三、国内外研究进展及趋势
1.国外研究进展
城市水资源承载力研究,国际上研究成果较少,且大多将其纳入可持续发展理论中,如Joardor等从供水的角度对城市水资源承载力进行了相关研究,并将其纳入城市发展规划当中;Rijiberman.J等在研究城市水资源评价和管理体系中将承载力作为城市水资源安全保障的衡量标准。
2.国内城市水资源承载力研究概况及趋势
(1)概况
国内水资源承载力研究起步较晚,而城市水资源承载力研究始于上个世纪90年代中后期,迄今为止,成果不丰。1995年魏斌、张霞以本溪市为例进行了城市水资源合理利用分析,并采用系统动态仿真模型(SD)对本溪市水资源承载力进行了研究。1997年季冰等用供需水量平衡法做了“香港水资源特征和供需水量平衡研究”。1998年崔凤军“采用系统研究方法对城市水环境承载力的概念、实质、功能及定量表达方法作了分析,并利用系统动力学模拟手段进行了实证研究,利用水环境承载力指数变化对拟定的调整策略变量做出了预测、优化,得出了较满意的结论”,且对以后相关研究起了引导、借鉴作用。此后,王建华、江东等运用SD模型对干旱区城市水资源承载力进行了预测研究,并对乌鲁木齐水资源承载力进行了实例预测分析。2002年郑宇、冯德显将城市化进程中水土资源作为一个整体来进行研究,探讨协调城市化健康发展与水土资源可持续利用的关系,标志着在城市可持续发展资源约束研究中多方位综合考察、研究的开端。
(2)城市水资源承载力的理论研究层次
概括地说,对水资源承载力的理论研究从低到高分三个层次:
第一,城市水资源的内部转换以及城市水资源开发利用与环境之间的平衡关系研究。研究包括两方面内容,即水资源内部转换和水资源的开发利用对环境的影响。
第二,城市水资源状态与社会经济结构适配关系的研究。城市水资源承载力有很强的地域特征,因此城市的社会经济结构必须与自身的水资源承载力相适应,可持续发展战略目标要求城市社会经济必须从传统的外延式自然资源消耗型转变为经济对自然资源的内涵式增长,即集约型资源利用。对水资源而言,就是要求城市通过对经济结构的调整和用水水平的提高,在不增加水资源消耗绝对值的状况下,实现经济社会可持续发展。具体讲,缺水城市,在兼顾城市产业结构和生产布局合理性的前提下,提倡和鼓励发展单位产值耗水少的产业部门,控制单位产值耗水高的产业部门;而在经济部门内,通过采用改进生产工艺流程、安装节水装置、采用先进的节水技术,加强管理,提高水的重复利用率等措施,控制部门用水额度,达到城市社会经济发展过程中整体耗水量的减少,从而实现城市水资源承载力与社会经济发展的良好适配状态。
第三,社会需求与水资源承载力之间平衡关系研究。在传统的规划方法中,一般采用“以需定供”的水资源配置模式,这种模式侧重考虑经济社会发展中需水因素,而忽视了水资源承载力在特定时段内的有限性。当供水不能满足需求时,采取不合理的利用方式,如大量超采地下水。这样地下水采补失衡,引起地面局部下沉,并带来一系列不良后果。因此,在当前的水资源配置中应大力提倡“以供定需”,使水资源开发利用由粗放开采变为可持续利用,即将与需水相联系的宏观经济系统和与供水相联系的水资源系统结合起来考虑,在进行水资源利用规划中,将影响供水和需水的主要因素作为内生变量来加以研究,在各个规划水平年力争做到供水、需水乃至水质的动态平衡。
(3)城市水资源承载力研究的发展趋势
第一,以水资源可持续利用为中心研究城市水资源承载能力。可持续发展的中心思想是,既满足当代人的需求,又不损害子孙后代满足其需求能力的发展和区际之间的公平发展,其核心是人类经济社会的发展不能超越资源环境的承载能力。对水资源而言,就是将水资源的开发利用提高到资源、环境与人口、社会经济相互制约、彼此协调才能达到资源—经济—环境复杂系统良性发展的高度认识,将城市水资源开发利用纳入城市可持续发展的大框架内。
第二,大系统、多目标综合研究趋势。城市水资源系统本身是一个非常复杂的自然—人工二元结构非线性系统,其功能和作用是多方面、多层次的,影响水资源承载力的因素中,除了水资源系统自身的量与质的问题之外,还与政策、法规、经济技术水平、人口、生态环境状况及水资源管理水平等因素密切相关。因此,那些能够包含影响水资源承载力众多因素的综合量化方法,将能够为社会经济及人口发展规划的决策提供更加具体的、切合实际的依据。
第三,量化模型的随机、动态化。由于水资源系统本身的随机性和动态性,加之观测、计算误差的随机性,水资源承载力在同一区域是非静态的,而且管理水平、开发利用程度以及节水意识、节水措施的实施等社会因素的作用,更使水资源承载力有较大幅度的变动。所以,随机动态的水资源承载力量化模型更具现实意义。
第四,由静态分析走向动态预测。我国水资源承载力研究始于上世纪80年代,以新疆水资源软科学课题组为先导开始了对水资源承载力的定量描述,但那是一种静态分析。而目前系统动力学方法的广泛应用,使水资源承载力走向动态预测研究。随着水资源承载力研究的不断深入和计算机支持下的各种数量方法进入研究领域,如系统动力学模型、目标规划模型、多目标规划模型、模糊综合评判模型、层次分析模型、主成分分析模型、动态模拟递推算法等数学模型的大量采用,极大地提高了水资源承载力研究的定量化水平和精确程度,推动了水资源承载力研究的深入进行。
第五,由单一资源承载力研究向资源环境综合承载力研究发展。水资源承载力研究仅限于水资源对人口、经济的荷载量。事实上,一个地区的各类资源在开发利用中都有极大的相关性,如水资源开发利用与土地资源、矿产资源的拥有量及其利用水平关系密切,同时资源开发利用的结果又和环境状况直接有关,传统的资源开发利用模式是开发利用越多,对环境的破坏越大,乃至破坏了生态环境的平衡状态,在生态脆弱的缺水、贫水地区,其后果是可以预料的。因此,仅对单一资源承载力进行研究有其深入细致性一面,也有其局限、片面性的缺陷。所以,应当从整体上进行包括水资源在内的自然资源承载力和资源环境容量(或阈值)综合研究,并对不同区域间的差异进行比较研究。
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