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合肥市城区人口承载能力研究 摘要 根据合肥市“千亿规划”一一到2 0 1 0 年合肥市城区人口将从现在的1 5 6 万 增加到3 0 0 万，建成区面积从1 4 8 平方公里扩展到2 8 0 平方公里，并使g d p 总 量达1 0 0 0 亿。因此，从2 0 0 4 2 0 1 0 年，合肥市城区人口每年至少要以2 0 万人 的速度递增，建成区面积也要以每年2 0 平方公里扩展。显然，未来几年，合肥 市在自然资源( 如水资源、土地资源) 、社会资源( 如生态环境、基础设施) 等 方面将面临着巨大的考验。 本文作为合肥市软科学招标课题一一“合肥市城区人口增长途径及承载能 力研究”的主要组成部分，在阐述了国内外人口承载能力研究进展和调研了合 肥市多个职能部门和相关专家的基础上，本文深刻分析了合肥市城区人口的承 载能力问题：合肥现有的水资源最大能够承载人口约3 5 0 万，考虑到合肥可以 近距离引用长江水，其可以利用的水资源实际上是远大于千万人口城市所需要 的。合肥市区范围内的城市建设容量为3 0 0 平方公里，是能够满足到2 0 1 0 年城 市建设用地2 8 0 平方公里的需求。在生态环境方面，合肥市一直走在全国前列， 只要我们以后能始终坚持“城市的发展不以牺牲生态环境为代价”的原则，合 肥的生态环境将更加适宜优美和可持续发展。近年来，合肥市通过确立“经营 城市”的市场理念，城市基础设施建设发展较快，但由于历史欠帐太多和今后 几年城区人口的大幅增长，仍是一个薄弱环节。因此，在基础设施的建设中， 需积极鼓励和吸引民间资本参与基础设施建设，建立市场投入与政府补偿有效 结合的良性运行机制。总之，通过对合肥市的水资源承载能力、土地资源承载 能力、生态环境承载能力和基础设施承载能力的深入剖析，本文认为，合肥市 是完全有能力承载到2 0 1 0 年城区人口发展到3 0 0 万、建成区面积增加到2 8 0 平 方公里的。 本文在综合分析了合肥市水资源、土地资源、生态环境、基础设施的现状 的基础上，提出了自己对合肥市城区人口承载能力的见解，对合肥市政府决策 和合肥市城市发展规划有着一定的实际意义和参考价值。 关键词：承载能力；水资源；生态环境；基础设施 r e s e a r c ho nt h e c a r r y i n gc a p a c i t y o fh e f e i a b s t r a c t a c c o r d i n g t o “10 0b i l l i o nl a y o u to fh e f e i ”t o2 0 lo ，h e f e ic i t yp o p u l a t i o n w i l li n c r e a s et o3 ，0 0 0 ，0 0 0f r o m1 ，5 6 0 ，0 0 0a n dt h ec i t ya r e aw i l le x p a n dt o2 8 0 s q u a r ek i l o m e t e r sf r o m14 8s q u a r ek i l o m e t e r s t h e r e f o r e ，f r o m2 0 0 4 t o2 010 ，t h e c i t yp o p u l a t i o nw i l li n c r e a s ea n n u a l l y a tl e a s tw i t h2 0 0t h o u s a n d i ti so b v i o u s l y t h a th e f e iw i l lb eu n d e rt h ep r e s s u r eo ft h en a t u r a lr e s o u r c e s ( s u c ha sw a t e r ，l a n d ) a n ds o c i a lr e s o u r c e s ( s u c ha se n v i r o n m e n t ，i n f r a s t r u c t u r e ) i nt h en e a rf u t u r e a sa ni m p o r t a n tp a r to ft h es u b j e c to fh e f e is o f ts c i e n c et oi n v i t eb i d s ，w h i c h n a m e d r e s e a r c ho nh e f e ic i t yp o p u l a t i o n sg r o w t hp a t ha n dt h ec a r r y i n gc a p a c i t y o f h e f e i ”，b a s e do nt h er e s e a r c ho nc a r r y i n gc a p a c i t yb yt h ed o m e s t i ca n df o r e i g n e x p e r t s ，t h i sp a p e ra n a l y z e s t h ec a r r y i n gc a p a c i t yo f h e f e i ：f i r s t ，w a t e rr e s o u r c e si n h e f e ii sv e r ya b u n d a n t ，b yc o n t r a s tt ob e i j i n ga n ds h a n g h a i ，c o n s i d e r i n gt h a ti tc a n m a k eu s eo f y a n g t z e r i v e rw a t e rn e a r b y s e c o n d ，t h ec i t yc o n s t r u c t i o nc a p a c i t yi s 3 0 0s q u a r ek i l o m e t e r s ，w h i c hc a ns a t i s f yt h er e q u e s to ft h ec i t yc o n s t r u c t i o no f2 8 0 s q u a r ek i l o m e t e r sb y2 0 10 t h i r d ，f o r t h ee c o s y s t e me n v i r o n m e n t ，t h ed e v e l o p m e n t o fh e f e ii ss y n c h r o n o u sw i t ht h ei m p r o v e m e n to ft h ee n v i r o n m e n t s ，w h i c hs h o u l d b ek e p ti nt h ef u t u r e a tl a s t ，t h ed e v e l o p m e n to fh e f e ii n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o n i sv e r yq u i c ki nr e c e n t y e a r sa n dg i v e si m p e t u st ot h ec i t ye c o n o m y t h i sp a p e r p u t sf o r w a r d t h ep e r s o n a lc o m p r e h e n s i o no ft h ec a r r y i n gc a p a c i t yo f h e f e io nt h ef o u n d a t i o no ft h ep r e s e n tc o n d i t i o n sa n dt h ec o m p r e h e n s i v ea n a l y s e s o fh e f e iw a t e r r e s o u r c e s ，l a n dr e s o u r c e s ，e n v i r o n m e n ta n di n f r a s t r u c t u r e c o n s t r u c t i o n s ot h i sp a p e rh a st h ep r a c t i c a lv a l u ea n dt h er e f e r e n c ev a l u ef o rt h e d e c i s i o n m a k i n go f t h eg o v e r n m e n ta n dt h ec i t yd e v e l o p m e n t p l a n n i n g k e yw o r d s ：c a r r y i n gc a p a c i t y ；w a t e rr e s o u r c e s ；e n v i r o n m e n t ：i n f r a s t r u c t u r e 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士 学位论文质量要求。 答辩委员会签名 揣稚蟛嬲钐微孓 修吃锈 铷2 蜕衲锨，张 锄例蠓磷影恣吹 向西y 答久多屯呢学陆蟊f 研宴受 铷：夕妈糸嗣记墨够吐夭誓 矾砑针挑 员 厂 委 图表清单 图2 1南水北调中线工程规划示意图 图3 1合肥市区土地资源利用结构及比例 表2 1合肥市自来水情况 表2 2 0 0 2 年巢湖湖体主要污染指标浓度值 表3 1合肥市2 0 0 0 一2 0 0 3 年城市建设用地情况 表3 22 0 0 0 2 0 0 3 年合肥市区人口平均密度 表4 1合肥市污水处理厂情况 表4 22 0 0 2 年部分城市环境情况 表5 1合肥市近几年基本建设投资额及资金来源情况 1 2 - 1 6 t - 9 t - r ，9 1 5 1 7 2 0 - 2 0 2 5 表5 22 0 0 2 年合肥与周边6 省会城市的基础设旌比较”2 6 表5 3我国城市基础设旌建设投资及其比例t 表5 4我国基础设施固定资产投资资金来源 t t ，一- 2 7 2 9 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知- 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果t 也不包含为获得佥壁王些太堂或其他教育机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 躲严舶期：脚月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒妲王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金 鳇三些盔生可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：易 签字日期：山心年f 月1 日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 导师签名 萝。碜扣 签字日期：坶月 电话 邮编 致谢 本人在硕士研究生课程学习、论文选题及写作过程中，得到了我尊敬的导 师严鸿和研究员的亲切关怀和悉心指导。严老师在学术研究中严谨的治学态度 以及科学的思想与研究方法，令我受益终身。严老师待人和蔼真诚，谈吐儒雅， 学识渊博，对管理学和经济学的一些研究方向都有其独到的见解。而在论文的 写作阶段，严老师给予我热情的鼓励和大力的支持，并且提出了许多建设性的 建议，令我获益匪浅。为此，他也付出了大量的时间和精力，令我感动之至。 在此，我要深深感谢严老师。知遇之恩，永生难忘，师生之情，重于泰山。 本论文的完成还要感谢杨皖苏老师，是她给予我很多无私的指导、帮助和 关怀，以及热情的鼓励和大力的支持。在此，谨向杨老师表示我最由衷的谢意 一一“杨老师，谢谢您! ” 我也要感谢刘心报、毛家杰等老师在我整个学习、研究过程中给予我的帮 助和支持。在三年学习期间，与诸位学友之间的交流和讨论也给予我很多启迪， 我们共同度过了一段人生中极其美好的时光，谨此向他们表示最诚挚的谢意。 最后，本论文的完成还要特别感谢我的家人，因为他们的无私、关心、鼓 励和期盼，才使我全身心的投入到课题研究中。值此论文完稿之际，我再次向 曾经关心和帮助过我的老师、同学、朋友和家人，表示我最衷心的感谢! 作者：汪瀚 2 0 0 5 年5 月 前言 本文是在参加了严鸿和研究员、杨皖苏副研究员主持的合肥市软科学招标 课题“合肥市城区人口增长途径及承载能力研究”( 编号：2 0 0 4 4 0 0 4 ) 的基 础上完成的，是该课题成果的组成部分之一。 资源条件是城市赖以生存的基础。只有在充分认识资源条件的基础上，才 能优化空间配置。通过资源条件的认识也为城市未来发展的适应性选择，实施 突破资源限制门槛的战略举措提供决策依据。 2 0 0 3 年合肥市城区人口为15 5 万人，到2 0 1 0 年要达到3 0 0 万( “干亿规 划”目标) ，需要在这7 年中每年平均增加约2 0 万人，而实际上合肥市大多数 年份每年仅增加3 4 万人。这就意味着，未来几年合肥市城区人口将大幅度 增加，这便给合肥市带来了巨大的压力：水资源能否满足人口的剧增，土地资 源能否满足城市建成区的扩展，生态环境是否受到破坏，城市能源、交通运输 等基础设施能否承受城市人口的扩张。 在本文写作之前，跟随导师严鸿和研究员和杨皖苏副研究员先后实地调查 了合肥市规划局、合肥市水务局、合肥市文化局、合肥市建设委员会、合肥市 教育局、合肥市公安局、合肥市劳动与社会保障局、董铺大房郢水库管理处。 与有关部门的负责人、各方面的专家和专业人员进行了多次座谈和讨论，取得 了较丰富的有关合肥市城市现状和承载能力等方面的第一手资料，本人还查阅 了大量有关合肥和其他城市发展的统计资料以及关于人口承载能力的学术论 文和调研报告，并针对其中存在的问题探讨了初步解决的方案。经过深入思考 和反复讨论，本人对于合肥市城区人口承载能力研究形成了自己的观点。 通过本文研究分析，合肥市是完全有能力承载到2 0 1 0 年城区人口发展到 3 0 0 万、建成区面积增加到2 8 0 平方公里的。合肥现有的水资源最大能够承载 人口约3 5 0 万，考虑到合肥可以近距离引用长江水且“引江济巢”工程到合肥 的水价是可以接受的，合肥可以利用的水资源实际上是远大于千万人口城市所 需要的。合肥市区范围内的城市建设容量为3 0 0 平方公里，是能满足到2 0 1 0 年城市建设用地约2 8 0 平方公里的要求。在生态环境方面，合肥城市的发展与 生态环境的改善一直是基本同步的，只要我们以后能始终走生态环境可持续发 展的道路，合肥的生态环境问题将不会成为城市发展的制约因素。近年来，合 肥市基础设施建设的发展还是较快的，但由于历史欠帐太多和今后几年城区人 口的大幅增加，仍是一个薄弱环节。因此，要进一步加快城市基础设施建设与 发展步伐，必须在建设投资体制与政策、管理模式与运行机制及价格体系等方 面加大改革力度。通过确立“树立经营城市理念，加快城市建设”的指导思想， 合肥市的基础设施建设将朝更快、更高、更远目标稳步推进。 希望本文的研究能够为合肥市城区人口承载能力的大小提供有力的论证， 也希望本文所提见解能对合肥市政府的决策和合肥城市的发展规划有参考价 值。由于时间、资料所限和作者有限的学识水平，文中必然存在着许多疏漏和 欠缺，期盼各位专家和教授批评指正。 第一章承载能力理论及其进展 1 1 承载能力概念的演变 1 、概念的萌芽阶段一一容纳能力的提出 关于承载能力概念的起源可以追溯到马尔萨斯时代，马尔萨斯是第一个看 到环境限制因子对人类社会物质增长过程有重要影响的科学家，他的“资源有 限并影响人口增长的理论”不仅反映了当时社会形式，而且对后来的科学研究 都产生了广泛的影响。达尔文在其进化论观点中就采用了人口几何增长和资源 有限约束的观点，人口增长的压力是达尔文关于自然选择、进化论和生物多样 性的理论基础。同样马尔萨斯的资源环境对人口增长的限制( 资源环境的容纳 能力) 的观点对人口统计学也存在巨大的影响。 第一个将马尔萨斯“资源有限并影响人口增长的理论”用数学形式表达出 来的是v e r h u s t ，其人口增长的逻辑斯缔方程如下： d n d t = r n ( k n ) k 式中：n 为人口数量；r 为人口增长率；k 为环境的容纳能力。马尔萨斯 的人口增长率参数( r ) 反映了其人口指数增长的假设，容纳能力参数( k ) 反映了 人口增长的资源和环境约束。 尽管y e r h u s t 的逻辑斯缔方程存在许多缺陷，使该方程仅能为短期的数据 所证实。但其将资源环境对人口增长的约束限制用环境的容纳能力表示出来使 人类意识到资源和环境方面的限制作用，更重要的是对现今承载能力的研究有 重要的指示意义。将马尔萨斯的理论用逻辑斯缔方程表示出来，用容纳能力指 标反映环境约束对人口增长的限制作用可以说是现今研究承载能力的起源。 2 、概念的发展阶段强调环境与种群( 人口) 之间状态的均衡 容纳能力概念的发展主要是在有关生态学和人口统计学中研究完成的。生 态学家将容纳能力定义为：对某一具体的研究区域，在不削弱其未来支持给定 种群的条件下，当前的资源和环境状况所能支持的最大种群数量。具体而言， 容纳能力是以资源和环境能支持的有机体的数量来测量总的可利用资源的数 量的方法。 生态学上容纳能力的概念是建立在种群增长的逻辑斯缔方程基础上， h a w d e n 和p a l m e r 在1 9 2 2 年将容纳能力定义为：在环境干扰变化条件下，给 定区域的生态系统能支持的种群数量变化的一个范围。该定义首先指明了环境 状态与种群数量变化之间的关系，使关于容纳能力的研究从种群增长率的变化 转向种群增长率与环境状态变化之间均衡的研究，但该定义留下了评估种群和 环境之间相互作用大小的难点。由于现实生态系统中生物之间复杂的相互作用 2 和环境的多重稳定状态使种群数量的变化通常具有非线性变化特征，因此在实 践中很难采用简单的逻辑斯缔增长方程来描述自然种群的动态变化特征。 而在有关全球或区域人口容纳能力的研究中，有许多学者已经注意到容纳 能力本身的变化，认为容纳能力本身与人口大小呈比例变化，但具有不同的形 式。尽管采用各种方法研究的人口容纳能力的结果差别很大，但有一点是共识， 就是技术变化影响资源的利用效益，从而影响容纳能力本身。m e y e r 考虑到容 纳能力本身随技术的变化，在英国和日本的实证分析当中采用了双逻辑斯缔增 长方程来模拟人口的动态变化。m c l e o d 分析了各种各样的人口容纳能力模型， 发现相互之间复杂的作用关系，不确定性和随机的环境变化等不能为当前的容 纳能力模型所俘获。在变化的环境条件下，容纳能力的概念可能对测定一种短 期的种群密度有用，对长期的均衡密度丽言，其作用有限。 此阶段容纳能力的概念主要强调生态系统的资源基础，尽管也强调环境、 资源和技术等因素的影响，但其归结点不包括经济等目标，因此还存在许多值 得完善的地方。 3 、概念完善阶段 在2 0 世纪6 0 年代末至7 0 年代初，容纳能力的概念被广泛用于讨论环境 对人类活动的限制，用来说明生态系统和经济系统之间的相互影响。在人类活 动与生态环境之间的矛盾关系日益突出的今天，人们意识到人类社会系统只是 生态系统的一个子系统，人类社会系统结构和功能的好坏取决于生态系统的结 构和功能的状态，生态系统提供的资源和环境支撑起整个人类社会系统。因此 在讨论生态系统所提供的资源和环境与人类社会系统之问的关系时，突破了以 前的环境容纳能力的概念，提出了承载能力( c a r r y i n gc a p a c i t y ) 的概念。承 载能力是指生态系统所提供的资源和环境对人类社会系统良性发展的一种支 持能力，由于人类社会系统和生态系统都是一种自组织的结构系统，二者之间 存在紧密的相互联系，相互影响和相互作用。因此承载能力的研究面对的是生 态经济系统，研究生态经济系统中所有组分的和谐共存关系，研究对象不是生 态经济系统中某一子系统。更不是子系统中的某一组分( 人口或种群) 。因此， 承载能力的概念相比容纳能力( 生态系统所提供的资源和环境所能容纳的人口 或种群数量) ，其内容范围和含义都要广泛的多。相比容纳能力的概念，承载 能力的概念更多地考虑到环境状态的变化和人类的各种决策对生态环境的影 响，考虑价值判断标准、体制背景等的影响。在生态经济系统中，承载能力并 不是固定的、静态的，他们不仅同技术、偏好和生产消费模式紧密相关，而且 与不断变化的物理和生物环境之间的相互作用紧密相关。 承载能力概念的演化与发展是对发展中出现问题的反应与变化的结果。在 不同的发展阶段，产生了不同的承载能力概念和相应的承载能力理论。如针对 环境问题，人们提出了生态环境承载能力的概念与理论；针对土地资源短缺问 题，人们提出了土地资源承载能力的概念与理论；针对水问题的日益突出，由 我国学者在8 0 年代末提出了水资源承载能力的概念。随着城市化进程的提高 和“城市病”的出现也便产生了“城市人口承载能力”的概念及其研究a 1 ，2 城市人口承载能力概念 城市人口承载能力是指水资源容量、土地资源容量、生态环境容量和基础 设施容量所形成的城市发展支持、容纳能力。其研究的内容主要就是城市水资 源承载能力、土地资源承载能力、生态环境承载能力和基础设施建设承载能力。 l 、水资源承载能力 ( 1 ) 水资源承载能力定义 目前关于水资源承载能力的定义有代表性的有两种：施雅风等认为水资源 承载能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。许新宜等认为水资源承载能 力是指在某一具体的历史发展阶段下，以可预见的技术、经济和社会发展水平 为依据，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性发展为前提，在水资源合 理配置和高效利用的条件下，区域社会经济发展的最大人口容量。 考虑到水资源承载能力研究的现实与长远意义，对它的界定要遵循以下事 实：第一，必须把它置于可持续发展战略构架下进行讨论i 第二，要从水资源 系统一自然生态系统一社会经济系统耦合机理上综合考虑水资源对地区人口、 资源、环境和经济协调发展的支撑能力；第三，要识别水资源与其它资源不同 的特点，它既是可再生、流动的、不可浓缩的资源，又是可耗竭、可污染、利 害并存和不确定性的资源：最后。水资源承载能力受自然资源影响外，还受到 许多社会因素如社会经济状况、国家方针政策包括水政策、管理水平和社会协 调发展机制的影响和制约。因此，水资源承载能力是一个动态的、变化的概念。 到目前为止，国际上很少有专门以水资源承载能力为专题的研究报道，大 都将其纳入可持续发展的范畴，进行水资源可持续利用与管理的研究。我国由 于面临巨大的人口和水资源短缺压力，因此专门提出“水资源承载能力”的问 题，并正成为水资源领域的一个新的研究热点。关于水资源承载能力的概念与 定义，学术界尚未完全统一，但其研究的内容都基本一致，即在未来不同的时 间尺度上，在人口、资源与环境三者协调发展的前提下，某一区域内水资源所 能持续支持的人口数量和经济规模，其研究的根本目的是为制订区域社会发展 4 规划提供基本支撑。 ( 2 ) 水资源承载能力特性与影响因索 水资源承载能力的大小是随空间、时间和条件变化而变化，具有动态性、 地区性、相对极限性、不确定性、跳跃性等特点。影响水资源承载能力大小的 因素可概括为以下五个方面： 水资源数量、质量及开发利用程度。当地水资源总量及根据法律规定 分配给当地可利用过境水量，水资源的矿化度、埋深条件等质量情况，以及当 前水资源开发利用方式和程度。 生态环境状态。生态环境不但自身需要一定的水资源量得以维持，并 通过对水文循环的影响在相当程度上决定了水资源总量的大小。 社会经济技术条件。在不同阶段一定社会经济与技术条件决定了可开 发控制的可利用水量和水资源利用效率。 社会生产力水平。不同历史时期或同一历史时期的不同地区具有不同 的生产力水平，决定了水资源可承载社会经济发展规模的差异。 社会消费水平与结构。在社会生产能力确定的条件下，社会消费水平 和结构将决定水资源承载能力的大小。 2 、土地资源承载能力 所谓土地资源承载能力，是指在未来不同时间尺度上以预期的技术经济和 社会发展水平以及与此相适应的物质生活水准为依据，土地资源的生产力和一 定生活水平下所承载的人口限度。土地资源人口承载能力取决于一定生产条件 下的土地资源生产力与一定生活水平下的人均消费标准之比。研究对象涉及人 口、资源、环境等，是一个极为复杂的大系统，系统内既有自然因素影响，又 有经济、文化、社会、政治因素的作用。以人口、资源、环境协调均衡为目的， 以经济效益、社会效益、生态效益统一为原则，研究一个地区土地资源承载能 力，是土地综合开发利用、移民规划和地区社会经济可持续发展的前提和基础。 土地资源承载能力的研究始于1 9 8 2 年联合国粮农组织( f a 0 ) 对发展中国 家的土地资源承载能力所进行的研究工作。我国在总结吸取国内外经验的基础 上于1 9 8 6 年开始从事这一方面的研究。早期的土地资源承载能力研究大都采 用静态研究方法，主要是估算一个国家或地区人口承载量的上限值。这一时期 的研究方法大致可以分为三类：一类是生物学方法的直接延伸。这一方法是从 某地区集约化农业可生产的粮食出发，得出能养活人口的上限值，它把人口作 为外生变量，没有考虑人口对农业生产的反馈作用和集约化农业所要求的能量 投入水平：一类是资源平衡法。它是从土地资源、气候资源和水资源等与作物 产量密切相关的限制资源出发，得出土地的各种可能生物产量，最后确定不同 生活水平下人口承载能力；另一类方法是f a o 采用的农业生态地区法。它以大 陆为基础，对一定的气候，利用辐射数据，计算某种标准作物可能的潜在产量， 然后针对具体农作物，确定其可能的潜在产量，按照粮食提供给人的热量和对 蛋白质的需求，给出最优种植结构及其相应的农业产出，最后确定每公顷能承 载的人口数量。 土地人口承载量系统是一个人口、资源、环境与经济发展的复杂大系统， 具有一般社会经济大系统的结构复杂性、多重反馈性和动态时变性等共同特 征。随着承载能力研究的深入开展，当前系统分析与系统优化的方法被普遍采 用。 3 、生态环境承载能力 早期的承载能力研究直与生态学的发展密切相关。“承载能力”的概念 被应用于环境科学中，便形成了“生态环境承载能力”的概念。国内较严格的 “生态环境承载能力”的概念最早出现在福建省湄洲湾开发区环境规划综合 研究总报告中，即“在某一时期、某种状态或条件下，某地区的环境所能承 受的入类活动的阈值”。这里，“某种状态或条件”是指现实的或拟定的环境结 构不发生明显向不利于人类生存的方向改变的前提条件。所谓“能承受”是指 不影响环境系统正常功能的发挥。由于环境所承载的是人类的活动，因而承载 能力的大小可以用人类活动的方向、强度、规模等来表示。 生态环境承载能力是指在某一时期，某种环境状态下，某一区域对人类社 会、经济活动的支持能力的阈值，表明了某一地区维持经济不断增长前提下保 持一种可接受生活质量的能力，提出了在经济发展战略中应考虑环境容量问 题。其本质上是环境系统组成与结构特征的综合反映，具有客观性、变动性、 可控性三大特点，强调环境的价值与人类活动之间的联系，从而在环境与人类 活动之间建立起一座桥梁，它将环境与人类活动联系在一起，力求达到经济活 动与环境保护的协调。 当前对于生态环境承载能力的研究尚处于起步阶段。对生态环境承载能力 的量化研究，实质上就是对生态环境承载能力值进行计算和分析，并提出相应 的保持或提高的方法与措施。一般来说，生态环境承载能力指标与经济开发活 动、环境质量状况之间的数量关系本身是非常复杂的，因此是很难确定的。另 外，所选取的指标不仅与人类的经济活动有关，而且还受到许多偶然因素的影 响。这些都给生态环境承载能力的研究带来了一定困难。目前，对生态环境承 载能力科学性和普遍性的量化研究仍未有突破性进展。人们一般是针对某具 体的区域来进行生态环境承载能力的量化研究。 6 4 、基础设施建设承载能力 城市基础设施是既为物质生产又为人民生活提供一般条件的公共设施， 是城市赖以生存和发展的基础。城市基础设施一般包括能源系统、水资源与供 排水系统、交通运输系统、邮电通信系统、城市生态环境系统、城市防灾系统 等六大系统。与其他基础性产业部门相比，城市基础设施建设具有明显的产业 特性：使用的公用性、服务的非赢利性、价格的控制性、自然垄断性等。 基础设施建设承载能力是指城市基础设施建设，在能满足人们基本需求 且不影响城市居民生活质量的情况下，所能支持的城市人口的能力。基础设施 是城市存在和发展的最基本的人工物质承载体，城市经济的发展很大程度上取 决于这个承载能力。因此，要加快城市经济的发展，城市基础设施建设不容忽 视。基础设施的好坏与经济和社会发展有直接关系，要使基础设施适应经济发 展的需要，使它的承载能力与城市的经济能量相吻合，就必须高度重视基础设 施的作用并认真对待。 提高城市基础设施建设承载能力的途径： 建设市场投入与政府补偿相结合的基础设施建设资金的良性运行机 制。基础设施体现了商品的价值和使用价值的属性，因此，要遵循价值规律， 把基础设施的价值合理转移到社会其他行业的各种产品和服务的价值中，逐步 建立起以市场形成价格为主的价格机制。在基础设施的建设中，应以经营城市 的理念，积极鼓励和吸引民间资本参与基础设施建设，还可以采取证券手段为 城市开发进行融资，建立起一种市场投入与政府补偿有效结合的良性运行机 制，尽快形成政府、集体、个人、利用外资等多元化投融资体制，使基础设施 的发展走向良性循环的轨道。 城市基础设施建设要超前发展。这里所说“超前性”，必须以合理规 划和对未来经济规模扩张的科学预测为前提，并非无限度的盲目超前，而要有 一个合理的时序布局。一方面，基础设施是城市存在和发展的最基本的人工物 质承载体，客观的决定了它具有超前性和容量富余性的特点；另一方面，历史 的经验也证明，经济要发展，基础设施必须超前发展。 社会化管理，提高运行效率。社会化管理程度的高低，是衡量城市现 代化水平高低的一个重要标志。社会化管理符合经济效率原则，可最优化配置 与使用资源，杜绝重复建设、零散建设和建而不用、用而不全的现象发生，使 有限的财力物力发挥最大的效用。这是城市基础设施管理的一条必由之路。 7 第二章合肥市水资源承载能力分析 2 1 合肥市水资源与供水现状 合肥市位于安徽省中部，地处北亚热带湿润气候区，多年平均降水量约为 9 6 2 毫米，属于我国五大降水带中的湿润带，水资源自然条件较好，地表水系 较为发达，主要地表水体有董铺水库、大房郢水库、南淝河及其支流、巢湖西 半湖以及十五里河、派河等，均属长江右岸巢湖水系。南淝河全长7 0 1 平方 公里，流域面积17 0 0 平方公里，自西向东流经合肥市，在施口处注入巢湖， 为合肥市的一条集防洪、灌溉、航运等多种功能为一体的重要河流。 董铺水库、大房郢水库和巢湖塘西为合肥市水环境功能区划中的饮用水源 地。巢湖是合肥市战略储备饮用水水源，董铺水库、大房郢水库及其引水渠道、 河流是合肥市重点保护的饮用水水源。巢湖为我国著名的五大淡水湖之一，位 于合肥市郊区、肥东、肥西县和巢湖地区巢湖市、庐江县之间，流域面积1 3 3 0 0 平方公里，水域面积7 8 0 平方公里，平均水位7 8 米，总容量4 8 1 亿立方米， 水量丰富。1 9 5 6 年兴建、1 9 6 0 年开始蓄水运行的董铺水库位于合肥市西郊南 淝河上游，是一座以合肥城市防洪为主，结合城市供水、发展水产养殖业等综 合利用的大型水库。1 9 5 6 年建库时，设计总库容1 7 3 亿立方米，1 9 7 8 年加高 加固后，提高到2 4 2 亿立方米。水库汇水面积2 0 7 5 平方公里，最大库容2 4 9 亿立方米，兴利库容0 7 亿立方米，目前水质较好，基本满足生活饮用i i 类标 准，每年可向合肥市提供优质城市饮用水水源约1 5 亿立方米。2 0 0 1 年1 2 月 开工兴建的大房郢水库，位于合肥市西北郊，工程建设在巢湖流域南淝河支流 四里河上，水库集水面积1 8 4 平方公里，总库容1 8 4 亿立方米，兴利库容0 5 7 亿立方米，每年可向城市提供1 1 7 亿立方米优质水源，属大二型水库。 自1 9 5 4 年起合肥市先后建成五大自来水厂，现有水源1 2 座，水厂4 个， 总供水能力达8 7 5 万立方米日( 见表2 1 ) 。一水厂1 9 5 8 年后由于水厂水源 南淝河水质恶化而停止使用；二、三水厂以董铺水库为水源，供水能力分别为 1 5 万立方米日、2 0 万立方米日；四、五水厂以董铺水库和巢湖为水源，总 供水能力分别为2 7 5 万立方米日、2 5 万立方米日。近年来由于巢湖水体严 重富营养化( 见表2 2 ) ，供水水质得不到有效保证，合肥市于1 9 9 9 年底建成 了水源联络管一期工程，将合肥市的两大水源巢潮和董铺水库的供水管道联接 起来，以达到综合调度两种水源的功效，并使五水厂改用董铺水为其水源。全 长1 2 1 公里的合肥水源联络管二期工程结束了四水厂使用巢湖水的现状。目 前，合肥市的四个水厂已全部使用董铺源水进行生产；同时，在董铺水库水量 不足的情况下，也可调整使用巢湖源水，以达到综合调节两种水源的功效，确 保了全市供水水质和供水安全。2 0 0 3 年合肥市平均日供水量为5 4 3 4 万立方 米日，最高日供水量为7 5 7 6 万立方米，可以看出，水厂供水能力基本可满 足合肥市目前工业与生活用水需求。 表2 1 合肥市自来水情况 单位 1 9 9 52 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 3 自来水厂个数 个 44444 综合生产能力万立方米日 7 7 78 58 58 5 o8 7 5 供水总量万立方米 18 7 9 41 9 7 9 52 0 0 1 92 0 4 5 91 9 8 3 4 # 生活用水万立方米8 0 7 21 4 1 7 99 1 0 09 4 1 68 9 1 0 用水人口万人9 4 61 2 4 61 3 7 91 4 6 3 51 4 7 7 2 自来水管道长度公里5 2 3 36 5 6 7 l6 7 0 76 8 37 9 3 人均日生活用水量升日人 2 3 6 53 1 1 81 8 0 7 9 1 7 6 2 71 6 5 2 5 资料来源：合肥市统计年鉴( 2 0 0 4 ) 。 表2 22 0 0 2 年巢湖湖体主要污染指标浓度值 高锰酸盐指数总磷总氮 湖区 营养状态指数水质类别 ( m g 1 )( m g 1 )( m g 1 ) 西半湖5 5 50 2 3 l3 2 26 1 _ 8劣v 类 东半湖 4 6 20 1 1 61 5 4 4 1 9劣v 类 全湖平均 5 0 90 1 7 4 2 3 85 2 7 劣v 类 资料来源：国家环保总局， 2 0 0 2 年全国环境质量概要。 合肥市处于江淮分水岭南侧，地下水资源较为贫乏。市境内总面积9 0 以上是广阔丘陵地带，组成岩性厚度一般较薄，结构紧密，多为透水性极差的 粘性土。砂层不发育，地表水难以下渗，同时地形倾斜度大，降水流失快，入 渗补给少。据北京援皖打井队1 9 7 8 年在合肥地区打井调查，结论是：大部分 地区地下水位低，蕴藏深，储量少。合肥市现有自备水厂( 井) 2 5 家，其中 取地下水的1 6 家，每日实际取水量0 6 0 6 万立方米，取地表水的有9 家，每 日实际取水量约1 2 3 9 万立方米。 2 2 合肥市需水预测 合肥市现有水源两处：一是董铺水库和大房郢水库，他们是合肥的两个“大 水缸”。董铺水库每年可向合肥市提供优质城市饮用水水源1 5 亿立方米左右 ( 正常年份自产能力为0 7 亿立方米) 。大房郢水库每年可提供1 1 7 亿立方米 水源( 正常年份自产能力为0 5 7 亿立方米) 。2 0 0 3 年5 月1 2 日，随着大房郢 9 水库连通董铺水库输水工程的竣工，合肥市两座大型水库正式连通。它们的连 通，将大大提高合肥市的供水能力，两库向城市供水量可达2 6 7 亿立方米 年( 两大水库正常年份自产能力共计1 2 7 亿立方米) 。二是巢湖，水量虽然丰 富，但污染严重，目前不能作为饮用水源，只作为补充用水，只有当库内水枯 竭时才会调用。作为水质性缺水城市的合肥，其水源以大别山区的五大水库( 梅 山水库、佛子岭水库、磨子潭水库、响洪甸水库、白莲崖水库) 为主要水源， 市郊的董铺水库和大房郢水库作为调节水库。 目前合肥市市区日供水7 0 万立方米，年供优质源水2 5 2 亿立方米，而董 铺水库和刚刚建成蓄水的大房郢水库设计兴利库容只有1 2 亿立方米，每年缺 优质源水1 3 2 亿立方米，需要从淠史杭灌区、南淝河上游灌区、滁河千渠灌 区补充水源，具体补水量多少主要根据合肥当地降水的丰枯情况来确定，2 0 0 4 年合肥就分四次从淠史杭灌区调水共约1 2 亿立方米。合肥市为了解决缺水问 题，曾研究过多种方案，如从长江、从舒城县境内的龙河口水库引水，但成本 都很高。综合各种因素，从大别山区引水入肥是目前最省钱省力的，即将大别 山区的响洪甸、佛子岭、磨子潭水库的优质水通过淠河干渠引入合肥市的董铺 水库和大房郢水库。 从长远发展规划看，随着合肥市g d p 千亿元规划的实施，城区人口从1 5 6 万增加到3 0 0 万，建成区范围从1 4 8 平方公里发展到2 8 0 平方公里，根据有关 部门测算，合肥市2 0 1 0 年平均日需水量1 3 1 8 4 万立方米，最高日需水量 1 5 5 7 3 万立方米，年需水量在4 8 亿5 7 亿立方米，因此，优质水源缺口较 大。这样，合肥市不仅要从上游山区水库买水，而且还将涉及到从更多的地方 引用源水。 2 3 合肥市供水能力分析 可供合肥选择的水源有以下六个方案：地下水( 资源贫乏，无法有效利用) 、 长江( 引水工程投资及运行费用太高，经济上暂时无法承受) 、巢湖( 污染严 重) 、董铺水库、大房郢水库和淠史杭灌区( 大别山区五大水库可以通过淠史 杭灌渠向合肥市区的董铺水库和大房郢水库补充优质水源) 。其中可行的方案 受自然气候的影响比较大，据有关资料分析，从皖西淠史杭干渠引水固然可有 效地缓解合肥地区优质供水水源的不足，但在水源紧张的枯水季节或干旱年 份，淠河上游水库库容较小，加之水库淤积，下泄水量有限，无法满足远距离 调水。一旦出现持续干旱天气，合肥市区用水的供需矛盾将更加尖锐。此外， 通过淠史杭总干渠调水，源水经过六安等地市，受工业、农业、生活等诸多因 素影响，因而即使源水水质优良，入库水质也较难保证，而且沿途也存在与农 j 0 业用水产生一定的矛盾，在4 月至9 月的农作物灌溉期尤为突出。 合肥现有水资源供应能力测算： 根据中国城市发展规模与布局及用水定额研究研究表明，全国及各规 模城市用水量指标的历史发展趋势如下：人均综合用水量呈缓慢下降趋势，其 中人均居民生活用水量呈缓慢上升趋势，人均工业取水量总体呈现下降趋势。 依据以上研究分析，并参考城市居民生活用水量标准( g b t 5 0 3 3 1 2 0 0 2 ) ， 得出通常l 亿立方米水可支撑5 5 5 万8 0 万城市人口，前者是在高标准下的 用水指标( 高标准：城市人均日供水指标按5 0 0 升人，则人均年需水量为1 8 0 立方米左右) ，后者是在低标准下的用水指标( 低标准：人均日供水指标按3 4 3 升人，则人均年需水量为1 2 5 立方米左右) 。按此标准来计算。 合肥境内大型水库一一董铺水库和大房郢水库可供水量1 2 7 亿立方 米，可支撑7 0 万1 0 1 万人口。 淠史杭灌渠引水工程一一在灌渠上游水资源不足，农业节水潜力不大 的情况下，不宜过大规模扩大引水量，专家认为城市取水量不宜超过2 0 亿立 方米，可支撑1 1 l 万1 6 0 万人口。 巢湖一一根据水质变化情况，按现行方式采用分时段取水，参考2 0 0 0 2 0 0 3 年合肥从巢湖的取水量，按从巢湖取水量为0 8 亿立方米进行估算， 可支撑4 4 万6 4 万人口。 中水回用一一中水一般主要回用于工业冷却和市政杂用等方面，中水 回用水量一般可达总用水量的1 0 左右。则中水的可用水量为0 4 亿立方米， 可支撑2 2 万3 2 万人口。 综上所述，现有条件下城市可用水资源总量为4 0 7 亿立方米，在高标准 用水指标下可支撑2 2 5 万人，在低标准用水指标下可支撑3 2 5 万人。在充分考 虑中水回用的情况下，水资源总量为4 4 7 亿立方米，在城市人均用水适当提 高的情况下( 高标准) 能够支撑2 5 0 万人左右，在采取强制节水的情况下( 低 标准) 能够支撑3 5 0 万人左右。 可见，当城区人口达到2 5 0 万人时，合肥市将有可能面临着水资源紧缺的 制约；当城区人口达到3 5 0 万人时，合肥市水资源异常紧张，必须采取强制性 节水措施和调整产业结构，才能保障城市基本正常运转。 如果合肥市城区人口规模突破3 5 0 万，必须开辟新的水源满足城市发展的 要求，根据合肥市的情况主要有两个途径：一是增加淠史杭灌渠引水的调水量： 二是启动长江调水工程。在从淠史杭灌渠取水已经达到2 0 亿立方米年的情 况下，若要再加大从上游水库远距离取水的可能性变得很小。因而，届时从长 江调水将成为必然选择a “引江济淮”工程投资巨大，并存在巢湖污染问题； “东引长江水，投资巨大进展缓慢，难以实篪。由合肥市规划局起草的合肥 市战略整合规划提出“引江济巢”作为替代方案，取水口东移至忠庙以东地 段，并建议水利部门做进一步深入研究。 另外，到2 0 1 0 年合肥市城区人口规模达3 0