论文部分内容阅读
水是人类生存与发展的基础性自然资源，同时也是衡量国家社会经济综合国力的战略性资源。全球变暖、干旱等气候变化、水资源空间分布不平衡和人口规模膨胀等不利因素，导致全球出现了严重的水资源危机。北京是世界上严重缺水的特大城市之一，近年来人口规模迅速膨胀，水资源供需关系日益紧张。因此，值得深入研究北京地区水资源与人口的时空变化规律、匹配性和承载状态，进而为北京合理控制人口、优化产业结构，促进区域水资源与人口可持续发展提供科学依据，同时也为其他典型地区的水资源与人口关系研究提供新的理论方法。 本研究利用统计学方法和地理信息系统技术，分析降雨、气温和水资源量的时空变化，评估了北京地区降雨、气温对水资源量的影响，并结合人口规模和水资源开发利用等社会经济数据，评价枯、平、丰水年，北京不同空间尺度下的水资源与人口时空匹配性和承载状态，最后根据掌握的“非首都功能疏解”、“南水北调”等规划数据，对“一核两翼”新首都圈开展水资源配置、人口以及产业格局的分析与预测，并有针对性的提出各地区今后发展应重点着力的关键。 本研究的主要内容和结论有以下三个方面: (1)近60年北京地区降雨量和水资源量均呈下降趋势、气温则呈上升趋势，水资源量与降雨量正相关，与气温负相关，降雨量对水资源的的影响远大于气温。由于地形、地貌等因素改变了天然的水循环过程，山区降雨和气温与水资源相关性低于平原区，分布在西部山区的水资源分区水资源与降雨和气温的相关性较弱。山区年降雨量大于平原区，平原区年平均气温大于山区，山区水资源量大于平原区。北三河流域由于“雨坡”效应，降雨量大于其他地区，处于“雨影”的永定河流域降雨量则小于其他地区，平原区的北四河和大清河流域受城市热岛等人为因素影响，气温明显高于其他地区，流域面积的显著差距是北三河和北四河两个流域水资源量大于其他地区的直接原因。水资源时空格局变化与降雨、气温等自然因素变化紧密相关，同时也受到人口规模增长和城市化等人为因素的影响。 (2)当前，北京的水资源人口承载处于危机状态，一般性水资源增加和内部调节，已无法根本性改善首都的水资源供需矛盾，外域调水将逐渐取代地下水成为北京供水体系中至关重要的部分。在枯、平、丰水年变化中，由于人口快速增长，水资源配置量减少，中心城区的水资源人口承载状态下滑最为严重，生态涵养区由于持续向平原区调水，实际水资源人口承载状态下降为警戒。通过不断提高用水效率和改善用水结构，北京水资源与人口的基尼系数有降低的趋势。前期人口过度集聚，后期功能疏解削弱了集聚效应，使得北京水资源与人口不平衡指数出现先扬后抑的变化，城市功能扩展区承载着北京近一半的常住人口，是水资源与人口最不协调的地区。北京供水水源经历了地下水为主、地表和地下水综合调度以及多源供水三个时期，农业和工业用水持续减少、生活和环境用水比重不断升高，外来人口成为北京人口快速城镇化的主要推动因素。 (3)对于“一核两翼”新首都圈，打造多水源通道供水，是改善北京中心城区水资源人口承载状态的根本所在，提升北三县产业及用水结构，是优化城市副中心水资源配置格局的重要环节，严控人口规模，是保持雄安新区水资源人口承载状态的关键。北京中心城区2020年水资源人口承载状态主要受到水资源配置量高低的影响，在低水资源配置方案下，全市和中心城区的水资源人口承载全部处于危机状态，在中水资源配置方案下，中心城区水资源人口承载状态有所提升，在高水资源配置量方案下，全市和中心城区的水资源供需关系得到了显著的改善。城市副中心2020年水资源人口承载状态主要受到人均水资源消耗水平的影响，按2016年北三县水平计算，城市副中心水资源人口承载状态降低为警戒状态，通州区承载状态更是由2016年的一般状态下滑为危机状态，按2016年通州区水平计算，城市副中心水资源人口承载状态降低为警戒状态，按2016年北京市水平计算，由于用水效率大幅度提升，城市副中心、通州区和北三县的水资源人口承载状态得到显著优化。人口规模对雄安新区水资源人口承载状态的优劣起到决定性作用，在人口规模100万和200万方案下，雄安新区水资源人口承载状态为良好，而在500万人口方案下，承载状态骤降为一般，并已非常接近于警戒状态。