再談基于水資源承載力的人口規模預測
——以霍爾果斯市為例

吳成鵬

三峽大學，湖北宜昌 443000

人口規模預測是城市總體規劃當中需要解決的一項非常重要的課題，目前有關人口規模預測的方法類型主要分為基于數學模型的預測方法類、基于經濟相關性的預測方法類、基于容量承載的預測方法類以及人口分配法、區位法等其他方法類[1]。基于水資源承載力的預測方法屬于容量承載類的預測方法。隨著我國資源環境問題的日益趨緊，人口增長壓力的不斷增加，基于環境容量承載力的預測方法在人口規模預測中越來越常被使用。本文再談基于水資源承載力的人口規模預測方法，對其數據獲取、適用情況進行進一步闡述，同時以新疆霍爾果斯市為例，進行預測演示，以期為此方法提供更加清晰的使用路徑。

1 基于水資源承載力的人口規模預測

1.1 方法介紹

水資源承載力反映的是所預測區域內水資源最大可利用條件下所支撐的社會經濟發展規模，其受人口、經濟、環境等多因素綜合影響[2]。水資源承載力預測方法的基礎原則是供給與需求的平衡，即區域內水資源最大可利用量要等于為滿足區域經濟發展等要素所需要的總用水資源量。農業用水量、生產生活用水量和生態用水量共同構成滿足區域社會經濟發展等要素所需的總用水資源量，則總用水資源量可以表達為下式：

式中：Wy—總用水資源量；Wa—農業用水量；Wi—生產生活用水量；We—生態用水量。其中，農業用水量主要包括需灌溉用水量和需飼養用水量，分別由灌溉面積乘以灌溉用水量標準和飼養牲畜標準數量乘以牲畜用水量標準得到，表達為下式：

式中：Wg—需灌溉用水量；Ws—需飼養用水量；Ag—需灌溉面積；Qs—需飼養牲畜標準數量；Rg—灌溉用水量標準；Rs—牲畜用水量標準。生產生活用水量由城鎮用水量和農村用水量構成，城鎮用水量和農村用水量分別由城鎮和農村人口乘以對應的城鎮和農村人均綜合用水指標得到，表達為下式：

式中：Wu—城鎮用水量；Wr—農村用水量；Pu—城鎮人口；Pr—農村人口；Ru—城鎮人均綜合用水量指標；Rr—農村人均綜合用水量指標。生態用水量是維系生態系統功能正常運轉所必須的水量，包括河道內外生態用水量，河道內生態用水一般占多年平均徑流量的50%～60%，河道外生態需水量通常與當地生態環境狀況、生態系統類型特征有關，其值相對恒定[2]。

區域人口總量由城鎮人口和農村人口構成，且兩者受城鎮化率的比例分割，表達式為：

式中：Pz—區域總人口，為最終預測值；r—城鎮化率。Wt—區域內水資源最大可利用量。綜合以上公式，可得到基于水資源承載力的人口規模表達式為：

Pz=（Wt-Ag×Rg-Qs×Rs-We）/[Ru×r+Rr×（1-r）] （11）

1.2 數據獲取

雖然上述方法較為明晰，但數據獲取恰是預測過程的關鍵，有必要進行進一步闡述。區域內水資源最大可利用量并不是區域內最大水資源凈值，而要考慮可能人工供給的概率，通常會分低、中、高三種供水保證率。區域內最大水資源凈值由區域內地表和地下水資源總量構成。同時區域內水資源最大可利用量還要加上區域范圍外的供水量。有關地區水資源量、生態用水量的比重通常可以在地方水利發展規劃和水文地質報告中獲取。而農業灌溉面積、灌溉用水量標準、飼養牲畜標準數量和牲畜用水量標準通常可以在地方水利發展規劃和農業發展規劃中獲取，或者從中得到部分基數，通過年均增長率法得到。城鎮和農村人均綜合用水標準根據地方調查數據和規范標準綜合取值得到。城鎮化率則需沿用專門預測的數值。

1.3 適用情況

人口規模預測方法多樣，每一種方法都有較為適合的范圍情況，通常情況下需要建立多維度的體系標準來預測，基于水資源承載力的人口規模預測屬于容量類型的預測方法，其通常是作為校核多種預測數值的參考量，即其他預測值不得超過水資源承載的人口規模。從方法原理上看，這種方法在任何城市都可以使用，但也有分量主次之分。通常情況下對于水資源較為缺乏的地區，如我國西北地區，該方法是首先應當應用的方法，其預測值是人口規模的上限閾值。而對于水資源較為充沛的地區，該方法僅僅作為補充算法，其預測值為參考值，多數情況下由于數值很高，不具有多大價值。

2 霍爾果斯舉例

2.1 霍爾果斯概況

霍爾果斯為新疆伊犁州下設的邊境口岸市，對面即為哈薩克斯坦。2015年全市總人口8.72萬人，轄亞歐路東、亞歐路西、喀拉蘇和工業園區4個街道、伊車嘎善錫伯族鄉、莫乎爾牧場以及兵團四師61團、62團。溫帶大陸性氣候，降水較少且集中在夏季，水系多起源于北部山系，自北向南流經市域范圍。

2.2 基于水資源的人口規模預測

2.2.1 水資源總量

根據《霍爾果斯市水利十三五綜合規劃》，全市地表水水資源總量5.21億m3，流域生態用水按地表水水資源總量的10%計算，即生態需水量5208.5萬m3，則霍爾果斯市地表水水資源可利用水量4.69億m3/a。根據《霍爾果斯經濟開發區水文地質報告》，霍爾果斯地下水可開采量0.96億m3/a。綜合地表水水資源可利用量和地下水可開采量，霍爾果斯水資源可利用量為5.65億m3/a。

2.2.2 水資源需求量

農業灌溉用水量：根據《霍爾果斯現狀國土數據及水利十三五規劃》數據，現狀農業灌溉占地面積72.2萬畝，按75%的灌溉保證率，灌溉凈定額325.3m3/畝，需農業灌溉用水23486.66萬m3。

畜牧用水量：根據霍爾果斯水利十三五數據，畜牧用水標準10L/頭·d，2013年現狀3.73萬標準頭，按年遞增率0.5%計算，2030年牲畜4.06萬標準頭，年需用水量14.82萬m3。

生產生活用水量：根據以上農業灌溉用水、牲畜用水量，同時考慮保證供水率50%、75%、95%三種水平，則生產生活用水最大供給量分別為4748.52、18873.52、30173.52萬m3/a。

2.2.3 水資源人口適度容量

霍爾果斯市2013年農村人口生活用水標準為120L/人·d，考慮2030年由于生活水平提高，農村人均生活用水量增加至200L/人·d。按照《城市給水工程規劃規范》（GB 50282—2016）中對三類地區中等城市的城市人均綜合用水量標準，取0.3萬m3/萬人·d。對未來城鎮化率做70%、80%和95%三種情景假設，同時基于以上生產生活用水最大供給量的測算，預測規劃期末市域水資源適度人口容量的可能情況見表1。

表1 霍爾果斯市水資源適度人口預測表

通過以上預測，考慮霍爾果斯生態環境的相對脆弱性，供水保證率取50%，保證留有足夠多的水資源作為生態涵養，同時考慮霍爾果斯未來城鎮化率的較高水平，按95%的城鎮化率來預控，則基于水資源的適度人口容量可達44萬人。

3 結語

基于水資源承載力的人口規模預測方法更適合于水資源相對不足的地區，它是人口規模的上限閾值，其預測方法相對簡便，但數據判斷獲取是關鍵，本文以演繹和例證的形式進行了此類方法的介紹，后續還需要對域外水資源量、以及具體數據解釋進行進一步探討。