资源与生态环境承载力专项研究 - 图文

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资源与生态环境承载力专题研究报告

临西县城乡总体规划专题报告之四

《临西县城乡总体规划2013-2030年》资源与生态环境承载力专题研究报告

亚泰都会(北京)规划建筑园林设计研究院—河北分院2014.04

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目录

前 言 ............................................... - 1 - 1.区域发展状况 ........................................ - 3 - 1.1 区域发展背景 ...................................... - 3 - 1.2 社会经济发展趋势 .................................. - 4 - 2.资源、生态环境利用现状 .............................. - 6 - 2.1水资源利用现状 ..................................... - 6 - 2.2 土地资源利用现状 .................................. - 9 - 2.3生态环境现状 ...................................... - 13 - 3.水资源承载力评价 ................................... - 15 - 3.1 水资源供需状况 ................................... - 15 - 3.2 水资源承载力概念 ................................. - 16 - 3.3 水资源平衡分析 ................................... - 22 - 3.4 基本结论与建议 ................................... - 25 - 4.土地资源承载力评价 ................................. - 27 - 4.1县域承载力 ........................................ - 28 - 4.2中心城区承载力 .................................... - 34 - 4.3建设用地管制措施 .................................. - 35 - 5.生态环境承载力评价 ................................ - 37 - 5.1生态环境承载力概念 ................................ - 37 - 5.2县域生态承载力评价 ................................ - 38 - 5.3各乡镇生态承载力评价 .............................. - 46 - 5.4生态环境重点建设区 ................................ - 48 -

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前 言

可持续发展是我国发展的基本战略。在可持续发展的社会、经济、资源、环境基本框架中,资源、环境是重要的支撑要素。可持续发展的实质是实现人类社会与资源、生态环境之间的协调发展。如今,城镇化进程的加剧、经济的飞速发展加深了发展与资源、环境之间的矛盾、自然生态系统是否能够健康和谐的发展则取决于系统能否持续承载,人类活动是否超越自然生态系统的承载限度。可以认为,将发展限制与资源和环境的承载能力之内,即保障资源和环境的可持续承载,是保障发展可持续性的前提。

临西县是一座以农业种植业为主,以轴承行业为龙头,医药、化工、纺织、食品加工等行业门类齐全的城市,地处冀、鲁交界处,全县辖5镇4乡,299个行政村。县域地势平坦,中部有古堤纵贯,将全县分为堤上缓岗、地下低平原两个地貌。季节性河流卫运河为境内主要地表河流,并有清临渠、临威渠、临馆渠、卫西干渠等多条渠道,主要为农业灌溉渠。近年来,临西县抓抢机遇,明确产业目标,逐渐建设成河北轴承加工基地、华北最大的轴承商品集散基地、全国最大的碳钢轴承生产出口基地,被誉为“中国轴承之乡”,市场秩序更加规范,经营环境明显改善的同时,人均耕地面积呈下降趋势,经济结构不尽合理,城乡差距大,城镇基础设施仍较薄弱,资源供给体系脆弱,生态环境问题依然突出。

为贯彻落实科学发展观,加强城乡发展与人口、资源、环境的协调,推进城乡生态环境建设与保护一体化,在编制《临西县城乡总体规划

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(2013-2030年)》时,基于临西县实际,进行临西县资源、生态环境承载力专项研究,为临西县今后的社会、经济和生态建设提供指导,旨在推进临西县城乡社会经济发展的同时,注重对自然资源的合理开发、利用与保护,转变经济增长方式,提高生态环境质量,实现资源的可持续利用与社会、经济、环境的协调发展。

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1.区域发展状况 1.1 区域发展背景 1.1.1 区域概况

临西县位于河北省南部边陲,卫运河中游左岸。东濒卫运河,南临馆陶(邯郸市),北衔威县、清河。县域东西横距34公里,南北纵距19公里,总面积542平方公里,隶属邢台市。全县辖5镇4乡299个行政村。县域内现有邯临、邢临、清临三条省道。童吕公路、武馆线两条县道横贯南北。此外,境内还有四二九公路、北杏园—邯临公路、水波——白庄、后阎—黎博寨、高洼—邯临公路等16条乡级公路,邢临高速公路及高速联结线,将作为城区主要的对外交通出入口,京九铁路在县域东部南北穿过。 1.1.2自然资源

全县地势平坦,中部有古堤纵贯,将全县分为堤上缓岗、地下低平原两个地貌。西部海拔在33—36米之间。东部海拔在28—33米之间。地势由西南向东北稍有倾斜,地面坡降1/5000—1/6000,堤下被西部高地和东部卫运河左岸所围,北部又是南坡洼、北坡洼与清河、威县部分区域共同形成封闭洼地,最低点海拔27米。

境内地表水主要有天然降水和地表河流两部分组成。主要地表河流为卫运河为季节性河流,属海河流域的五大水系之一。卫运河由馆陶北来到尖冢入临西县境,折而东流,流经尖冢、黎博寨、单屯、河西、东枣园出境入清河县,县境内河长36.52公里,左堤境内长39.20公里。其河道弯曲河床坡度平缓,在洪水含沙量大的情况下易形成地上河,其保证流量4000立方米每秒,强迫行洪为5500立方米每秒。

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结冰期40天,符合灌溉水质。近年来由于天气干旱,时常干涸。此外县境内还有清临渠、临威渠、临馆渠、卫西干渠等多条渠道,主要为农业灌溉渠。 1.1.3社会经济

2012年全县生产总值完成50.24亿元,其中第一产业11.44亿元,第二产业17.74亿元,第三产业21.06亿元;三次产业结构为22.8:35.3:41.9。2012年全部财政收入完成3.3亿元,其中县级一般预算财政收入合计1.89亿元;年末全县金融机构人民币存款余额46.34亿元,其中企业存款余额7.50亿元、个人存款余额37.70亿元。年末金融机构各项贷款余额13.7亿元。

2012年共引进国内县外资金14亿元,同比增长40%;引进国外资金1100万美元,同比增长52.8%;全社会固定资产投资完成45.6亿元,同比增长18.1%,均实现了历史性增长。城镇居民人均可支配收入达到15615元;农民人均纯收入达到7260元,同比增长15.5%。 1.2 社会经济发展趋势

人口增长、城镇化发展、产业结构变动等变化的趋势和进程将必然地对临西县资源环境问题带来直接和间接的重大影响,这是在临西县现代经济发展过程中必须统筹协调考虑的重大问题。 1.2.1 人口增长趋势

人口规模将进一步扩大。临西县域2012年底总人口为379544人,总人口中男女比例为1.05:1,全县暂住人口约为6万多人。《临西县城乡总体规划(2013—2030)》中根据临西县近十年人口增长趋势及《河北省人民政府关于加快城市化进程的实施意见》、《河北省人民

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政府关于加快壮大中心城市促进城市群快速发展的意见》指导意见预测,全县2017年约为41万人,城镇人口约为18万人,城市化水平为48.8%。2020年约为43万人,城镇人口约为23万人,城市化水平为53.5%。2030年约为48万人,城镇人口约为30万人,城镇化水平约为62.5%。? 1.2.2 城镇化发展趋势

2012年底全区城镇化率达到了41.3%,根据城镇发展的诺瑟姆曲线来看,临西县从本规划开始将进入了城镇化快速发展阶段。随着本规划期内临西产业集聚区建设进程的加快,临西县的农村剩余劳动力转化的速度将加快,城镇人口的机械增长将大幅提高,城镇化发展速度将大幅提升。通过预测得知到2020年临西县城镇化水平将达到53.5%,全县城镇人口达23万人,县城总人口16万人;到2030年临西县城镇化水平达到62.5%,全县城镇人口达30万人,县城总人口20万人。就整体而言,临西县城镇化发展道路,将会走极化发展模式,加快发展增长极点,形成若干个区域中心,带动周围地区加快发展。

1.2.3 产业结构变动趋势

从临西县主导产业的构成可基本判断,临西县目前处于从工业化初期阶段。这种状况意味着临西县仍然需要大力发展第二产业,尤其需要大力发展工业,经过一段时期的快速稳定发展,将产业努力向成熟阶段推进。2007年一、二、三产业的比例为:7.1:10.4:7.7。从

?

人口及城镇化水平预测详见:专题二—临新型城镇化发展战略专题研究报告。

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三次产业在地区生产生产总值中的比重来看,第一产业在地区生产总值中的比重保持平稳,第二产业的比重则持续上升,第三产业的的比重平稳增长。临西县三次产业现状结构中第一、三产业比重仍然较高,第二产业比重有较大的提升空间。

从临西县整体来看,轴承产业作为本地的主导产业,一枝独秀,其发展的速度直接决定了临西经济的发展。目前临西县处于工业化加速阶段,为轴承产业的飞速发展也积累了基础。临西轴承的制造、销售份额在全国占有很大比例,处于国内轴承行业的垄断地位,其生产、销售、研发、以及人才培训等方面均引导着全国轴承产业发展的方向。因此,临西县轴承产业将会继续扮演“临西县支柱产业”“国内轴承行业的龙头”“的角色。 2.资源、生态环境利用现状 2.1水资源利用现状 2.1.1水资源赋存状况 1、地表水状况

境内地表水主要有天然降水和地表河流两部分组成。其中天然降水是地表水的主要来源,其降水特点是年内分配不均,年际变化较大。据历史资料统计1919—1990年,年平均降水量538.3毫米;1990年—2001年年均降水量为510.9毫米,其中1990年降雨量最大为809毫米,最大降雨日降雨量为117.5毫米,1992年最小为202.8毫米。根据多年观测统计,临西县年降水量补给3146.3万立方米。

境内主要地表河流为卫运河为季节性河流,属海河流域的五大水

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系之一。卫运河由馆陶北来到尖冢入临西县境,折而东流,流经尖冢、黎博寨、单屯、河西、东枣园出境入清河县,县境内河长36.52公里,左堤境内长39.20公里。其河道弯曲河床坡度平缓,在洪水含沙量大的情况下易形成地上河,其保证流量4000立方米每秒,强迫行洪为5500立方米每秒。结冰期40天,符合灌溉水质。

此外县境内还有清临渠、临威渠、临馆渠、卫西干渠等多条渠道,主要为农业灌溉渠。 2、地下水状况

临西县地下水分为浅层地下水和深层地下水,深层水为承压水,补给来源很少。浅层地下水质平均值8.01,矿化度465—1510mg/升,砷化物挥发酚、六价铬、氟化物有检出,数值很小,除PH值符合国家农田灌溉二类水质标准,其他均符合国家一类水质标准。

临西属于第四纪覆盖底层,自上而下分为四个含水组。第一含水组埋深10—60米,咸水矿化度2—5克/升,单位涌水量1.0—8.3立方米/时,具有较大的调蓄能力。第二含水组属承压水类型,无单独开采价值。第三含水组埋深180—203米称深层地下水,单位涌水量2—12立方米/时,为深层地下水的主要开采段,水质呈碱性。第四含水组埋深250—330米,单位涌水量5立方米/小时左右。

城区处于有成井条件的浅层淡水区,其地下水矿化度一般小于2克/升,水质较好,化学类型多为重碳酸—钠镁型及重硫酸—钠镁型。厚度约为10—25米,单井出水量一般在20—40吨/时,是富水易井区。

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根据多年观测统计,临西县每年河灌回归1281.8万立方米,井灌回归531.36万立方米。 3、水资源总量及可利用量

区域内水资源总量是由地表水资源量加地下水资源量扣除地表水与地下水相互转化的重复计算水量后而得。

全县多年平均水资源总量为18620.1万立方米。其中,50%、75%和95%的保证水资源总量分别为9310.055万立方米、13965.08万立方米和17689.1万立方米。

水资源可利用总量是指在可预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生态环境用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施,在评价区水资源总量中可资一次性利用的最大水量。根据临西县水资源情况,临西县多年平均水资源可利用总量为14151.8万立方米,占水资源总量的80%。其中,地表水可利用量9192.3万立方米;地下水可开采量4959.46万立方米。 2.1.2 水资源开发利用情况

近年来由于天气干旱,卫运河全年断水干河的时间较多,主汛期超过1亿流量的时间也较少。2007年县政府投资126.9万元,对尖冢扬水站的机电设施进行更新改造,从而保证在卫运河来水时,突击提取卫运河水蓄到县内渠道里,一方面可以补充地下水资源,另一方面可用于旱时浇地。1991年至2009年沿河5个扬水站共提水16.54亿m3/s,每年平均提水9192.3万m3/s,浇地60.69万亩次,河灌面积可占到全县耕地面积的三分之二。

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此外,临西县尝试引黄河水作为饮用水。1994年引黄河水正式饮水,引水渠道流经临西县东部,境内流域长17.6公里,每年引水5亿m3左右,历时100天左右。临西每年有偿引水量1000万m3,临西只在1995年引用了一年,其他年份都没有引用。但是,引黄河水平均每年在县境内平均通过60天以上,按照水工力学,每公里渗漏系数为流量的0.15%计算,每年仅引一次黄河水,就可补充地下水资源1322万m3,对于缓解县域内地下水资源缺乏具有重要意义。 2.2 土地资源利用现状 2.2.1土地资源利用状况

2012年临西县土地总面积54706.32公顷;其中:农用地面积42140.11公顷,占土地总面积的77.03%;建设用地面积12718.31公顷,占土地总面积的23.25%;其他土地面积201.24公顷,占土地总面积的0.37%。

表2-1 2012年调查地类面积统计表

一级类 二级类 三级类 代码 小计 耕地 灌溉水田 水浇地 旱地 小计 农用地 园地 果园 茶园 其他园地 小计 林地 有林地 灌木林地 其他林地 草地 小计 1 11 12 13 2 21 22 23 3 31 32 33 4 面积(公顷) 42140.11 39668.65 0 30931.42 952.36 111.88 111.88 0 0 2293.09 846.78 0 254.77 66.49 农用地小计 - 9 -

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天然牧草地 人工牧草地 其他草地 建设用地小计 小计 建制镇用地 农村居民点 独立工矿 风景名胜及特殊用地 建设用地 交通运输用地 小计 铁路用地 公路用地 农村道路 小计 河流水面 水域及水利设施用地 坑塘水面 内陆滩涂 沟渠 人工建筑用地 小计 其他土地 其他土地 设施农用地 裸地 土地总面积 41 42 43 20 202 203 204 205 10 101 102 104 11 111 114 116 117 118 12 122 127 0 0 66.49 12718.31 7419.07 1210.27 7067.49 123 343.38 1552.26 0 261.42 1149.24 3393.64 1023.02 103.59 981.51 166.44 295.95 201.24 299.17 47.88 54706.32 居民点及工矿 表2-2 2012年农村土地利用现状一级分类面积汇总表 单位:公顷

城镇村及工矿用地 (20) 交通运输用地 (10) 水域及水利设施用地 (11) 行政区域名称 行政区域总面积 耕地 (01) 园地 (02) 林地 (03) 草地 (04) 其他土地 (12) 临西县 河西镇 东枣园乡 54706.39668.32 65 5214.03114.23 7 4459.33212.63 6 111.2293.66.47419.1552.3393.88 09 9 07 26 64 23.4189.9815.3136.6911.71.84 2 5 6 4 2 0 106.9 2.41 528 149.3439.84 2 201.24 20.83 20.2 - 10 -

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老官寨镇 吕寨乡 下堡寺镇 摇鞍镇乡 尖冢镇 临西镇 大刘庄乡 7550.75729.06 3 6763.65124.23 7 5993.74733.35 3 7809.66194.5 9 6014.64215.81 5 4212.32614.73 3 6688.14730.09 1 7.4 4.92 194.012.61019.277.2278.98 2 07 8 2 206.131.4934.0249.6205.07 4 5 5 5 32.36 8.08 22.37 27.06 10.01 24.41 35.92 24.1188.4707.9179.4134.04.09 3 3 2 4 4 10.6331.8794.0161.4282.08.13 2 9 4 2 3 13.3424.7735.3519.81.56 93.93 1 1 6 8 7.73 163.31090.147.3161.02.84 3 91 6 2 20.3487.6794.3461.11.56 157.2 5 3 6 6 2.2.2土地利用特点

1、土地利用以农用地为主

临西县地处低平原区,地势平坦广阔、土壤肥沃、农作物产出率高、土地利用以农业用地为主。农用地占土地总面积的比例高达77.03%,种植业十分发达,全县盛产小麦、棉花、玉米、花生等农作物,形成了以大刘庄乡、老官寨镇、吕寨乡为主的小麦、玉米良种繁育基地,保证了临西县的粮食供给,是邢台地区重要的粮棉生产基地之一。

2、城镇建设用地分布具有差异性

临西县是邢台地区重要的农业大县,农用地在各乡镇的分布比较均衡,但城镇建设用地在各乡镇的分布具有一定的差异性;由于临西县中心城区土地利用受城镇化、工业化的影响较大,加之中心城区及周边城镇人口集中、人口密度高,使得城镇建设用地需求较多,城镇建设用地在各乡镇的分布各不相同。

3、农村居民点用地占建设用地比重大

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农村居民点用地比重偏大,全县建设用地总规模12718.31公顷,占全县土地总面积的23.25%,其中农村居民点用地面积为7067.49公顷,占全县建设用地总规模的55.57%,农村居民点用地占建设用地的比重较大。

2.2.3土地利用存在问题

1、人均耕地减少,土地供需矛盾突出

随着“工业兴县,产业富民”战略的实施,临西县社会经济在轴承生产、棉纺加工等产业的带动下迅猛发展,各行各业对土地的需求量也呈现快速增长趋势。1997年至2012年,全县人均耕地持续减少,人均耕地面积由0.13公顷减少至0.11公顷。本轮规划期(2012-2030年)临西县处于全面建设小康社会发展期,经济的发展对建设用地的需求加剧,规划期内耕地保护与经济发展用地之间的矛盾将更加尖锐。

2、城乡建设用地集约利用程度不高

临西县现状城镇工矿用地规模7542.07公顷,人均城镇工矿用地面积146.99平方米;农村居民点用地面积7067.49公顷,人均农村居民点用地面积218.83平方米,已远远高出国家规定人均用地面积控制标准的上限。乡域内空闲地较多,空心村、村外村现象较为普遍;采矿用地规模小,但废弃砖瓦窑占绝大部分,毁坏耕地较多,土地利用粗放,土地利用集约度亟待提高。因此,本轮规划期急需充分利用现状建设用地,强化中心城区、建制镇的经济带动力,提高土地利用集约度和综合效益。

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3、土地利用率高,后备资源不足

全县土地利用率96.38%,土地垦殖率72.71%。土地利用率和土地垦殖率高,可供整理的土地资源只有农村道路、沟渠等部分农用地,可供复垦的砖瓦窑场废弃地可以补充耕地的数量十分有限,可供开发利用的土地后备资源明显不足,难以形成较大规模。未来土地利用中,可供补充耕地的后备资源严重短缺,今后在土地利用上应以农业结构内部调整为主,注重提高土地利用率和经济效益。

4、土地资源生态环境质量逐步下降

随着人口的增加、经济的发展,人们对农用地和建设用地的需求大幅度增加,为了满足人们的需求,土地资源生态环境质量逐步下降,主要表现为:为了增加粮食产量,人们经常通过提高复种指数、增施化肥、使用农药来提高粮食总产量,而这些措施导致土壤肥力下降、土壤污染、水污染、土壤盐碱化等现象;随着城镇规模扩张、工业和乡属企业发展,越来越多废水、废气以及废渣被排放到土壤中,导致了土壤的污染、水体、植被的破坏。 2.3生态环境现状

生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济、社会发展的基础。各项活动、建设都要以生态环境为基础,在保证人与自然和谐相处的前提下,促进经济、社会的协调发展。

临西县污染物主要来自工业园区尤其是其中的轴承和纺织行业,轴承和纺织产业是临西县的主导产业,也是要大力发展的产业,近年园区的建设在一定程度中促进了工业项目,尤其是轴承项目的集聚发

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展,但县域内仍存在较多的轴承生产作坊,其规模小、生产条件不达标,带来了一定程度上的污染和资源浪费等现象。

1、大气污染状况,

大气污染物主要是烟(粉)尘和二氧化硫、氮氧化物,其中烟(粉)尘所占比重较大,是首要污染物。2012年临西县环境保护局委托临西县环境监测站在临西县城区和居住区各设置两个监测点,开展了环境空气质量检测,检测项目为SO2,NOX,PM10S三项。SO2日达标率为98%,NOX日达标率为100%,PM10日达标率为99%,SO2年均值为0.054 mg/m3,NOX年均值为0.044 mg/m3,,PM10S年均值为0.067 mg/m3,均达到《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中的Ⅱ类标准要求。

2、水污染状况

临西县境内主要有卫运河、西干渠、东干渠、跃进渠、临威渠等河流和渠系,主要承担临西抗旱、防洪及农业生产灌溉功能。现有河渠大部都干涸无水,仅东、西干渠承担县城生产、生活污水排放。2012年临西县环境保护局委托临西县环境监测站在临西县内设置八个监测点,开展了饮用水源地水质质量监测,监测项目为色度、PH值、总硬度、高锰酸盐指数等八项指标。2012年我县地下水的总体水质为良好,各饮用水源地均满足《地下水质量标准(GB/T14848-1993)Ⅲ类标准要求。

3、固体废弃物污染状况

固体废弃物主要为生活垃圾和建筑垃圾、工业固体废弃物、农业

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固体废弃物、危险废物(医疗废物)等。县城生活垃圾、建筑垃圾部分进行了无害化填埋处理,但仍有部分随处堆放;县域村庄的各种垃圾只有少数进行了填埋,但没有做无害化处理,多数垃圾为随处堆放;农业固体废弃物主要为农作物秸秆,通过青贮、沼气利用、还田等大部分已消化;医疗废弃物送市级为先处理中心集中处置,无危险废物排放;工业固体废弃物主要构成为炉渣、铁屑等,炉渣主要用于建房、水泥生产以及道路施工,综合利用率95%。

4、噪声污染状况

临西县城区的噪声污染,主要集中在县城内。噪声污染主要来源于工厂、锅炉房、建筑施工工地和交通噪声。2012年1-6月临西县环境保护局委托临西县环境监测站在临西县城区和居住区各设置十个监测点,开展了功能区噪声监测。2012年全年临西县城区(2类区)昼间等效声级为52.03分贝,夜间等效声级为39.40分贝;居住区(1类区)昼间等效声级为46.37分贝,夜间等效声级为36.95分贝,均符合国建规定标准。 3.水资源承载力评价 3.1 水资源供需状况

临西县多年平均水资源总量为18620.1万立方米。其中,50%、75%和95%的保证水资源总量分别为9310.055万立方米、13965.08万立方米和17689.1万立方米。水资源可利用总量为14151.8万立方米,占水资源总量的80%。其中,地表水可利用量9192.3万立方米;地下水可开采量4959.46万立方米。

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3.2 水资源承载力概念

水资源是基础性自然资源同时又是战略性经济资源,是一个区域综合实力的有机组成部分。随着社会经济的快速发展,水资源匮乏和水环境恶化成为制约临西县社会经济和生态环境可持续发展的关键因素之一。水资源承载力是对水资源安全的一个基本度量,研究水资源承载力对于认识和建设水资源安全保障体系具有重要意义。目前关于水资源承载力的研究成果已相当丰硕,但由于水资源系统自身的复杂性和模糊性以及水资源系统和社会经济系统之间的复杂关系,其评价的理论与方法在不同区域仍需进行探索和实践。临西县工农业发展速度日益加快,水资源需求量急剧膨胀,水资源面临的压力日益增大。对该区域水资源承载力进行测评分析,可为缓解该区水资源矛盾提供决策依据,对其人口布局、城镇发展、资源配置和产业结构调整等提供参考。

3.2.1 评价指标体系的构成及评价模型的构建

水资源承载力是指某一地区的水资源,在一定社会和科学技术发展阶段,在不破坏社会和生态系统时,最大可承载的农业、工业、城市规模和人口水平,是一个随社会经济和科学技术水平发展变化的综合目标,反映了水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力。因此,对水资源承载力的分析基本思路是在水资源一定的情况下所能支撑的最大经济、人口和城镇规模或者说在既定的规划目标下对水资源的最低需求程度。

依据研究的目标,对临西县水资源的承载力评价主要集中在以下

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几点:

1、水资源偏离系数

水资源偏离系数是为了把临西县经济、人口的发展同全国经济、人口的发展在既定水资源下作一比较,其目的是发现相对于全国水平而言临西县水资源的缺乏或丰裕程度。该系数可以分为2部分,其一是与经济发展相关的偏离,其二是人口发展相关的偏离,计算公式为:

Ie?GDPw/RwPw/Rw或 (1) I?pGDPq/RqPq/Rq上式中,Ie表示水资源对国民经济的支撑力度,表明了水资源对经济发展的负载,如果大于1说明相对于全国而言临西县的单位水资源支撑的GDP量越大,水资源相对缺乏;如果小于1则说明水资源还是丰裕的,该系数越大说明水资源量相对于经济发展而言越匮乏。Ip表示了水资源对人口规模的支撑力度。GDPw、Pw表示临西县的国内生产总值或人口总量,Rw表示临西县的水资源量;GDPq、Pq表示全国国内生产总值或全国人口,Rq表示全国水资源量。

2、水资源负载指数

水资源负载指数是水资源开发利用潜力评价的主要指标,水资源负载指数可以用区域水资源所能负载的人口和经济规模来表达,反映一定区域内的水资源与人口和经济发展之间的关系,计算公式为:

C?KP?G W式中:C为水资源负载指数;P为人口数(万人);G为GDP( 亿元) ;W为水资源总量(亿m3);K是与降水有关的系数。依据《国家人口发展功能区工作技术导则》标准,根据水资源负载指数高低,可以将区

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域水资源开发利用潜力划分为5 级,水资源负载指数的物理意义见下表(表13):

表3-1 水资源负载指数及分级评价

级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ

C值 >10 5-10 2-5 1-2 <1

水资源利用程度 很高,潜力很小 高,潜力小 中等,潜力不大 较低,潜力大 低,潜力很大

水资源开发评价 有条件时需要外流域调水

开发条件困难 开发条件中等 开发条件容易

兴修中小工程,开发容易

3、水资源承载力和水资源承载指数

水资源承载力(WCC) 主要反映区域人口与水资源关系,可以通过人均综合用水量下区域水资源所能持续供养的人口规模(万人)来表示。其测评模型表达式为:

WCC?WWpc

式中:WCC 为水资源承载力(人); W 为水资源可利用量(m3);Wpc为临西县实际人均综合用水量(m3 / 人)。

水资源承载指数( WCCI )是指区域人口规模与水资源承载力之比,反映区域水资源与人口之间的关系。其测评模型表达式为

WCCI?Pa/WCC,

Rp?(Pa?WCC)/WCC?100%?(WCCI?1)?100%, Rw?(WCC?Pa)/WCC?100%?(1?WCCI)?100%

式中:WCCI 为水资源承载指数;WCC 为水资源承载力;Pa 为现实人口数量;Rp为水资源超载率;Rw为水资源盈余率。具体评价标准如表14所示。

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3、分级可对区域的承载力有一个更深刻的了解,可更有针对性地采取相应措施与对策。

4、对承载力分级将指标归类处理,这样便于计算和研究,所得结果也相对更准确,更符合实际情况。 5.2.4评价指标无量纲化处理

在进行总体评价之前,由于原始指标数据间存在的量纲不同,需要缩小指标间各数量级存在的明显差异,本研究借助标准化方法来消除数据量纲的影响,标准化(Z-score)公式为:

yi?xi?x s其中:

1n1nx??xi ,s?(xi?x)2 ?ni?1n?1i?1本研究中的原始数据的无量纲化处理是应用数据统计软件SPSS13.0完成的,结果如下表5-3:

表5-3 研究区生态承载力指标数据表

指标代号

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13

指标名称

降雨量(mm) 植被覆盖度(%) 水域面积比重(%) 人均耕地面积(亩/人) 人均林地面积(亩/人) 人均水资源量(m/人) 人均粮食产量(吨/人) 人均水域面积(亩/人) 人口承载率(人/km) 城市化率(%) 经济密度(万元/km) 恩格尔系数(%) 垦殖率(%)

223

原始数据 566 4.52 6.34 1.57 0.09 490.59 0.84 0.12 700.27 46.70 923.62 42.86 72.51

标准化数据 1.058 -0.657 -0.652 -0.666 -0.671 0.827 -0.668 -0.671 1.468 -0.528 2.150 -0.540 -0.450

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5.2.5评价指标权重的确定

研究采用专家征询法对评价指标的权重予以确定。专家征询法是通过规定程序,利用专家们的知识经验和主观估计能力,对评价指标的权重做出判断的方法。根据评价指标体系,采用问卷调查方法对生态环境承载力评价较为熟悉的专家进行调查,构成判断矩阵,计算出评价指标的权重。

权重计算公式为:

Wi?Win?Wii?1

对权重一般应满足以下两个要求:

1、权重值的大小与因素对生态环境承载力的影响大小成正比,将选定的因素,按作用大小,分别赋值,作用大的权重值高,作用小的权重值低,按重要性顺序,从高到低依次排列。

2、每个因素权重值在0?1之间变化,并使各因素的权重值之和等于1。主要原因是,权重值是因素之间相互比较而得到的一种重要性顺序排列,因此,必须将所有因素控制在一定范围内,全部因素的权重值才具有可比性。否则,各因素的权重将无法正确反映因素的重要性顺序。

生态承载力评价指标权重赋值结果如下表:

表5-4 研究区生态承载力指标权重表

评价项目层 权重 评价因子层 C1降雨量(mm) 生态弹性力B1 0.243 C2植被覆盖度(%) C3水域面积比重(%) 资源环境承载力B2

0.387 C4人均耕地面积(亩/人) 权重 0.0745 0.0884 0.0801 0.08238 - 45 -

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C5人均林地面积(亩/人) C6人均水资源量(m/人) C7人均粮食产量(吨/人) C8人均水域面积(亩/人) C9人口承载率(人/km) C10城市化率(%) 人类社会影响力B3 0.37 C11经济密度(万元/km) C12恩格尔系数(%) C13垦殖率(%) 2230.08828 0.08908 0.07648 0.07498 0.08308 0.08518 0.06848 0.06828 0.06498 5.2.6生态承载力综合评价结果

通过对各因子的加权求和,得出临西县生态环境承载力指数,通过与生态承载力分级评价表(表5-2)对照,分析结果如下:

表5-5 研究区生态承载力评价结果一览表

评价项目 生态弹性力 资源环境承载力 人类社会影响力 生态承载力

指数 -0.00765 -0.05488 0.058489 -0.00404

等级 弱稳定 低承载 弱压 一般

由上表可以看出,2012年,全区为“弱稳定—低承载—弱压”状态,总体生态承载力为“一般”水平,这表明,临西县社会经济的发展加大了对自然资源的开发利用程度,一定程度上造成了生态环境的破坏,县域经济的进一步发展必然使得对生态环境的人类社会影响力由“低压”向“中压”甚至于“高压”转化,为了实现县域经济的可持续发展,在经济社会发展的同时必须做好生态环境的保护工作。 5.3各乡镇生态承载力评价

各乡镇生态承载力评价遵循县域生态承载力评价方法,具体评价过程及结果如下:

表5-6 各乡镇生态承载力评价指标体系及权重表

指标层 权重 - 46 -

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森林覆盖度(%) 人均耕地面积(亩/人) 人均林地面积(亩/人) 人均粮食产量(吨/人) 人均水域面积(亩/人) 人口承载率(人/km) 经济密度(万元/km) 垦殖率(%) 220.1380425 0.1320225 0.1379225 0.1261225 0.124622 0.108523 0.1181225 0.1146225 表5-7 各乡镇生态承载力指标原始数据表

指标层 临西镇 4.400579242 0.782869555 0.050738239 0.526830118 0.047022853 1226.782832 2174.698509 64.02739531 河西镇 4.343656742 1.025388172 0.065690422 0.590086357 0.301851448 879.4715806 1663.64278 60.11998374 下堡寺镇 3.650475329 1.837504866 0.074184508 0.426080187 0.052164266 642.9207807 549.6401245 78.75800418 尖冢镇 7.45119 1.509377 0.155707 0.883815 0.186947 693.8937 728.0605 69.82315 老官寨镇 2.884221 2.06508 0.070547 1.145681 0.099637 556.0912 1308.812 76.55819 东枣园乡 2.45598 1.677288 0.056177 0.77 0.23068 641.3534 673.5556 71.71564 吕寨乡 3.142853 1.759952 0.067842 0.870979 0.067143 659.4861 1092.525 77.37758 摇鞍镇乡 4.496995 2.062157 0.110854 1.065689 0.094038 576.0174 273.866 79.18923 大刘庄乡 7.752148931 1.670192724 0.179215389 1.09188682 0.191912083 621.4218752 880.9980548 69.19295297 森林覆盖度(%) 人均耕地面积(亩/人) 人均林地面积(亩/人) 人均粮食产量(吨/人) 人均水域面积(亩/人) 人口承载率(人/km) 经济密度(万元/km) 垦殖率(%) 22

表5-8 各乡镇生态承载力指标标准化数据表

指标层 临西镇 -0.522391363 -0.52679136 -0.527681806 -0.527102765 -0.527686325 0.96431河西镇 -0.518846719 -0.524195996 -0.525743095 -0.524897733 -0.525362387 0.89191下堡寺镇 -0.573696567 -0.580363011 -0.586846888 -0.585552938 -0.586927858 1.77695尖冢镇 -0.55659 -0.57493 -0.57911 -0.57686 -0.57901 1.562老官寨镇 -0.51062 -0.51236 -0.51659 -0.51431 -0.51653 0.663东枣园乡 -0.57264 -0.57524 -0.58065 -0.57827 -0.58007 1.560吕寨乡 -0.54345 -0.54677 -0.55083 -0.5489 -0.55083 1.032摇鞍镇乡 -0.54095 -0.55265 -0.56202 -0.55744 -0.5621 2.204大刘庄乡 -0.544096948 -0.561508142 -0.565776456 -0.563163695 -0.565740108 1.21269- 47 -

森林覆盖度(%) 人均耕地面积(亩/人) 人均林地面积(亩/人) 人均粮食产量(吨/人) 人均水域面积(亩/人) 人口承载率(人

资源与生态环境承载力专题研究报告 /km) 经济密度(万元/km) 垦殖率(%) 226648 2.117207922 -0.449870951 9717 2.156057654 -0.428931441 3971 1.433953174 -0.297519883 531 1.668007 -0.36404 532 2.261147 -0.35425 375 1.667885 -0.34141 936 2.072992 -0.36515 366 0.75297 -0.18217 3514 1.955798375 -0.36820654

表5-9 各乡镇生态承载力评价结果一览表

乡镇名称 摇鞍镇乡 下堡寺镇 东枣园乡 尖冢镇 大刘庄乡 吕寨乡 临西镇 河西镇 老官寨镇

综合指数 -0.05822183 -0.055630361 -0.053079705 -0.052648659 -0.048380614 -0.045940928 -0.043505464 -0.042705962 -0.040123418

等级 一般 一般 一般 一般 一般 一般 一般 一般 一般

排名 1 2 3 4 5 6 7 8 9

由上表可以看出,临西县各乡镇总体生态承载力均维持在“一般”水平,且乡镇间差距较小。其中排在前三位的依次为摇鞍镇乡、下堡寺镇和东枣园乡。 5.4生态环境重点建设区

临西县正处于工业化和城镇化加速发展的阶段,随着城市的扩张、工业规模的扩大,环境与发展的矛盾日益突出,水资源匮乏、土壤质量下降等一系列生态环境问题,已成为制约临西县经济社会快速发展的重要因素,保护生态环境已成为刻不容缓的任务。

生态环境敏感性地区是指对于人类具有特殊价值或具有潜在自然灾害,极易受到人为的不当开发活动影响而产生负面效应的地区。

针对临西生态环境敏感性资源的特性和功能属性,具体划分为以下四种环境敏感区:生态资源敏感区、文化景观敏感区、生产性资源敏感区和生态绿地建设区。

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表3-2 基于水资源承载指数的水资源承载力评价

类型

水资源承载状况

WCCI

Rp

0%≤Rp≤33% 33%< Rp≤100% 100%< Rp≤400% Rp>400%

Rw Rw≥67% 50%≤Rw<67% 33%≤Rw<50% 0%≤Rw<33%

水资源承载力评价指标

水资源盈余 富富有余 富裕 盈余

<0.33 0.33-0.50 0.50-0.67 0.67-1.00 1.00-1.33 1.33-2.00 2.00-5.00 >5.00

人水平衡 水资源超载

平衡有余 临界超载 超载 过载 严重超载

3.2.2 全县水资源总体评价结果及分析

根据各指标的计算方法,采取2006-2010年的统计数据,各指标的计算结果见表15。

表3-3 各评价指标计算结果

评价指标 水资源偏离系数(Ie) 水资源偏离系数(Ip) 水资源负载指数(C) 水资源承载力(WCC(万人)) 水资源承载指数(WCCI) 水资源盈余率

(Rw)

2006年 2.62 5.1 4.26 78.72 0.74 26

2007年 2.17 5.2 5.31 76.1 0.78 22

2008年 1.96 5.31 5.36 74.03 0.81 19

2009年 1.94 5.41 6.5 73.64 0.8 20

2010年 1.97 5.48 7.52 70.28 0.8 20

从表3-3的计算可以发现:

1、从临西县与全国水平的水资源利用情况来看,依据临西县经济发展和人口发展水平,无论从水资源的经济承载力还是人口承载力都是非常大的。2010年单位水资源对国民经济的承载力是全国的1.97倍(Ie),单位水资源对人口的承载力是全国水平的5.48倍(Ip),说

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明了无论从经济的角度还是人口的角度,相对于全国水平而言,临西县的水资源压力是较大的,水资源相对匮乏,属于较为缺水地区。

2、2006-2010年临西县水资源负载指数(C)逐年表现为上升的趋势, 2010年升至7.52,属于II级水平,水资源利用程度高,开发潜力小,进一步开发条件困难。水资源对临西县社会经济可持续发展产生一定的制约。

3、基于目前用水标准,临西县水资源承载指数( WCCI )2006-2010年在0.74-0.81之间,水资源盈余率在19-26%之间,说明目前临西县水资源承载状况属于平衡有余,即人水基本平衡,并尚有部分盈余。但随着社会经济的发展,临西县的水资源承载状况也将很快达到临界水平;

4、从水资源承载力来看(WCC),临西县人均综合用水量(人均综合用水量反映的是人类对水资源的压力,或是衡量一个区域用水量的稀缺程度,它是区域总用水量与总人口的比值。)历年均小于全国综合人均用水量的统一标准500m3/人。按照当前人均综合用水量200m3/人来测算,在保持多年平均可利用水量不变的情况下,最多可承载70万人,水资源能够承载2030年县域48万的人口目标。

5、从整体上看,为了提高区域的水资源承载力,水资源开发应该从传统的开发形式转向非传统的开发形式,加大雨洪的利用、污水回收利用,加大节水力度,进一步优化配置水资源,提高水资源的功效系数,有效增强临西县水资源承载力,实现社会经济的可持续发展。

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3.2.3中心城区水资源承载力评价与分析

规划中心城区包括旧中心城区全部,吕寨乡、大刘庄乡、老官寨镇的部分区域,总人口11.5万人。

中心城区是一个相对新的地域单元,在目前所有统计资料中,没有独立的有关中心城区的统计数据,因此必须对现有的统计数据进行重新测算。由于归属于中心城区的行政村人口已确定,把这些行政村人口占原来所属乡镇人口的比例作为参数,以这个比例乘以原属乡镇的水资源总量或生产总值,计算结果相加就是中心城区的水资源总量或生产总值。这种方法的计算结果可能有些粗略,但就现在状况而言不失为一种最有效的办法。

依据前述水资源承载力的相关计算公式,可以得出中心城区的水资源承载力情况,见表20:

表3-4 中心城区水资源承载力相关指标测算结果

指标名称 数值

C 5.15

WCC 1.13

WCCI 1.25

Rp(%) 25

仅就中心城区而言,根据水资源承载力相关指标的测算,结论如下:

(1)水资源负载指数(C)为5.15,水资源的利用程度较高,从内部发掘水资源潜力较小。

(2)水资源承载指数( WCCI )为1.25,处于临界超载状态。通过工程和科技补充城区用水,现有水资源数量将增加,能够适应未来中心城区的经济和人口发展。

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3.3 水资源平衡分析 3.3.1 用水需求量估算

本次用水量估算仅包括城乡集中供水用水量,分城镇综合用水量、一般乡村居民生活用水量、工业用水量三大方面预测。

1、城镇综合用水量

城镇综合用水量的预测按照万人用水指标法进行预测,过程如下:

表3-5 城镇综合用水量预测

名称 中心城区 河西镇 下堡寺镇 吕寨镇 尖冢镇 老官寨镇 人口(万人) 用水指标 (万立方米/万人·d) 最高日用水量 (万立方米) 2017年 2020年 2030年 2015年 2020年 2030年 2017年 2020年 2030年 14 3.5 0.8 0.4 0.8 0.5 16 4 1 0.5 0.9 0.6 20 4.5 2 1 1.5 1 小计 0.2 0.2 0.15 0.25 0.25 0.2 0.3 0.3 2.8 0.7 4 1 0.2 6 1.35 0.5 0.25 0.12 0.15 0.2 0.25 0.06 0.1 0.25 0.15 0.15 0.2 0.12 0.135 0.3 0.15 0.15 0.2 0.075 0.09 0.2 3.875 5.525 8.6 2、一般乡、农村居民生活用水量 (1)一般乡用水量

表3-6 一般乡用水量预测

名称 大刘庄乡 东枣园乡 摇鞍镇乡

人口(万人) 2015年 0.5 2020年 0.8 2030年 1 用水指标(万立方米/万人·d) 2015年 0.15 2020年 0.15 2030年 0.15 最高日用水量(万立方米) 2015年 0.075 2020年 0.12 2030年 0.15 0.5 0.8 1 0.15 0.15 0.15 0.075 0.12 0.15 0.3 0.5 0.8 0.15 0.15 0.15 0.045 0.075 0.12 - 22 -

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小计 0.195 0.315 0.42 (2)村庄用水量 表3-7 村庄用水量预测

年份 2015 2020 2030 村庄人口(万人) 18.8 11.9 13.8 用水指标(万立方米/万人·d) 0.1 0.1 0.11 用水量(万立方米) 1.88 1.19 1.52 3、独立工业区用水量预测 表3-8 独立工业区用水量预测

面积 名称 2015年 阳光轴承产业园 吕寨物流轻工产业园 城西现代工业园区 运河工业园 东留善堌工业园 高科技工业园 2.5 0.5 3.00 0.8 4.0 1.0 小计 在河西镇区已包括 0.45 0.40 0.40 0.35 0.30 0.30 1.13 0.20 1.33 1.20 0.28 1.48 1.20 0.36 1.56 在中心城区中已包括 2020年 用水指标(万M) 2030年 2015年 2020年 3最高日用水量 2030年 2030年 2015年 2020年 4、结论

综合以上结果,临西县域最高日用水总量控制如下:2017年9.45万m3/日、2020年12.44万m3/日、2030年 19.05万m3/日;总用水量控制如下:2015年3449.25万m3、2020年4540.6万m3、2030年6953.25万m3。临西县中心城区最高日用水量控制如下:2015年 5.1万m3/日、2020年8.05万m3/日、2030年 13.2万m3/日;总用水量控制如下:2015年1861.5万m3、2020年2938.25万m3、2030年4818

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万m3。

3.3.2 可利用水量认定

根据临西县水资源情况,临西县多年平均水资源可利用总量为14151.8万立方米;另根据《临西县城乡总体规划》关于中心城区的给水设施规划,自来水厂的总供水量为4818万m3。 3.3.3 平衡分析

依据上述对临西县用水需求量及可利用水量的确定,水资源分析结果如下:

表3-9 县域水资源平衡

2017 2020 2030 3449.25 4540.6 6953.25 供水量(万m3) 14151.8 14151.8 14151.8 -- -- -- 供需盈亏(万m3) 年份 需水量(万m3) 现状工程条件 规划工程条件 现状工程条件 规划工程条件 10702.55 9611.2 7198.55 -- -- -- 从表3-9中可以看出,水资源对人口发展承载能力到2030年尚未达到理论极值,即可利用水量对社会发展的支撑具有一定的发展空间,理论上具有7189.55余万立方米的盈余,水资源可利用量可以保证未来经济社会的良性发展。

表3-10 中心城区水资源平衡

年份 需水量(万m3) 供水量(万m3) 供需盈亏(万m3) 现状工程条件 规划工程条件 现状工程条件 规划工程条件 2017 1861.5 1095 4818 -766.5 2956.5 2020 2938.25 1095 4818 -1843.25 1879.75 2030 4818 1095 4818 -3723 0 从表3-10中可以看出,在规划工程条件下, 2020年中心城区尚有1879.75万立方米的盈余,2030年供水量介于临界值,人水基本平衡。在水资源赋存固定的情况下,应加大水利工程建设,加强再

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生水的生产,保障中心城区长远目标需求。

3.4 基本结论与建议 3.4.1 基本结论

临西县水资源承载力的变动趋势及其分析结果表明:

1、临西县水资源禀赋差,形势不容乐观。水资源短缺已成为影响临西县经济社会可持续发展的制约因素,做好区域水资源协调与合理配置已成为当务之急。

2、临西县水资源负载指数2010年为7.52,传统的水资源开发潜力有限,但临西县的雨水资源有待开发。水资源的承载力是一个不确定的变动中的量,具有相对的可控性。因此,为了提高区域的水资源承载力,水资源开发应该从传统的开发形式转向非传统的开发形式,提高水资源利用的技术水平和技术含量,将会有利于缓解临西县水资源供需矛盾。

3、影响水资源承载力的因素是社会经济和自然因素两方面,从对水资源数量的影响来看,又可分为增加水资源因素和减少水资源因素,如降雨量的增加、加大地下水的开发利用、发展节水型农业,增加工业用水水平、提高水的重复利用率等;减少水资源因素如经济增长使工业用水加大、人口增多使生活用水量增加、农业灌溉面积的增加等。

最后需要说明的是,本研究是在当前的水资源配置和水资源功效系数的基础上,对水资源承载力进行了计算,如果未来可以将水资源

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的配置进一步优化,提高水资源的功效系数,那么水资源的承载能力还会进一步提升。 3.4.2 建议

1、加大对水资源需求的管理

面临严峻的水资源压力,为了实现临西县社会经济和谐和稳定发展,在不损害重要生态系统可持续利用的前提下,应促进水、土及相关资源的协调开发和管理。在合理开发利用水资源的同时,着力加大对水资源需求的管理,并随着水资源开采的逐渐饱和,把主要精力更多地转移到对水资源需求的管理上。

2、提高水资源的利用效率与效益

提高水资源的利用效率和效益是解决临西县水资源不足问题的有效途径,也是对水资源需求管理的本质内容。从提高水资源的利用效率来看,要改造各类用水行业的工艺和技术,临西县在工业节水和农业节水上还有很大的潜力,通过节水来提高水资源的使用效率;从提高水资源的使用效益上看,一方面是要把有限的水资源配置到高效益的用水行业和用户;另一方面是在工业结构调整中引进低耗水高效益的工业,淘汰高耗水低效益工业。

3、全民宣传,树立节水意识

把水视为最重要的战略资源,水资源的管理和使用权要控制在政府手中,注重使用经济手段、市场机制保护和利用水资源。构建全社会水文化建设的氛围,把节水意识作为深刻的文化理念和必须遵守的规则根植于每个人的心中,人人都能自觉地把节水行动融入自己的日

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常生活生产中。提倡使用节水马桶、节水龙头、绿化滴灌专用水管等节水设备。出台相关法规和政策,严格限制污水的排放和水源的保护以及节约用水,并加大宣传力度,使得全民形成节约用水和保护水资源的意识。

4、优化产业结构和生产力空间布局,实现资源的高效战略配置 生产力空间布局合理与否则直接关系到水资源利用效率的高低,也事关复杂水环境资源系统的可持续发展。而动态的适应性的水价调控将有利于引导生产力空间布局的合理性,并促使产业结构与资源的空间分布相契合。应加快临西县第三产业的发展,提高第二产业中现代工业的比重, 大力发展生态农业, 即产业结构的优化能够在一定程度上缓解经济快速增长给水资源带来的压力。

总之,区域水资源的禀赋短期内难以改善,水资源的可持续利用是保障临西县经济社会可持续发展的大事。为了实施可持续发展战略,必须处理好水资源压力问题,确立“开源节流、节约优先”的水资源战略方针,全面、协调、可持续发展。运用法律、经济、行政、技术等手段,正确处理社会、人口、环境等诸多方面协调发展的关系,依靠科学技术提高水资源的利用率,构筑与临西县水资源承载力相应的经济体系,实现水资源开发利用的良性循环和可持续利用。

4.土地资源承载力评价

土地资源承载力是区域人口、资源与环境可持续发展评价的重要指标,对土地资源承载力的界定既要最大限度满足当前经济社会发展

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需求,又要考虑到土地资源利用的可持续性,不浪费现有资源或者对后续利用造成难以弥补的负面影响土地问题是由人的社会、经济活动所造成的,土地利用的目标是使人类社会、经济活动与相应的环境相协调,使人类生存发展的土地资源得到保护和改善。在此将土地资源承载力的定义界定为,“在一定时期,一定空间区域,一定的社会、经济、生态环境条件下,土地资源所能承载的人口规模的限度”。 4.1县域承载力

县域承载力主要从两个角度进行考虑,分别计算了耕地承载力与建设用地承载力。 4.1.1耕地承载力

耕地承载力是指一定区域在未来不同时间尺度上,以预期的技术、经济和社会发展水平及与此相适应的物质生活水平为依据,一个区域利用其自身的土地资源所能持续稳定地供养的人口数量。耕地承载力受土地生产能力和人民物质生活水平的限制。

影响耕地承载力的主要因素有:(1)区域土地资源数量和质量,这将决定土地利用的基本方向以及农牧业生产状况。(2)研究区域某一时段的社会经济发展水平以及这种社会发展水平所决定的人民生活水平。不同生活水平下,基本生活资料的消费水平是不同的,通常生活水平越高,食物热量消费越高。

1、粮食单产预测

国内外预测单产的方法很多,其中较为普遍采用的有年平均增长率法、趋势预测法、回归预测法和产量预测法。本文的粮食单产定采

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用回归预测法,根据历年产量数据(见表3),建立回归预测模型,并进行假设性检验,借以预测临西县2015、2020年和2030年的粮食单产。

表4-1 临西县2000-2010粮食单产 单位:公斤/公顷

年份 2000

2001 2002 2003 2004 2005

粮食单产 5550 5628 5797 5866 5936 6013

年份 2006 2007 2008 2009 2010

粮食单产 6073 6165 6255 6360 6375

根据以上分析,决定运用趋势预测法,同时建立一元线性回归模型:

y=b1x+b0

最后根据模型的准确性对粮食单产进行预测。

上式中,y为粮食单产,x为各年对应的时间序列,以2000年为1,逐年增加,b0、b1均为未知系数。

图2 临西县粮食单产拟合图

作为一种统计方法,散点图能够较好地反映事物的变化趋势。本段将通过历年单产的散点图从中发现单产的变化规律(图2),从而作

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出较为合理的模型假设以预测单产。

进行回归分析,得到一元线性回归方程: y=83.29x+5501

回归方程的拟和优度检验就是要检验样本数据聚集在样本回归直线周围的密集程度,一般用判定系数r2实现,r2越接近于1拟和程度越好,此处判定系数为0.988,因此拟和程度较好。

通过以上检验,可知一元线性模型能够作为粮食单产的预测模型。根据以上分析,利用一次回归线性模型预测单产,2015年、2020年和2030年粮食单产分别为6833.6公斤/公顷、7250.1公斤/公顷、8083公斤/公顷。

2、粮食总产预测

根据临西县土地利用总体规划(2010-2020),2015年和2020年的耕地保有量为41285.28公顷和41681.43公顷,规划2030年耕地保有量不变,依然为41681.43公顷,假设2017年耕地保有量与2015年持平。

根据预测的粮食单产和耕地保有量面积计算粮食总产量,预测2017、2020和2030年粮食总产量分别为28.21万吨、30.22万吨、33.69万吨。

3、耕地承载力

根据耕地承载力的定义,耕地承载力的计算公式为: 耕地承载力=粮食总产量/人均粮食消费量

人口承载力的关键是粮食生产能力和人均粮食消费标准。人均粮食消费标准是指人们为维持正常生活而必需的最低粮食数量。参照我

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国食物结构标准,粮食年消费水平400kg、450kg与550kg分别作为温饱型、小康型、富裕型三级不同消费标准。算出承载力如表4:

表4-2 临西县耕地人口承载力预测表

消费水平(kg/人)

400 450 550

2017年(万人)

70.53 62.69 51.29

2020年(万人)

75.55 67.16 54.95

2030年(万人)

84.23 74.87 61.25

对比临西县城乡总体规划(2013-2030)预测的结果,2017年、2020年和2030年人口分别为41万人、43万人和48万人。按照温饱型标准来算,临西县20175年、2020年和2030年承载的人口分别为70.53万人、75.55万人和84.23万人。按照小康型的标准,临西县三个年份人口承载力分别为62.69万人、67.16万人和74.87万人。按照富裕型标准,临西县三个年份人口承载力分别为51.29万人、54.95万人和61.25万人。假设2017年临西能实现小康目标,采用小康型标准作为对耕地承载力进行衡量。即2017年、2020年和2030年临西耕地资源承载的人口分别为62.69万人、67.16万人和74.87万人。能够满足县域预测人口需求。 4.1.2建设用地承载力

1、条件约束 (1)客观条件限制

客观限制条件即气象、水文、地貌、地形、地势、地质、自然灾害、生态环境、交通等因素,包括水源地一级保护区、河道、历史文化遗产保护区、风景名胜区和自然保护区的核心区、大型市政通道控制带。

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临西县的这些区域主要包括大运河沿岸运河文化遗产,包括八里圈清真寺、尖庄水工设施和穿卫引黄枢纽等已列入申请世界文化遗产保护遗址点。

(2)政策限制

依据《中华人民共和国土地管理法》第四条、第十九条、第四十五条,建设部建规[2005]2号文件,规划区内已经确定的基本农田应明确列为禁止建设区。基本农田保护区是指为对耕地进行特殊保护和管理划定的土地区域,除一般农地区、城镇、村镇、独立工矿区建设规划范围内的耕地以外,其余耕地原则上均应划入基本农田保护区,田间沟渠、生产道路等为农业生产服务的设施用地和农田之间其它类型的零星土地一并划入基本农田保护区。该区域在全县各乡镇均有分布,主要分布于摇鞍镇乡、老官寨镇、大刘庄乡、下堡寺镇,共35582.97公顷。

2、可利用建设用地

根据临西县土地利用总体规划(2010-2020),允许建设区是规划中确定的,允许作为建设用地利用,开展城乡建设的空间区域。依规划确定的建设用地规模指标划定的允许建设区的范围界线为规模边界。允许建设区所包含的范围,包括全县规划期内将保留的现状建设用地以及新增城镇、工矿、村庄建设用地规划选址的区域。该区土地总面积7177.15公顷,占全县土地总面积的13.12%。该区土地利用的主要目标是,保障全县工业和城镇建设发展的用地需求,推动临西县经济快速发展,提高本县整体竞争实力。提高本县的整体竞争力。

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有条件建设区包括城乡建设用地规模边界之外扩展边界以内的范围,土地总面积1708.33公顷,占全县土地总面积的3.12%。该区土地利用的主要目标是,是协调规划指标控制和城乡建设空间布局的矛盾,在不突破全县建设用地规模控制指标的前提下,区内土地可用于规划建设用地的布局调整。

辖区范围内除允许建设区、有条件建设区、禁止建设区外的其他区域被称为限制建设区。该区土地利用的主要目标是,落实耕地保护责任和促进农业现代化建设,该区土地总面积44526.16公顷,占全县土地总面积的81.39%。

禁止建设用地边界所包含的空间范围,是具有重要资源、生态、环境和历史文化价值,必须禁止各类建设开发的区域。该区土地利用的目标是,改善全县土地生态环境,促进土地资源可持续利用。该区土地总面积0.93公顷,占全县土地总面积的0.12%。

根据土地总体规划对各类建设区的划分,认为可供城乡建设用地包括允许建设区与有条件建设区。由此可知,县域可供城乡建设用地为8885.48公顷。

3、县域建设用地承载力

根据临西县城乡总体规划(2013-2030)中对建制镇和乡、村人均建设用地标准的说明:规划2030年建制镇人均建设用地面积控制在120平方米,全县乡、村人均建设用地指标控制在110平方米以内。由于建制镇和乡、村的可供城乡建设用地面积数据无法剥离,因此采用二者的平均作为非中心城区的人均建设用地标准。即2030年其人均建

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需要建立一套能够综合反映各子系统状况及协调程度的指标体系。

在已有研究中,一般认为生态承载力由资源承载力、环境承载力和生态弹性力三部分构成,基于此认识,研究者通常以社会经济系统压力相对于资源环境承载力的超载、满载或可载状态为基准,评价区域社会经济系统与自然生态系统的关系。这些研究大大推动了生态承载力理论在区域可持续发展决策中的应用。

根据本研究对生态承载力概念的定义及其理解,认为生态承载力应由生态系统弹性力、资源承载力和环境承载力、人类社会影响力三部分组成。 1、生态系统弹性力

生态系统弹性力是指生态系统的自我维持、自我调节能力及其抵抗外界各种压力和扰动的能力。生态弹性力的内涵可概括为两个方面,一是系统的弹性强度,二是系统的弹性限度。就像弹簧的弹性强度大小取决于弹簧的材质一样,生态系统的弹性强度大小同样取决于系统的本身状态。根据研究,地形地貌、气候条件、土壤、水分供求转化以及植被状况等因素基本决定了生态系统的性质,因而也决定了生态系统的弹性强度大小。与弹性强度不同,弹性限度大小主要反映了特定生态系统缓冲与调节能力大小,对单一的自然生态系统而言,生态弹性限度大小主要取决于植被的发育状况,而对特定复合生态系统而言,生态弹性限度大小不仅取决于各构成因子的自身状况,还取决于生态系统的总体组成状况。 2、资源承载力和环境承载力

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资源承载力和环境承载力是指资源和环境子系统的供容能力。从生态承载力意义出发,资源承载力是指一定时间,一定区域范围内,在不超出生态系统弹性限度条件下的各种自然资源的供给能力以及所能支持的经济规模和可持续供养的具有一定生活质量的人口数量,资源承载力的大小直接取决于对资源的利用方式和手段。而环境承载力可定义为一定生活水平和环境质量要求下,在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量,以及可支撑的经济规模与相应人口数量。环境承载力在很大程度上取决于环境容量和人类的生产活动方式等方面。 3、人类社会影响力

人类社会影响力是指生态系统内的社会经济子系统在其发展过程中,对生态系统产生的正面或负面的影响作用。当社会经济的发展损害或减弱生态系统承载力时,则表现为压力;当社会经济的发展提高或加强了生态系统承载力时,则表现为动力。人类社会影响力的大小与经济发展水平,人民生活质量等因素有关。

本研究以科学性、全面性和可行性为指标体系的构建原则,根据生态承载力的组成、主要影响因素和研究区实际情况,综合考虑自然资源、生态环境现状和社会经济情况,选取了13项针对性较强、便于度量且内涵丰富的指标。指标体系由评价综合层、评价项目层和评价因子层组成,根据指标性质,将其分为生态弹性力指标、资源环境承载力指标和人类社会影响力指标。其中,生态弹性力指标3项,分别为年平均降雨量、植被覆盖度和水域面积比重,这些指标代表了研

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究区气候和植被等相关信息,反映了生态系统的状态和发展潜力;资源环境承载力指标5项,分别为人均耕地面积、人均林地面积、人均水资源量、人均粮食产量和人均水域面积,由于研究区缺乏必要的环境监测资料,因此本研究中资源环境承载力指标主要以资源承载力类指标为主,这些指标基本代表了研究区主要资源类型的利用状况;人类社会影响力指标5项,分别为人口承载率、城市化率、经济密度、垦殖率和恩格尔系数,其中前四项指标主要体现了由于人口增长和社会经济发展引起的资源过度开发利用,从而给生态系统带来了巨大的压力,为压力指标;后一项指标体现了在经济发展的同时,人们生活水平有所提高,从而具有一定的潜力和能力为改善生态环境条件所做出努力,为潜力指标。生态承载力指标体系结构如下表5-1。

表5-1 生态环境承载力评价指标体系

评价综合层 评价项目层 评价因子层 C1降雨量(mm) 生态弹性力B1 C2植被覆盖度(%) C3水域面积比重(%) C4人均耕地面积(亩/人) C5人均林地面积(亩/人) 资源环境承载力B2 生态系统承载力A C6人均水资源量(m/人) C7人均粮食产量(吨/人) C8人均水域面积(亩/人) C9人口承载率(人/km) C10城市化率(%) 人类社会影响力B3 C11经济密度(万元/km) C12恩格尔系数(%) C13垦殖率(%) 2235.2.2生态承载力分级评价基准的确定

生态承载力状况的判别较为复杂,需要综合考虑生态承载力指数和各分项指数,单纯采用生态承载力指数难以全面衡量生态系统的承

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载力状况,且不便于人们对生态系统承载能力进行直观判断。因此,根据生态承载力指标体系结构,针对生态弹性力评价、资源环境承载力评价、人类社会影响力评价和生态承载力综合评价,本研究采用四级判别基准,作为生态系统承载能力状态的判别基准。同时,采用等间距法,将评价结果取值范围(-1,1)分为五个区间,依次对应五个等级,如下表:

表5-2 生态环境承载力分级评价表

生态弹性力 资源环境承载力 人类社会影响力 生态承载力

-1?-0.6 极不稳定 极不可承载 高压 极弱

-0.6?-0.2 不稳定 不可承载 中压 较弱

-0.2?0.2 弱稳定 低承载 弱压 一般

0.2?0.6 较稳定 中等承载 弱支持 较强

0.6?1 很稳定 高承载 支持 极强

对于生态弹性力评价,评价结果主要反映了生态系统的自我抵抗能力和生态系统受干扰后的自我恢复与更新能力,分值越大,表示生态系统的承载稳定性越高;对于资源环境承载力评价,评价结果主要反映的是资源与环境子系统对人类社会发展的承载能力,所以分值越大,表示承载能力越高,分值越低,表示承载力越低;对于人类社会影响力评价,评价结果反映了由于人类社会的发展对自然生态系统承载能力的影响作用;对于生态承载力评价,其结果综合各个子系统评价结果,从整体上反映了区域生态承载能力状况,分值越高,生态系统的承载能力越高,分值越低,其承载能力越低。 5.2.3分级评价的意义

根据生态承载力指标体系结构,对生态弹性力子系统、资源环境承载力子系统、人类社会影响力子系统分别运用加权求和法进行评价

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计算,得各子系统得分。根据得分,可在生态承载力分级评价表(表5-2)中找出生态弹性力、资源环境承载力和人类社会影响力子系统所对应的等级,从而完成生态弹性力评价(一级)、资源环境承载力评价(二级)和人类社会影响力评价(三级)。在此基础上,对生态弹性力、资源环境承载力和人类社会影响力评价结果进行综合评分,参照表5-2确定研究区生态承载力状况。

本研究对生态承载力进行分级评价的主要意义在于:

1、分级评价的主要目的是为了使评价结果更明了、准确,更有针对性。如某区域的承载力分级为“低稳定高承载区”时,说明该区域的现状承载力虽很高,但因该区域为不稳定区,所以对外界的抵抗和恢复能力较低,因此对这类地区应特别予以保护。如沙漠中的绿洲,大部分承载力相对较高,但生态系统的弹性力很差,如一旦退化,恢复将非常困难。

2、对承载力分级有利于对承载力高地的缘由做出更准确判断。如果将所有承载力指标汇集到一块,则必然因指标太多而使结果复杂化,难以对结果做出精确判断。分级评价将同类性质的指标归类处理后,则可比较容易地对结果进行分析判断。如某区域属于“极不稳定高承载区”,说明该区域的生态弹性度很低,高承载的最大可能原因是资源丰富或技术经济基础好,对这类区域因生态弹性强度很低,非常容易遭到破坏,所以需要特别小心保护。通过分级评价,本研究将对临西县生态承载力及其各子系统承载力变化进行更明确的分析判断。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/21xv.html

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