【《北京市人水系统分析案例》5200字】

第iv页共31页北京市人水系统分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u22451北京市人水系统分析案例 1165041.1自然地理概况 1240791.2社会经济系统发展趋势 428841.1.1人口变化趋势 422191.1.2经济发展趋势 6318931.3水资源系统现状 8109801.3.1水资源数量 8221451.3.2水资源质量 9291861.3.3水资源供需分析 9160371.4面临的问题 111.1自然地理概况（1）地理位置及行政区划北京市坐落在华北平原北部，总面积为16410平方公里，城区面积为87.1平方公里。虽然身处华北平原，但北京市区域范围内依然有山区分布，其中平原与山区面积分别占到38.6%、61.4%，具体面积对应为6338平方公里、10072平方公里。北京市划分为16个区，依据最新功能规划将北京市重新划分为城市发展区、功能扩展区及生态涵养发展区。北京市行政区图见图2-1。图2-1北京市行政区图Figure2-1BeijingAdministrativeRegionMap（2）地形地貌北京市的平原地区均位于东南部，倾斜至渤海，西部、东北部及北部均为群山，总体地势呈现东南部低、西部高状态。北京市全域内地形最高海拔2303米，位于与河北交界处的东灵山。北京市山地海拔处在1000米至1500米，平原海拔的高度在20至60米范围内。北京市西部、北部为燕山山脉的西山、军都山，在南口关沟两个山相交形成“北京弯”。北京山地中矿物质丰富，是建筑行业重要的原材料。（3）水文气象北京市的气候以暖温带半湿润大陆性季风为主。该气候条件下使得每年冬季、夏季时间长，春秋两季时间非常短，四季气候分明，因此北京市降雨降雪有季节性集中特点，春秋两季降水匮乏。北京市每年平均气温处在10℃~13℃区间内，最低气温为1月份，温度在-7℃至4℃范围内。每年温度最高的为7月份，温度处在25℃至26℃区间内。北京市的极端低温温度不小于27.4℃，极端高温温度不高于42℃。北京市每个季节降雨量不同，降雨量最大的为夏季，最少的为冬季，每年七八月份夏季容易出现极端暴雨气候。本文选择2020年举例说明，本年度6月-9月为汛期，降水量累计达到418mm，在本年度降水量中占到的比例为74.6%。每年1月-5月，10月12月为非汛期，降水量达到142mm，与往年同时间段降水量相比超出46.4%。详见图2-2。图2-2北京市2020年月降雨量Figure2-2Beijing'smonthlyrainfallin2020北京市降水年际变化大，历史数据存在两极分化，降水量差别悬殊。2019年是2010年至2020年十年间降雨量最少的一年，该年度降水量为406mm。该十年内2012年降水量最高为733mm，两年降水量上差别超过300mm，2010年-2020年降水量如图2-3所示。图2-3北京市2010年-2020年降雨量Figure2-3TherainfallinBeijingfrom2010to2020（4）河流水系北京市河流水系由北运河、潮白河、大清河、永定河及蓟运河构成，区域内河流多达425条。北京市河流流域面积高达十平方公里，河流长度为6414.7千米。这五大水系成功的将整个北京联系起来形成北京水系，各水系情况如表2-1所示。北京市总的水资源中有60%来自于北运河水系与潮白河水系，是保障北京市水资源的关键。北京市各大水系中最大的为永定河，该水系处于潮白河与北运河西南侧，其总长度为681千米。从北京南部自西向东穿过整个北京城区，其长度为170千米左右，本流域总面积为3168平方公里，全部处在山地丘陵区，有较大的河道坡度。永定河河道沟壑纵横，河水浅，河流中沙子含量高，被称作“小黄河”。永定河南支与北支分别为御河、洋河，大洋河上游部分来自乌兰察布市兴和县。海河流域源头西起太行山区，经山西、河北自西向东流入北京，最终经天津东流进入渤海。海河全域流域面积达4.5万平方公里，是我国华北地区最大水系，常年不断流，是组成北京五大水系之一，自房山区流入北京，与北京市内水域合流东出北京。北运河水系是一种海河水系，地处永定河、潮白河之间。最早被称作北运河，从北京通州流入一直到天津入海河区域，总长度为186千米，其流域总面积达到4348平方公里。北运河体系覆盖的运河主要有通惠河、温榆河、凉水河、青龙湾减河及风港减河。北运河流经天津市、北京市东郊，是海河的一个支流。潮白河水系也是海河水系中的一个，其流域总面积达到5688平方千米，本水系的组成部分包括白河与潮河。本流域中建设的大型水库分别为密云、云州、怀柔，是组成我国五大河流水系的主要部分。潮河源与白河是潮河水系上游的两个分支，潮河来自河北省丰宁县，向南侧从古北口入密云水库经过。白河起源于河北省沽源县，在流域范围内向汤河和黑河分流，最后在北京区域内流入密云水库。潮白河名字由来是由于在密云槽村潮河和白河合流，汇合后的流域被称为潮白河。潮白河水系东南方向为蓟运河水系，其流域总面积为1377千米，从北京市流经的长度短，北京市平谷区为主要支流流经区域，从该地区西南部流出北京。表2-1北京市五大水系情况Table2-1ThefivemajorwatersystemsinBeijing流域名称河长（千米）流域面积（平方公里）支流永定河6813168二道河、黄石崖河、银子河、银子川等大清河43045131南北两支北运河1864348温榆河；通惠河；凉水河；风港减河；青龙湾减河潮白河1585688潮河和白河蓟运河336.81377金水河、兰泉河、双城河、还乡河、津唐运河和煤河等1.2社会经济系统发展趋势北京市2018年地区生产总值已突破3亿大关，人口增长与经济发展会加剧水资源短缺的局面。本章主要从人口变化趋势和经济发展趋势进行分析。图2-4北京市2010-2020年人口变化Figure2-4PopulationchangesinBeijingfrom2010to20201.1.1人口变化趋势根据《北京市统计年鉴2021》数据，2020年年末全市常住人口2189万人，其中城镇常住人口1916.4万人，城镇化率为87.5%，人口出生率为6.98%，死亡率为4.59%，自然增长率1.39%。2020年北京市各区县人口统计数据以及近年来人口变化见表2-2和图2-4。表2-2北京市2020年各区县人口统计表Table2-2DemographicsofalldistrictsandcountiesinBeijingin2020行政区人口（万人）东城区70.9西城区110.6朝阳区345.1丰台区201.9石景山区56.8海淀区313.2门头沟区39.3房山131.3通州184顺义132昌平226.9大兴199.4怀柔44.1平谷45.7密云51.8延庆34.6图2-5北京市2010-2020年GDP变化及增长情况Figure2-5ChangesandgrowthofGDPinBeijingfrom2010to20201.1.2经济发展趋势近年来北京市经济发展总体处于稳步增长阶段，如图2-5所示，在2020年受到疫情影响，北京市总生产值达到36102亿元，与2019年相比上涨1.2%，与前几年对比增速缓慢，GDP年增长率近10年来首次低于5%，但经济增长速度趋于稳定。本地区人均生产总值高达16.48万元，与上一年相比增长3000元。从人民生活水平角度来看，如图2-6所示，北京市2020年人均可支配收入为69434元，与2019年相比同比增长1.5%，对2010-2020年人均可支配收入增长幅度来看，2020年受疫情影响人均可支配收入首次低于8%，但仍处于稳步增长阶段。其中城市人均可支配收入均高于总体人均可支配收入，且增幅与北京市人均可支配收入增长率保持基本一致，农村人均可支配收入随在稳步增长，但仍处于较低水平。总体而言，人民生活质量在稳步提升，人均可支配收入持续增长，人民生活幸福度不断提高，但仍需进一步加强农村建设，提高农村人口生活质量。图2-6北京市2010-2020人均可支配收入变化情况Figure2-6ChangesinpercapitadisposableincomeinBeijingfrom2010to2020图2-7北京市2010-2020年各产业增加值变化情况Figure2-7ChangesintheoutputvalueofvariousindustriesinBeijingfrom2010to2020北京市在2020年各产业产值均有所提高，如图2-7所示，第一产业增加值增加107亿元，第二产业增加值增加5716亿元，第三产业增加值增加30278亿元。与历史数据相比分析，第一产业增加值小幅下降，其主要原因为随着北京市城市面积不断扩大，城市建设面积在三十年内扩大超过2倍[58]，相对应北京市耕地面积在过去十年内缩减了2/3，耕地面积的缩减因此带来了北京市第一产业增加值的不断下降，而第二产业与第三产业增加值均取得增长。近年来，随着北京市城市定位的改变和北京市未来城市规划的制定，以金属冶炼、化学工业、机械加工行业为主导的高能耗重工业逐渐迁出北京；第三产业对GDP的贡献度不断上升，2020年北京市第三产业增加值占比超过了80%。北京市已经由上世纪末和本世纪初的工业主导产业开始项第三产业主导的产业分布格局转变。1.3水资源系统现状北京市水资源系统现状主要从水资源数量、水资源质量与水资源供需分析三个方面来分析。1.3.1水资源数量北京位地处半湿润半干旱地带，在判断本地区水资源量时依靠人均水资源量与总的水资源量来进行分析。北京市水资源总量包括地下水与降水后的地表水，即仅包括本地区的自产水资源，而不包括南水北调和河流入境水量在内，与供水量和用水量有着明确的区分。2020年北京市全市水资源总量为25.76亿m3，（不含水库蒸发渗漏量的水资源总量为24.16亿m3），其中地表水资源量8.25亿m3，地下水资源量17.51亿m3，地下水占水资源总量的68%，北京市区域内分河系流域的水源总量如表2-3所示。表2-32020年北京市各流域水资源总量表Table2-3ThetotalwaterresourcesofeachbasininBeijingin2020流域分区水资源总量（亿吨）地表水资源量（亿吨）地下水资源量（亿吨）全市25.768.2517.51蓟运河1.160.161.00潮白河6.31.933.37北运河10.484.436.05永定河3.440.33.14大清河3.380.431.95从北京市区域内流域分区看，地表水资源依然严峻，北运河水系径流量最大，为4.43亿吨，蓟运河水系为0.16亿吨，径流量最小。在水库蓄水方面，北京市范围内2020年水库年末蓄水总量为31.40亿吨，比2019年31.7亿吨少1.34亿吨。而北京市地下水资源量形势更为严峻，2020年北京市范围内地下水资源总量17.51亿吨，与2019年相比仅增长1.56亿吨，且低于多年平均水平25.59亿吨，地下水埋深有所回升，北京市地下水资源有待进一步改善。地下水资源在国家政策宏观调控开关下略有改观，但是与平均值相比仍然较低，通过分析北京市数据可得，该地区存在水资源缺乏现象，必须运用各项措施来确保水资源总量，保障居民正常用水与生产生态用水需求。北京市水资源总量较少，且开发利用强度高，与国际标准的水资源开发安全阈值相比早已超出。北京市人口密度大，存在严重的人均水资源量较少现象，尤其2020年北京地区人均水资源仅为117.6ｍ3，在全国范围内为全国平均水平的十分之一，与世界人均水资源量相比较低，与国际上判断极度缺水的地区每人500ｍ3对比仍有一定差距。1.3.2水资源质量水环境质量作为一项重要指标直接影响人们的正常生产与日常生活，水质量较高可促进社会经济的健康发展。本文通过对北京市水资源水质断面进行分级考核，通过划分水质层析对北京市水环境质量达标程度进行评估。由北京市2020年公开发布的生态环境质量数据报告可得，本年度对流经北京的五大水系进行监测，其中有95条河流有水，其长度为2338.8公里。如图2-8所示，总监测长度中I-III类水质河长占比63.8%，IV-V类水质合理长度占比为33.8%，劣V类水质河流长度占比为1.4%，对比2019年降低7.2%，水环境质量有所改善。对比2015年流经北京市I-III类河流比例升高15.8%；V类河流比例下降41.1%。其污染物以生化需氧量、化学需氧量、总磷为主，有机污染是本地区常见的污染类型。参考2020年我国发布的生态环境质量报告数据可得，本年在全国各个地区共布设1614个水质断面，其中=1\*ROMANI~=3\*ROMANIII类水质断面占比87.4%、=4\*ROMANIV-=5\*ROMANV类占比11.3%、劣=5\*ROMANV类占比0.2%，与全国平均水平相比，京津冀地区=1\*ROMANI-Ⅲ类水质占比较小，劣=5\*ROMANV类水质高于全国平均水平。北京市总体水环境质量仍十分严峻，后期还需不断提升。图2-8北京市河水流域水质分布Figure2-8DistributionofwaterqualityinriverbasinsinBeijing1.3.3水资源供需分析根据北京市水资源分布情况与历史供需水数据分析，北京市在水资源分布上出现较为严重得分布不均情况，且水资源开发利用不合理已经开始制约国民经济发展状况。人类过度消耗水资源，排放大量污水、废水，使得可利用资源量快速降低，水质出现恶化，该问题已在全球各个问题出现水资源断供现象。对比其他地区，北京市水资源短缺问题严峻，水资源供给与需求间矛盾加剧。北京市2020年水资源供需情况如图2-9所示。本数据显示，地下水是本地区主要供水水源，而过度开采地下水源导致本地区水位深度较大，构成水漏斗结构并向外扩展。另外，频繁多次的开采地下水使其水量锐减，地下水净化周期短会恶化地下水资源，导致水资源无法可持续使用。该地区的总用水量为40.6亿m3，比2019年减少1.1亿m3。其中生活用水17.0亿m3，占总用水量的41.9%；环境用水17.4亿m3，占41.9%；工业用水3.0亿m3，占7.4%；农业用水3.2亿m3，占7.8%。对比历史数据显示，北京市总用水量中农业用水、工业用水均下降，生活用水量和生态用水量升高，详见图2-10。生活用水是北京市水资源的主要用途，然而人们日常生活中未养成节约用水习惯，采用的工业节水措施不先进，这种不合