水資源承載力

會(huì)計(jì)學(xué)1水資源承載力21水資源規(guī)劃概述

現(xiàn)代意義下的水資源規(guī)劃是水利規(guī)劃的重要組成部分，主要是對流域或區(qū)域水利綜合規(guī)劃中進(jìn)行水資源多種服務(wù)功能的協(xié)調(diào)，為適應(yīng)各類用水需要的水量科學(xué)分配，水的供需分析及解決途徑，水質(zhì)保護(hù)及污染防治規(guī)劃等方面的總體安排。水資源規(guī)劃作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃的重要組成部分和基礎(chǔ)支撐規(guī)劃，其目標(biāo)就是通過制定水資源綜合規(guī)劃，進(jìn)一步查清我國水資源的現(xiàn)狀，在分析水資源承載能力的基礎(chǔ)上，提出水資源合理開發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、有效保護(hù)、綜合治理、科學(xué)管理的布局和方案，作為今后一定時(shí)期內(nèi)水資源開發(fā)利用與管理活動(dòng)的重要依據(jù)和準(zhǔn)則，促進(jìn)和保障我國人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。水資源綜合規(guī)劃主要包括以下幾方面內(nèi)容：水資源調(diào)查評價(jià)；水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀評價(jià)；水資源需求預(yù)測；節(jié)約用水規(guī)劃；水資源保護(hù)與污水處理再利用規(guī)劃；水資源開發(fā)利用潛力分析與供水預(yù)測；水資源合理配置；水資源開發(fā)利用布局與實(shí)施方案制定；規(guī)劃實(shí)施效果評價(jià)；水資源可持續(xù)利用保障措施制定；水資源綜合規(guī)劃信息系統(tǒng)建設(shè)等。其中，水資源承載能力分析作為水資源開發(fā)利用潛力分析的一個(gè)重要內(nèi)容，同時(shí)也是水資源規(guī)劃必不可少的一部分。第1頁/共40頁32水資源承載能力概念2.1承載力及承載能力的概念

承載力(BearingCapacity)，原為力學(xué)中的一個(gè)指標(biāo)，是指物體不產(chǎn)生明顯破壞時(shí)的極限荷載，是靜態(tài)的，無交互的。人們在研究區(qū)域系統(tǒng)時(shí)候，常借用這一概念來描述區(qū)域?qū)ν獠凯h(huán)境變化的最大承受能力。承載能力(CarryingCapacity)是力學(xué)中的承載力這一概念的延伸和發(fā)展，最早明確地被使用于生態(tài)學(xué)中衡量某一特定區(qū)域維持某一物種最大個(gè)數(shù)的潛力，是動(dòng)態(tài)的，相互影響的，如著名的草原“鼠口”問題，“狼群問題等。對多種生物的研究歷史表明，任何物種的生存發(fā)展都遵循著一定的規(guī)律，即開始增長緩慢，環(huán)境條件好時(shí)增長較快，數(shù)量急劇增長，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的數(shù)目時(shí)，由于環(huán)境的制約，種群出現(xiàn)大量死亡導(dǎo)致數(shù)量大量下降，重新回到新的平衡。從承載力和承載能力的細(xì)微差別可以看出承載能力在研究過程中由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)，無交互向相互影響的轉(zhuǎn)變過程。之后承載能力被廣泛使用于環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)承受發(fā)展和特定活動(dòng)能力的研究。隨著資源短缺與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾的不斷加劇，承載能力的概念和理論被應(yīng)用于資源科學(xué)領(lǐng)域。第2頁/共40頁42.2水資源承載能力概念

20世紀(jì)以來，隨著人口膨脹，工農(nóng)業(yè)用水猛增而出現(xiàn)的水資源緊缺以及水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅人類自身的生存，因此，水資源可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)隨之出現(xiàn)。而“水資源承載能力”的概念，是伴隨著可持續(xù)發(fā)展理念的產(chǎn)生以及人們在對社會(huì)可持續(xù)發(fā)展與水環(huán)境相互關(guān)系有了深刻認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上提出的?！八Y源承載能力”(CarryingCapacityofWaterResources)的概念，與其它承載能力一樣，源于生態(tài)學(xué)中的“承載能力”(CarryingCapacity)一詞，是自然資源承載能力的一部分。在眾多資源承載能力問題的研究中，水資源承載能力是較為復(fù)雜的一種。但目前為止，國際上還沒有對水資源承載能力的統(tǒng)一定義，也很少有專門以水資源承載能力為專題的研究報(bào)道，只是將其納入可持續(xù)發(fā)展的研究中。國內(nèi)對于水資源承載能力概念的論述很多，但也沒有見到統(tǒng)一公認(rèn)的界定，然而總的趨勢是一個(gè)逐步完善的過程。90年代以來，關(guān)于水資源承載能力的研究方興未艾，各種觀點(diǎn)、概念、方法如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，但迄今為止仍然沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的、科學(xué)的理論體系。其中較有代表性的有：第3頁/共40頁5水資源承載能力是指某一地區(qū)的水資源，在一定社會(huì)歷史和科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段，在不破壞社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，最大可承載(容納)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市規(guī)模和人口的能力，是一個(gè)隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展而變化的綜合目標(biāo)。(施雅鳳等，1992年)在一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)生產(chǎn)條件下，水資源可最大供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等用水的能力，也即水資源的最大開發(fā)容量。(許有鵬，1993年)在未來不同尺度上，以預(yù)期的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平及與此相適應(yīng)的物質(zhì)生活水準(zhǔn)為依據(jù)，一個(gè)國家或地區(qū)利用其自身的水資源所能滿足其工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鎮(zhèn)發(fā)展需要和能夠持續(xù)穩(wěn)定供養(yǎng)的人口數(shù)量。(蔡安樂，1994年)在一定區(qū)域、一定物質(zhì)生活水平下，水資源能夠持續(xù)供給當(dāng)代人和后代人需要的規(guī)模和能力。(馮尚友.劉國全,1997年)在某一具體的歷史發(fā)展階段下，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展為前提，在水資源合理配置和高效利用的條件下，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大人口容量。（許新宜，1997年）第4頁/共40頁6從“能力”的角度定義“在一個(gè)地區(qū)或流域的范圍內(nèi)，在具體的發(fā)展階段和發(fā)展模式下，當(dāng)?shù)厮Y源對該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境的最大支撐能力?！保ㄙZ嶸，1998年）在《西北地區(qū)水資源合理配置與承載能力研究技術(shù)大剛》中提出水資源承載能力是“在某一具體的歷史發(fā)展階段下，以可以預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展為條件，經(jīng)過合理的優(yōu)化配置，水資源對該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力”(王浩,1998年)。在某一歷史發(fā)展階段的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平條件下，水資源對該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力。(劉燕華，1999年)某一歷史發(fā)展階段，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件，在水資源得到合理開發(fā)利用下，該地區(qū)人口增長與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大容量。(李令躍，2000年)。一個(gè)流域、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國家，在不同階段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，在水資源合理開發(fā)利用的前提下，當(dāng)?shù)厮Y源能夠維系和支撐的人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境規(guī)?？偭?。（何希吾，2000年）第5頁/共40頁7在一定流域或區(qū)域內(nèi)，其自身的水資源能夠持續(xù)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)模，并維系良好的生態(tài)系統(tǒng)的能力。(汪恕誠，2001年)某一區(qū)域的水資源條件在自然—人工二元模式影響下，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展水平及水資源的動(dòng)態(tài)變化為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件，經(jīng)過合理優(yōu)化配置，對該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所能提供的最大支撐能力。（惠泱河，2001年）某一區(qū)域在特定歷史階段的特定技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平條件下，以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展我為前提，當(dāng)?shù)厮Y源系統(tǒng)可支撐的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)模和具有一定生活水平的人口數(shù)量。（朱一中，2002年）在一定的水資源開發(fā)利用階段，滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大的社會(huì)一經(jīng)濟(jì)規(guī)模。(夏軍，2002年)在一定社會(huì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)階段，在水資源總量的基礎(chǔ)上，通過合理分配和有效利用所獲得的最合理的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的水資源開發(fā)利用的最大規(guī)?；蛟谝欢ń?jīng)濟(jì)技術(shù)水平和社會(huì)生產(chǎn)條件下，水資源可供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等用水的最大能力，也即水資源的最大開發(fā)容量。（張麗、董增川，2003年）第6頁/共40頁8在可持續(xù)發(fā)展原則下，在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，在一定的水資源開發(fā)利用階段，滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大的社會(huì)—經(jīng)濟(jì)規(guī)模。（雷學(xué)東，2004年）在一定區(qū)域內(nèi)，在某一具體發(fā)展階段下，以可預(yù)見的技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，經(jīng)過合理優(yōu)化配置，水資源支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境發(fā)展的能力。（方國華，2006年）國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目《西北地區(qū)水資源合理配置與承載能力研究》將水資源承載能力定義為：“在某一具體歷史發(fā)展階段下，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展為條件，經(jīng)過合理的優(yōu)化配置，水資源對該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力?！保?006年）在某一歷史發(fā)展階段，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)」態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展為條件，在水資源得到合理開發(fā)利用下，某地區(qū)的水資源持續(xù)支持人類社會(huì)發(fā)展規(guī)模(即一定生活質(zhì)量的人口數(shù)量)的最大支撐能力。（田小娟，2006年）在一定的時(shí)期和技術(shù)水平下，當(dāng)水管理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)達(dá)到優(yōu)化時(shí)，區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)自身所能承載的最大可持續(xù)人均綜合效用水平或最大可持續(xù)發(fā)展水平。（耿福明，2007年）第7頁/共40頁9區(qū)域(地區(qū))水資源在某一具體的歷史發(fā)展階段下，以可以預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，在滿足生態(tài)用水的前提下，經(jīng)過合理的優(yōu)化配置，可以支撐的最大的、協(xié)調(diào)發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與人口的規(guī)模。（劉樹鋒、陳俊合，2007年）從社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)與環(huán)境學(xué)相結(jié)合的角度來界定水資源承載力的內(nèi)涵，即水資源承載力是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)綜合作用的產(chǎn)物，它是在確定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況下，環(huán)境系統(tǒng)中水資源對社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的最大可供給量。（王莉芳、李怡，2007年）指一定時(shí)期內(nèi)、一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下、以流域社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一生態(tài)相互協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，流域水資源系統(tǒng)能夠支撐的最大人口數(shù)量及社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模。（馮發(fā)林，2007年）在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和社會(huì)生產(chǎn)條件下，水資源可最大供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等用水的能力。（袁偉、樓章華，2008年）某一區(qū)域在某一具體的歷史發(fā)展階段下，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以維持生態(tài)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展為前提，經(jīng)過合理的優(yōu)化配置，水資源對該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力。（陳南祥、班培莉，2008年）第8頁/共40頁102.3水資源承載能力概念分析

任何一個(gè)概念的研究，不可缺少的應(yīng)該有研究條件，如：時(shí)間、空間，歷史背景等；研究主體；研究客體；研究目的。據(jù)此，可以將上述學(xué)者對承載力的概念研究從縱向上劃分為三個(gè)階段，具體如表所示：第9頁/共40頁11階段階段名稱時(shí)間承載條件特點(diǎn)研究目的不足之處第一階段初步形成階段1992-1997年科技水平歷史時(shí)期地域空間生態(tài)環(huán)境強(qiáng)調(diào)了動(dòng)態(tài)發(fā)展的觀念極限承載力①忽視了可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想②孤立看待各個(gè)承載對象③將水資源看作是對人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的決定因素第二階段發(fā)展階段1998-2004年科技水平歷史時(shí)期地域空間生態(tài)環(huán)境

引入可持續(xù)發(fā)展作指導(dǎo)適度承載力孤立看待各個(gè)承載對象第三階段逐步成熟階段2005年-至今科技水平歷史時(shí)期地域空間①將生態(tài)環(huán)境作為承載對象而不再是承載條件②將承載對象聯(lián)系成整體考慮，意識(shí)到合理配置水資源是提高水資源承載力的一個(gè)技術(shù)手段可持續(xù)承載力生態(tài)環(huán)境與水資源的定量關(guān)系研究較少，使承載力研究難度加大第10頁/共40頁12

從橫向上來看，基于研究者考慮承載力的角度不同，可以將其歸納為兩類，具體如表所示：類型類型名稱考慮角度表述指標(biāo)終極目標(biāo)特點(diǎn)類型一水資源開發(fā)規(guī)模論或容量論承載主體—水資源系統(tǒng)供水能力最大發(fā)展水平具體類型二水資源支持可持續(xù)發(fā)展能力論承載客體—人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)人口社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模最優(yōu)發(fā)展水平抽象第11頁/共40頁133水資源承載能力內(nèi)涵（1）生態(tài)內(nèi)涵水資源承載能力的生態(tài)內(nèi)涵具有兩層涵義：第一，水資源所承載的綜合效用具有生態(tài)上的極限，水資源的開發(fā)利用應(yīng)以不超過這種極限為前提；第二，由于水資源承載能力具有極限涵義，所以當(dāng)達(dá)到水資源承載能力時(shí)，也必然意味著這一生態(tài)極限得到充分的利用。而且，水資源承載能力的生態(tài)極限還應(yīng)當(dāng)建立在水生態(tài)系統(tǒng)的整體性上。第12頁/共40頁14（2）時(shí)空內(nèi)涵從時(shí)間角度講，“水資源承載能力”具有時(shí)間屬性。在不同的時(shí)期，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，科技水平不同，開發(fā)利用水資源的能力不同，水資源利用率不同，對污水的處理能力不同，用水定額不同以及人均對水資源的需求不同，從而單位水資源量的承載能力也不同。從空間角度講，不同區(qū)域的水資源量、水資源可利用量、社會(huì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、生態(tài)環(huán)境問題、其他資源潛力等方面存在差異，水資源承載能力可能不同。第13頁/共40頁15（3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵水資源承載能力的社會(huì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，水資源承載力是以“可預(yù)見的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平”為依據(jù)。這里可預(yù)見的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平主要包括水資源的投資水平、開發(fā)利用和管理水平；第二，水資源承載能力是“經(jīng)過合理的水資源優(yōu)化配置”而得到的，而水資源優(yōu)化配置是一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)行為；第三，水資源承載能力的最終表現(xiàn)之一為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模，體現(xiàn)了水資源承載能力的社會(huì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵。第14頁/共40頁16（4）持續(xù)內(nèi)涵可持續(xù)內(nèi)涵主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，水資源承載能力以可持續(xù)發(fā)展為研究原則，包含了水資源應(yīng)能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；第二，水資源承載能力的增強(qiáng)是可持續(xù)的，即隨著社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，水資源承載能力的增強(qiáng)總是持續(xù)的。第15頁/共40頁174水資源承載能力的特性

水資源承載能力具有自然和社會(huì)的雙重屬性，同樣具有

(1)動(dòng)態(tài)性；

(2)跳躍性；

(3)相對極限性；

(4)模糊性；

(5)被承載模式的多樣性；（6）不確定性；（7）可增強(qiáng)性。第16頁/共40頁185水資源承載能力的影響因素

水資源支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力的影響因素，可用“爬坡”模型來說明。

GtfNFHQ第17頁/共40頁19

可以看出，除了受水資源系統(tǒng)本身的特性如自然環(huán)境、水資源量等的影響外，影響水資源承載能力的因素還包括水資源客體對水資源承載能力的反作用因素，即生產(chǎn)力水平、社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境狀態(tài)以及人類的活動(dòng)能力和意識(shí)形態(tài)，比如科技進(jìn)步、水資源利用效率、管理體制和法制建設(shè)等等眾多因素，同時(shí)水資源承載能力主客體的相互作用也將是影響水資源承載能力的重要因素，主要包括水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的匹配程度，水資源系統(tǒng)的供水保證程度，水資源開發(fā)利用程度，用水分配比例等水資源系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的復(fù)雜相互作用關(guān)系。第18頁/共40頁206水資源承載能力的主要研究內(nèi)容水源構(gòu)成與開發(fā)利用方式；水資源與其他資源之間的平衡關(guān)系；國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模及內(nèi)部結(jié)構(gòu)；水資源的開發(fā)利用與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的平衡關(guān)系；生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)范圍及程度；水資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的平衡關(guān)系；人口發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的平衡關(guān)系。第19頁/共40頁217國內(nèi)外水資源承載能力的研究狀況7.1國外

水資源承載力在國外的專門研究較少，常常僅是在可持續(xù)發(fā)展問題中得到泛泛的討論。國外往往使用“可持續(xù)利用水量”、水資源的生態(tài)限度或水資源自然系統(tǒng)的極限、水資源緊缺程度指標(biāo)等來表述類似的涵義，且一般直接指天然水資源數(shù)量的開發(fā)利用極限。1973年，澳大利亞的Millington等人應(yīng)用多目標(biāo)決策方法，以土地資源、水資源、大氣、氣候等條件為約束，計(jì)算澳大利亞的土地承載力，然后依據(jù)研究結(jié)果提出了幾種社會(huì)發(fā)展策略并分析了相應(yīng)的發(fā)展前景。1977年，發(fā)展中國家土地的潛在人口支持能力研究聯(lián)合國糧農(nóng)組織也開始了和承載力相關(guān)的研究工作，首次應(yīng)用了農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法(AEZ)。20世紀(jì)80年代初，聯(lián)合國教科文組織資助研究開發(fā)了資源承載力研究的ECCO模型(EnhancementofCarrying)，該模型是由英國科學(xué)家斯萊瑟教授提出的一種承載力估算的綜合資源計(jì)量技術(shù)，也稱為“提高承載力的策略模型”。第20頁/共40頁221998年美國陸軍工程兵團(tuán)(USArmyCorpsofEngineers)和佛羅里達(dá)州社會(huì)事務(wù)局(FloridaDepartmentofCommunityAfairs)共同委托URS公司對佛羅里達(dá)Keys流域的承載能力進(jìn)行研究；Jonathan(1998)等從供水的角度對城市水資源承載力進(jìn)行了相關(guān)研究；Rijisberman等在研究城市水資源評價(jià)和管理體系中將承載力作為城市水資源安全保障的衡量標(biāo)準(zhǔn)；瑞典水文學(xué)家MailnFalekmnak提出的“水緊缺指標(biāo)”(Water-stressindex)，涉及到水資源的承載限度等方面；Jonathan.M.Harris將水資源作為其中重要的影響因素，著重研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域水資源農(nóng)業(yè)承載力，并把此作為區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)重要衡量標(biāo)準(zhǔn)；OlliVaris等人（2001）以水資源開發(fā)利用為核心，分析了中國長江地區(qū)日益快速的工業(yè)化、不斷增長的糧食增長需求、環(huán)境退化等問題給水資源系統(tǒng)造成的壓力，并參照不同地區(qū)發(fā)展歷史把長江流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀同其水環(huán)境承載能力進(jìn)行初步比較。第21頁/共40頁237.2國內(nèi)國內(nèi)水資源承載力研究起步較晚。隨著我國20世紀(jì)80年代末以來進(jìn)行的西部開發(fā)的不斷深入，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對水資源需求增加，并擠占生態(tài)用水，使西北干早區(qū)出現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢。在此情況下，以施雅鳳院士為代表的中科院水資源新疆課題組提出了水資源承載力的問題，但當(dāng)時(shí)的概念、理論和計(jì)算方法等都處于萌芽狀態(tài)。進(jìn)入90年代以來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路已是普遍的共識(shí)，而水資源短缺與“水資源安全”問題也已成為影響可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，作為可持續(xù)發(fā)展研究和水資源安全戰(zhàn)略研究中的一個(gè)基礎(chǔ)課題，水資源承載力研究己引起學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注，并成為當(dāng)前水資源科學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)研究問題。

下面將我國對水資源承載能力的研究進(jìn)展總結(jié)如下表：第22頁/共40頁24年份研究者研究方法研究主題2000李世明等背景分析法將河西走廊石羊河流域與以色列比較1995陳昌毓簡單定額估算法河西走廊適宜綠洲及農(nóng)田面積計(jì)算2001王煜，楊立彬西北地區(qū)水資源承載力研究1985新疆水資源軟科學(xué)課題組常規(guī)趨勢法新疆的水資源承載能力和開發(fā)戰(zhàn)略對策研究1992施雅風(fēng)，曲耀光烏魯木齊河流域水資源承載力研究2000曲耀光，樊勝岳黑河流域水資源承載力分析王家驥，姚小紅等黑河流域生態(tài)承載力研究2001王在高，梁虹巖溶地區(qū)水資源承載力研究馮發(fā)林湖南省水資源承載力研究李永成汀溪水庫水系統(tǒng)的水資源承載力研究第23頁/共40頁251993許有鵬模糊綜合評價(jià)法新疆和田流域水資源承載力研究1997高彥春漢中盆地平壩區(qū)的水資源開發(fā)利用研究2001秦莉云淮河流域水資源承載力研究王余標(biāo)河南省周口市水資源承載力研究張鑫等關(guān)中平原地下水資源承載力研究陳守煜漢中盆地水資源可持續(xù)利用程度評價(jià)2007貢力，劉俊民蘭州市水力分析評價(jià)1999傅湘主成分分析法陜西漢中平壩地區(qū)的水資源承載力分析2003孟凡德煙臺(tái)市水資源承載力研究2005李湘姣，王先甲珠江三角洲水資源可持續(xù)利用綜合評價(jià)分析2007曹飛鳳，袁偉等富陽市水資源承載能力綜合評價(jià)2008袁偉，樓章華等富陽地區(qū)水資源自然支持力分析評價(jià)第24頁/共40頁261999王建華系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法烏魯木齊干旱區(qū)城市水資源承載能力研究2000陳冰，李麗娟柴達(dá)木盆地的水資源承載力研究2001惠泱河關(guān)中水資源承載力研究2002朱照宇珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)各市水資源承載力研究陳興鵬甘肅省河西地區(qū)水土資源承載力2003吳九紅城市水資源承載力研究2007黃莉新江蘇省水資源承載力評價(jià)1994水科院多目標(biāo)決策分析法將該方法引入華北地區(qū)水資源承載力研究1999賈嶸陜西關(guān)中地區(qū)的水資源承載力研究陳國棟，徐中民“九五”公關(guān)項(xiàng)目“西北地區(qū)水資源合理配置和生態(tài)與環(huán)境建設(shè)”2000徐中民黑河流域中游水資源承載力研究薛小杰城市水資源適度承載力研究阮本青區(qū)域水資源適度承載能力研究遲道才盤錦市水資源承載能力研究2002蘇志勇黑河流域張掖地區(qū)水資源承載力研究2005朱一中，夏軍流域張掖地區(qū)水資源承載力多目標(biāo)情景決策2006張信陽天津市水資源承載力研究方國華，胡玉貴江蘇省張家港市水資源承載力研究2007龐清江大汶河流域水資源承載力研究馮發(fā)林湘江流域水資源承載力研究第25頁/共40頁272003王順久投影尋蹤評價(jià)法淮河流域水資源承載力評價(jià)2004王順久關(guān)中平原地下水資源承載力綜合評價(jià)2006張先起，劉慧清云南省水資源可持續(xù)利用研究2005李恩寬，梁川物元分析法西安市水資源開發(fā)利用綜合評價(jià)2006王婷，鄭小華淮河流域水資源承載力綜合評價(jià)2006楊秀英，梁虹人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法以貴陽市為例研究喀斯特地區(qū)水資源承載力2007王學(xué)全內(nèi)蒙古水資源承載力評價(jià)劉樹鋒廣東惠州市水資源承載力研究蘇偉長春市水資源承載力預(yù)測劉賢趙煙臺(tái)市水資源承載力評價(jià)2007馮發(fā)林密切值法湘江流域水資源承載力評價(jià)巫春平，張濟(jì)世甘肅省水資源承載力評價(jià)第26頁/共40頁28

水資源承載力的研究方法多樣，目前對其的研究主要分為三類:（1）評價(jià)區(qū)域水資源承載能力:綜合指標(biāo)法、模糊綜合評價(jià)法、主成分分析法；（2）研究區(qū)域某種狀態(tài)下水資源的承載狀況:系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法、多目標(biāo)分析法、投影尋蹤評價(jià)法、物元分析法、密切值法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法；（3）尋求區(qū)域水資源最大承載能力:背景分析法、簡單定額估算法、動(dòng)態(tài)模擬遞推法。然而，對于每一種方法都有各自的特點(diǎn)，下面就將各研究方法的原理及特點(diǎn)總結(jié)如下表：第27頁/共40頁29研究方法原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)評價(jià)區(qū)域水資源承載能力模糊綜合評價(jià)法在對影響水資源承載能力各個(gè)因素進(jìn)行單因素評價(jià)的基礎(chǔ)上確定評語集合和權(quán)重，通過綜合評判矩陣對其承載力做出多因素綜合評價(jià)。對主觀產(chǎn)生的離散過程進(jìn)行了綜合處理，可以較全面的分析水資源承載力狀況。剔小取大的運(yùn)算會(huì)遺失大量的有用信息，模型的信息利用率低。綜合指標(biāo)法采用統(tǒng)計(jì)方法，選擇單項(xiàng)和多項(xiàng)指標(biāo)來反映區(qū)域水資源現(xiàn)狀和閾值。操作上直觀、簡便，可以綜合反映區(qū)域水資源承載能力狀況。指標(biāo)的選取受主觀因素影響較大，而且其精度和深度不夠具體和細(xì)致。主成分分析法通過降維處理技術(shù)把影響水資源承載力的多個(gè)變量化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)來反映水資源承載能力。克服了模糊綜合評價(jià)法的缺陷，同時(shí)客觀確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，避免主觀隨意性，解決了不同量綱的指標(biāo)之間可綜合性問題。評價(jià)參數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)難以選定，對主成分難以取舍，而且主成分是多維目標(biāo)的單指標(biāo)復(fù)合形式，其物理意義不明確，難以在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中選擇合適的控制點(diǎn)。第28頁/共40頁30某種狀態(tài)下水資源承載狀況系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法通過建立DYNAMO模型并借助計(jì)算機(jī)仿真，能定量的研究具有高階次、非線性、多重反饋和復(fù)雜時(shí)變系統(tǒng)。具有系統(tǒng)發(fā)展的觀點(diǎn)，分析速度快、模型構(gòu)造簡單，可以使用非線性方程，而且一定程度上體現(xiàn)了“以可持續(xù)發(fā)展為原則”的思想。非線性方程參數(shù)微小擾動(dòng)可能造成長期分析結(jié)果的荒謬。多目標(biāo)分析法在選取反映水資源承載力多目標(biāo)的基礎(chǔ)上，列出影響水資源系統(tǒng)的主要約束條件，運(yùn)用系統(tǒng)分析和動(dòng)態(tài)分析手段尋求多個(gè)目標(biāo)的整體最優(yōu)。將研究區(qū)域作為整體系統(tǒng)來研究，通過數(shù)學(xué)規(guī)劃的方法達(dá)到系統(tǒng)在一定背景條件下的最佳狀態(tài)，一定程度上體現(xiàn)了“以可持續(xù)發(fā)展為原則”的思想。求解技術(shù)的困難，如:計(jì)算機(jī)速度、求解容量、解題程序和方法，模型的構(gòu)造與求解的有效性等問題；僅限于較小的模型規(guī)模，不能更全面的考慮系統(tǒng)的影響因素。投影尋蹤評價(jià)法法將高維數(shù)據(jù)向低維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行投影，通過低維數(shù)據(jù)的散布結(jié)構(gòu)來研究高維數(shù)據(jù)特征。直觀、可操作性強(qiáng)、分辨率高、賦權(quán)客觀、人為干擾小，結(jié)果穩(wěn)定。最優(yōu)投影方向的選擇問題是模型構(gòu)建中的難題。第29頁/共40頁31物元分析法基于可拓集合理論，將待評事物的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)指標(biāo)及其特征值作為物元，并對評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，得到模型的經(jīng)典域、節(jié)域、權(quán)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度，從而建立評價(jià)模型對水資源承載力進(jìn)行評價(jià)。不是單純考慮數(shù)量關(guān)系的迭代，而是采用最大限度滿足主系統(tǒng)、主條件，其它系統(tǒng)則采取系統(tǒng)物元變換、結(jié)構(gòu)變換等方法，化不相容問題為相容問題，使問題得到合理解決。目前應(yīng)用較少密切值法將所有決策方案指標(biāo)值進(jìn)行規(guī)范化處理后，找出方案集的最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)，再計(jì)算出各方案與最優(yōu)點(diǎn)、最劣點(diǎn)的距離，即密切值，來排序各決策方案的優(yōu)劣次序，從而將多指標(biāo)轉(zhuǎn)化成一個(gè)從總體上衡量其優(yōu)劣的單一綜合值進(jìn)行評價(jià)。目的明確，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算方便，能夠提供準(zhǔn)確的優(yōu)劣次序。只能對評價(jià)對象（水資源）進(jìn)行定量比較，無法通過客觀的分類依據(jù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法將水資源承載力評價(jià)指標(biāo)及其對應(yīng)的級(jí)別作為訓(xùn)練樣本，輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反復(fù)學(xué)習(xí)，歸納出評價(jià)指標(biāo)與評價(jià)等級(jí)之間非線性關(guān)系，用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型對水資源承載力進(jìn)行評價(jià)。具有自適應(yīng)、容錯(cuò)性等優(yōu)點(diǎn)，能有效的解決水資源系統(tǒng)中的非線性問題，計(jì)算結(jié)果更客觀。模型建立相對于現(xiàn)有的評價(jià)模型復(fù)雜，收斂速度慢，而且受到局部極點(diǎn)困擾。第30頁/共40頁32尋求水資源最大承載能力背景分析法在一定歷史時(shí)段內(nèi)自然的和社會(huì)的背景相似的研究區(qū)域的實(shí)際情況做對比，推算對比區(qū)域的承載能力。只采用一個(gè)和幾個(gè)承載因子分析，因子間相互獨(dú)立，簡單易行。多局限靜態(tài)的歷史背景，割裂了資源、社會(huì)、環(huán)境之間的相互作用的聯(lián)系，其結(jié)果不一定符合實(shí)際。簡單定額估算法在計(jì)算出區(qū)域水資源的可利用量和用水定額（如人均用水量或單位農(nóng)田用水量等）的基礎(chǔ)上，利用簡單的供需平衡，計(jì)算出水資源的承載能力。比較簡單，應(yīng)用較多。僅以估算的用水定額簡單的從供水量和需水量供需平衡計(jì)算水資源的最大承載能力，不足以全面反映水資源的承載能力。常規(guī)趨勢法考慮可利用水量、生態(tài)環(huán)境用水以及國民經(jīng)濟(jì)各部門的適當(dāng)用水比例的前提下，在適當(dāng)考慮建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的情況下，計(jì)算水資源所承載的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人口量等。運(yùn)算簡便，內(nèi)容顯示直觀。涉及的社會(huì)因子較多，各因子之間的關(guān)系復(fù)雜，計(jì)算過程中難以把握，得出的水資源承載力與實(shí)際能力有一定的差距。第31頁/共40頁33

這些方法各具特點(diǎn)，同時(shí)難免存在缺陷，沒有一種“放之四海而皆準(zhǔn)”的方法。因此，現(xiàn)在已經(jīng)有許多學(xué)者在合適的條件下，將多種方法聯(lián)合使用，從而得到更加完善的研究方法和研究結(jié)果。如：付強(qiáng)（2003）將實(shí)碼加速遺傳算法與投影尋蹤模型相結(jié)合，建立了水質(zhì)評價(jià)投影尋蹤模型（RAGA-PPE），用于對長春南湖水的營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)朱一軍，夏軍（2004）將多目標(biāo)情景分析方法和綜合評判法結(jié)合，對西北地區(qū)水資源承載力進(jìn)行了研究。Michael（2005）將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的多元非線性數(shù)據(jù)處理能力和自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力與投影降維方法相結(jié)合，提出了兩種具有廣泛適應(yīng)性的多元非線性函數(shù)的投影尋蹤—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化學(xué)習(xí)算法PPLMA(ProjectionPursuitLearningModel）和DPPLM(DiscreteProjectionPursuitLearingModel)。梁春玲（2006）將模糊集理論與最大熵原理相結(jié)合，用于對肥城市水資源承載力進(jìn)行評價(jià)，而且陳南祥，班培莉（2008）將該方法應(yīng)用與河南省水資源承載力的評價(jià)中。趙益軍（2006）利用遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并將該方法應(yīng)用于淮河流域水資源承載力的綜合評價(jià)中。第32頁/共40頁348水資源承載力研究中存在的問題

由于水資源承載力的研究起步比較晚，涉及的內(nèi)容復(fù)雜、影響因素多且處于動(dòng)態(tài)變化中，雖然有很多學(xué)者都非常關(guān)注，但目前關(guān)于水資源承載力的研究仍存在著以下三點(diǎn)問題：理論基礎(chǔ)不完善；研究原則和目標(biāo)不明確；亟待建立完善公認(rèn)的、適合區(qū)域或流域特點(diǎn)的承載能力指標(biāo)體系。第33頁/共40頁359發(fā)展趨勢一趨向于宏觀和微觀兩極水資源承載能力研究趨于兩極化，分別從面上和點(diǎn)上兩方面的研究展開。面上研究主要集中在流域或較大區(qū)域，而且隨著信息的獲取手段不斷更新，研究的區(qū)域也不斷擴(kuò)大，同時(shí)強(qiáng)調(diào)水資源系統(tǒng)綜合研究，考慮自然因素和人類活動(dòng)對水資源承載力的共同作用。點(diǎn)上研究即城市或小區(qū)域的水資源承載力方面的研究將更加細(xì)化，由城市水系統(tǒng)的研究輻射到各行業(yè)水資源的承載力分析，如進(jìn)行工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)甚至工農(nóng)業(yè)內(nèi)部的某一方面的水資源承載力研究等等。另外，空間差異與區(qū)域組合研究將會(huì)加強(qiáng)，以進(jìn)一步增強(qiáng)水資源承載力研究成果的應(yīng)用性。第34頁/共40頁36二研究方法由靜態(tài)評價(jià)逐步向動(dòng)態(tài)模擬方向發(fā)展水資源承載力的研究方法由傳統(tǒng)的靜態(tài)轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)模擬，使研究區(qū)域時(shí)間上的連續(xù)性成為可能。逐步建立一套能反映問題本質(zhì)、技術(shù)上可行、科學(xué)上有依據(jù)，而且能反映承載問題多元性、非線性、動(dòng)態(tài)性、多重反饋等特征的模型，從而實(shí)現(xiàn)對水資源承載能力的估算和動(dòng)態(tài)變化過程的預(yù)測評價(jià)。第35頁/共40頁37三引進(jìn)新思路、新方法、新技術(shù)水資源承載力研究涉及從水文水資源科學(xué)到社會(huì)經(jīng)濟(jì)科學(xué)、規(guī)劃科學(xué)、計(jì)量科學(xué)等不同層次、不同學(xué)科的研究范圍，采用多種研究方法進(jìn)行全方位的研究，屬于典型的交叉學(xué)科研究領(lǐng)域，各學(xué)科的合作研究將會(huì)得到更深層次的發(fā)展?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及自動(dòng)化等新方法和新技術(shù)可以提供快速準(zhǔn)確的信息，為水資源承載力研究提供更準(zhǔn)確、更深入、更全面的定量研究結(jié)果，使水資源承載力研究取得突破性進(jìn)展。第36頁/共40頁38參考文獻(xiàn)[1]翁文斌，王忠靜等.現(xiàn)代水資源規(guī)劃—理論、方法和技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2004[2]水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.全國水資源綜合規(guī)劃技術(shù)大綱.2002[3]吳亞妮,瓦哈甫·哈力克等.車爾臣河流域水資源承載能力的多層次模糊綜合評價(jià)與分析.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究[J]，2007.23（3）:272-273[4]國家發(fā)改委宏觀經(jīng)濟(jì)研究院國土地區(qū)所.“十一五”期問提高城市水資源承載能力的思考[J].經(jīng)濟(jì)研究參考,2006（77）:2-4[5]袁鷹.區(qū)域水資源承載能力評價(jià)方法研究：[碩士學(xué)位論文].中國水利水電科學(xué)研究院，2006[6]謝新民，甘泓.基于三次平衡配置的水資源承載能力分析.中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)[J],2006.4(3):191-192[7]馬軍霞，王琦等.城市水資源承載能力計(jì)算模型研究.人民黃河[J],2006.28(2):45-47[8]吳亞妮,瓦哈甫·哈力克等.車爾臣河流域水資源承載能力的多層次模糊綜合評價(jià)與分析.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究[J]，2007.23（3）:274-275[9]全海娟，許佳君，陳昌仁.我國水資源承載能力評價(jià)研究進(jìn)展初探.水利經(jīng)濟(jì)[J],2006.24(6):56-58[10]袁鷹,甘泓,汪林等.水資源承載能力三層次評價(jià)指標(biāo)體系研究.水資源與水工程學(xué)報(bào)，2006.17（3）：13-17第37頁/共40頁39[11]方國華，胡玉貴，徐瑤.區(qū)域水資源承載能力多目標(biāo)分析評價(jià)模型及應(yīng)用.水資源保護(hù)[J],2006.22