天津市水資源承載力評(píng)價(jià)

劉子建 郭 佳 王 璐 潘 博 吳思玉 孫夢(mèng)麒 陸鴻偉

（北京科技大學(xué)天津?qū)W院 天津 301830）

0 引言

水資源承載力指的是在保證生態(tài)環(huán)境用水和經(jīng)濟(jì)社會(huì)良好可持續(xù)發(fā)展的前提下，某個(gè)地區(qū)水資源對(duì)該地區(qū)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最大承載能力[1]。由此可見，對(duì)于特定區(qū)域來(lái)說(shuō)，其生態(tài)環(huán)境能否得以維護(hù)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)能否良好可持續(xù)發(fā)展，即生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益都與該區(qū)域的水資源承載力息息相關(guān)。如何評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)一個(gè)區(qū)域內(nèi)水資源的承載力，對(duì)于該區(qū)域長(zhǎng)期生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益的持續(xù)提升具有重要的實(shí)際意義。

天津雖位于沿海地區(qū)，但盛行東亞季風(fēng)，屬于大陸性氣候，年降雨量低于全國(guó)平均水平[2]。同時(shí)天津雖然擁有以海河為主的多條河流，但隨著河流流量的衰竭乃至河流斷流，地下水超采，海水內(nèi)侵等多重困境的出現(xiàn)，亟需外源引水來(lái)補(bǔ)救，“引灤入津”工程后，城市用水得到了基本滿足[3]。除了內(nèi)陸的水源外，近海海域功能區(qū)同樣是天津市水資源組成的一部分，也需要被納入到天津水資源承載力的綜合評(píng)價(jià)中。本文將從五個(gè)指標(biāo)三個(gè)方面展開論述，其中通過(guò)《水資源公報(bào)》、《天津市水務(wù)年鑒》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局等獲得的多項(xiàng)指標(biāo)的11年數(shù)據(jù)見表1。

表1 天津市水資源承載力多指標(biāo)2007-2017年數(shù)據(jù)

1 人均水資源量和年平均降水量

對(duì)于城市水資源總量，主要有兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量：人均水資源量和年平均降水量[4]。前者是一個(gè)具有概括性的指標(biāo)，能夠反映城市水資源總量在每一位城市居民的分?jǐn)偭浚笳呖梢苑磻?yīng)一個(gè)地區(qū)全年的降水情況。無(wú)論人口數(shù)如何變化，人均水資源量能直接表現(xiàn)城市居民用水的通縮狀況[5]。表1展示了2007-2017年間，天津市人均水資源量和年平均降水量的年代際變化情況，可以看出天津市人均水資源量呈現(xiàn)一種動(dòng)蕩變化的趨勢(shì)，人均水資源量較高的時(shí)候往往在人均水資源量低谷之后一段時(shí)間出現(xiàn)，表明可能存在周期性的供水低潮和高峰值，可能與“引灤入津”工程或區(qū)域河流流量的年代際變化有關(guān)。

而降水作為城市水源的一個(gè)重要補(bǔ)充，特別是對(duì)于城市周邊的農(nóng)業(yè)，同時(shí)也能在一段時(shí)間內(nèi)在一定程度上緩解城市用水的緊張，近十一年中，天津市年平均降水量的極小值出現(xiàn)在2013年，只有310.9mm，2013年我國(guó)南部地區(qū)以及天津地區(qū)都比較干旱，所以導(dǎo)致降水量大大縮減。而極大值需要追溯到2008年的640.7mm，這些數(shù)據(jù)都低于同年的全國(guó)平均水平。還可以看出，天津市人均水資源量的年代際升降情況與其年平均降水量的漲跌情況基本吻合，說(shuō)明天津市雖然降水較少，但水源對(duì)降水的依賴也并未減弱。天津市人均水資源量目前還處于一個(gè)不錯(cuò)的狀態(tài)，但是人均水資源總量與降水量息息相關(guān)比較依賴自然降水。所以天津市應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水資源的存儲(chǔ)、二次回收利用以及大力建設(shè)水利設(shè)施。

2 近海海域功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率

由于天津市的水資源主要依靠外源的河流引水，因此其水源地，輸水運(yùn)河以及儲(chǔ)水水庫(kù)的生態(tài)保護(hù)與水源質(zhì)量密切相關(guān)，天津市在這方面的生態(tài)保護(hù)相對(duì)完善，然而天津市的近海海域功能區(qū)同樣需要被保護(hù)。表1展示了天津市海海域功能區(qū)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率這一指標(biāo)在2007-2017年間的變化情況。這一指標(biāo)的現(xiàn)實(shí)意義在于其能反映出天津市工業(yè)和城市發(fā)展對(duì)近海環(huán)境的影響，從而從側(cè)面印證與水資源承載力的關(guān)系[6]。同時(shí)，表1展示了天津市近海海域功能區(qū)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率在2007年到2017年十一年間的變化情況。可以發(fā)現(xiàn)，天津市近海海域功能區(qū)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率曲線則表現(xiàn)為U型，極小值是2012年的2.8%，這表明2012年前后幾年中天津市的工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、生活污染等行為對(duì)近海海域造成了相當(dāng)嚴(yán)重的污染，但是隨著近幾年的整治，目前天津市的水質(zhì)正在逐漸恢復(fù)。

3 水利投資額及堤防長(zhǎng)度

由于區(qū)域內(nèi)多條河流入海，天津市在河流堤防水利方面的工作同樣需要納入到地區(qū)水資源承載力的評(píng)價(jià)中，由表1可知，截至2017年，天津市已建成江河堤防達(dá)4196km，這些堤壩在防洪抗汛的同時(shí)，能夠有效地保證水源的利用，同樣也能提高天津市水資源的承載力。可以看出，十一年來(lái)，天津市在江河堤防和水利建設(shè)方面的投資一直都在穩(wěn)步增加，投入金額增長(zhǎng)的同時(shí)，江河堤防的長(zhǎng)度也在增長(zhǎng)，投入與回報(bào)曲線呈現(xiàn)正相關(guān)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從天津市人均水資源量、年平均降水量、近海海域功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、水利建設(shè)投資金額、已建成江河堤防長(zhǎng)度5個(gè)水資源指標(biāo)綜合分析了從2007-2017年十一年間的數(shù)據(jù)，對(duì)天津地區(qū)的水資源承載力進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，天津市目前水資源承載力處于一個(gè)不錯(cuò)的狀態(tài)得益于水源地生態(tài)環(huán)境的良好保護(hù)，盡管年平均降水量低于全國(guó)平均水平，但天津市的人均水資源量一直維持在較高的位置，也表明天津市政府近些年在水利設(shè)施建設(shè)方面取得初步成果。另一方面，天津近海海域功能區(qū)的水質(zhì)情況盡管在近幾年有所恢復(fù)，但仍未能達(dá)到污染前的水平，這對(duì)于天津近海生態(tài)環(huán)境的健康狀況不容樂(lè)觀，政府部門應(yīng)著手處理水質(zhì)問(wèn)題，重視水質(zhì)使其保持逐年上升的趨勢(shì)。總而言之，本文綜合評(píng)價(jià)了天津市水資源的承載力，為天津市著眼于經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益并重共舉，不斷推動(dòng)城市建設(shè)和發(fā)展與生態(tài)保護(hù)協(xié)同共進(jìn)提供了理論基礎(chǔ)。

基金項(xiàng)目：大創(chuàng)項(xiàng)目“基于投影尋蹤模型的天津市水土資源承載力評(píng)價(jià)”（201913898007）。