同时也构成了生态城市水生态环境的评价标准：一是地表植被林地、草地丰富，林相符合水源涵养要求，水源得到有效涵养；二是城市人行道路面等公共基础设施形成的下垫面大量采取透水性强的材料，地下水得到有效补充；三是河流、湖泊、湿地等水生态环境子系统得到有效保护，生态环境景观功能健全，保证了生物多样性维系所必需的水质和水量；四是城市清洁，生活垃圾及时清理，农作物、绿地使用低残留有机农药，城市面源污染得到有效控制；五是形成高效的雨水收集、贮存、利用的本地水资源开发利用工程体系，海水、中水等非传统水资源得到利用，水资源利用效率高；六是地下水开发利用控制在合理水平，形成开发与补给的动态平衡，代际利用公平，未造成地面沉降、海水入侵等生态灾害；七是污水收集处理集中、高效、深度，具有能力足够的污水收集处理系统；八是形成以水资源承载力为约束的城市发展机制和生产生活方式，清洁生产全面得到推广，节水防污型社会逐步形成；九是建立了完整科学有效的水资源、水生态的调查评价、资金投入、保护管理机制和政策；十是形成了爱水、节水、护水的良好文明风气。

三、生态城市水资源承载能力定义

考虑生态城市的特点，本文采用的生态城市水资源承载力的定义为：生态城市水资源承载力是指在某一特定的生态城市内，在可以预见的经济社会技术发展水平下，在保证生态城市社会生态化、经济生态化、自然生态化、社会—经济—自然复合生态化的前提下，可利用水资源能够支撑该生态城市社会、经济、生态环境和谐、有序、可持续发展的能力。

该定义从可持续发展及其支持系统的角度，强调生态城市水资源与可持续发展的宏观关系，从本质上把握水资源与社会、经济、生态环境之间的关系，指出生态城市的发展要受到水资源的约束。

另外，该定义对地区范围、经济社会发展阶段、科学技术水平、本地水资源条件等有明确的界定，并明确强调维护城市的社会生态化、经济生态化、自然生态化、社会—经济—自然复合生态化。依据该定义可以进行某个具体生态城市的水资源承载力评价。

四、生态城市水资源承载能力评价的关键点

1.按循环经济模式规划规范对水资源承载力具有重要影响的生态城市经济子系统

生态城市强调集约利用各种生态经济社会资源，采用低物耗、低能耗、低污染、高效益的发展模式，而循环经济以资源的高效、循环利用为核心，以减量化、再利用、资源化为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合生态城市经济增长模式。因此，生态城市摒弃以前粗放利用各种资源的高物耗、高能耗、重污染、低效益的传统经济发展模式，让循环经济成为生态城市经济发展的主题。因此，进行需水预测时必须具有前瞻性，适应并把握这种发展模式的变化，在制定水资源管理政策时要鼓励循环经济的发展。

2.高度关注生态城市自然系统中生态环境系统用水需求

生态城市社会、经济、自然三大系统，既相互独立，又相互催化，相互耦合。在关注社会、经济两大系统的同时，要按照生态城市的基本概念和标准，统筹考虑生态城市自然系统，特别关注自然系统中水生态环境系统这一基本、基础系统的功能保障，按生态城市水生态环境标准，充分考虑生态城市生态环境用水需求，统筹生态环境用水更高标准的质和量的保障，达到质和量的有机统一，相互保障，相互促进。

3.高度重视生态城市社会系统中人口子系统的用水需求

生态城市一般都具备人口集聚、人口素质较高、流动人口增加的特点，并对用水需求管理产生重大影响。人口集聚引起用水人群增长，人口素质提高引起社会用水习惯变化，通常在对饮用水、生活杂用水和环境用水水质要求提高的同时，也会因卫生习惯变化、财富增长对水价承受能力增强引起用水量增长，流动人口的增长也使供水能力的匹配难度增大，用水管理难度加大。在人口子系统和水生态环境子系统的相互影响中既要考虑人口总量的因素，还要考虑人口素质结构，常住、暂住、流动配比结构。

4.有更严格的可持续城市水资源开发利用方式

考虑水资源承载力时应当以水资源的可持续利用为前提，只有水资源的可持续利用才能有水资源承载力的持续增长。水资源可持续利用至少包括三个方面：一是水资源的开发利用量达到可更新水资源量，二是水环境质量符合设定的使用功能要求，三是满足水生态系统的安全性和生物多样性的需求以及城市宏观生态环境的用水需求。要在做好传统水资源开发利用的基础上，充分做好非传统水资源的开发利用，如城市雨水资源化、污水利用、海水利用等。

五、生态城市水资源承载力评价模型

根据生态城市水资源承载力的定义和关键点，核心目标是科学、合理、持续保证生态城市各系统间水量和水质的要求，保证用水安全和生态安全，所以生态城市水资源承载力CZL、用水量承载力系数NJZ和水环境承载力系数STHJCE综合表示，概念模型如下：

式中：α1和α2分别为水量承载力系数NJZ和水环境承载力系数STHJCE的权重，两个权重根据生态城市在不同发展阶段对量和质的解决优先程度的需求在一定范围内变动，并逐步达到稳定。

水量承载力系数NJZ，表示相对于某一经济社会发展水平和水资源开发利用水平，水资源供需的紧张程度，表达式如式（2）所示。

式中：SS为实际可供水量，ES为经济社会发展、生态环境需水量。

水环境承载力系数，表示相对于某一经济社会发展水平和水环境容量，污染物排放量与水环境容量之间的紧张关系，表达式如式（3）所示。

式中：SHJRL为水环境容量；WRWPFL为污染物排放量。

由式（1）可知，当 CZL≥1 时，表明生态城市的水资源能够承载社会、经济与生态环境的发展目标；当CZL＜1时，表明生态城市的水资源已难以承载社会、经济与生态环境的发展目标，需要通过调整产业结构、调整相关政策、加强污染物排放控制、提高水资源开发程度、提高中水利用程度，以期与水资源承载能力相适应，实现经济社会与生态环境协调发展。

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[2]夏军，张永勇，王中根，李浩.城市化地区水资源承载力研究[J].水利学报，2006，37（12）.

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