彭寶生

(山東臨沂市園林局， 山東 臨沂 276000)

城市化對(duì)水資源開(kāi)發(fā)利用的響應(yīng)及反饋機(jī)理分析

彭寶生

(山東臨沂市園林局， 山東 臨沂 276000)

通過(guò)分析城市化與水資源開(kāi)發(fā)兩者之間的響應(yīng)及反饋，得出城市化會(huì)對(duì)水資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)生威脅、水資源會(huì)對(duì)城市化進(jìn)程產(chǎn)生制約以及兩者直接互利支撐的機(jī)理，結(jié)合現(xiàn)階段兩者的發(fā)展情況，給出了幾點(diǎn)合理建議，可促進(jìn)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。

城市化； 水資源開(kāi)發(fā)利用； 響應(yīng)； 反饋

隨著城市化的腳步越來(lái)越快，我國(guó)也漸漸從一個(gè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)型社會(huì)向以工業(yè)(第二產(chǎn)業(yè))和服務(wù)業(yè)(第三產(chǎn)業(yè))為主的非農(nóng)現(xiàn)代化社會(huì)轉(zhuǎn)變，2011年12月，我國(guó)非農(nóng)人口首次超過(guò)農(nóng)業(yè)人口，標(biāo)志著我國(guó)城市化首次突破50%。城市化的發(fā)展創(chuàng)造了大量的投資與消費(fèi)，是個(gè)資源集中消耗、污染集中排放的小型區(qū)域，其中水資源的消耗與污染尤其突出，而且城市用水對(duì)供水的保證率要求也較高，因此，城市化的擴(kuò)大引起的水資源問(wèn)題備受關(guān)注，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者都對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究。

鮑超等[1]研究了城市化與水資源開(kāi)發(fā)利用相互間的響應(yīng)與反饋機(jī)理，并據(jù)此提出了調(diào)控模式與主要建議；方德祥[2]就城市化對(duì)水文水資源的影響以及城市化建設(shè)下對(duì)水文水資源防治措施進(jìn)行了闡述；王玉芳等[3]通過(guò)分析城市化對(duì)水文水資源的影響，探討了解決此類(lèi)問(wèn)題的辦法，并對(duì)城市化水文水資源問(wèn)題進(jìn)行了深入思考，提出了做好此項(xiàng)工作的想法和建議；李彥彬等[4]利用SPSS軟件對(duì)鄭州60年來(lái)城市化和居民用水的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明城市化水平指數(shù)與城市居民用水綜合指數(shù)之間呈線(xiàn)性關(guān)系，城市化水平越高，居民用水量越大；楊雪梅等[5]以典型的西北干旱內(nèi)陸河石羊河流域?yàn)槔岢隽怂Y源—城市化復(fù)合系統(tǒng)耦合度計(jì)算模型，構(gòu)建了耦合度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分析認(rèn)為，石羊河流域水資源承載力還有一定的潛力，并提出了我國(guó)西北干旱地區(qū)水資源管理與調(diào)控的有關(guān)建議；劉金萍等[6]對(duì)重慶市的水資源環(huán)境特征進(jìn)行了分析，通過(guò)重慶市城市化過(guò)程與水資源演變規(guī)律對(duì)兩者之間的耦合關(guān)系進(jìn)行了深入剖析，指出了重慶水環(huán)境惡化的主要成因；黃鳳崗[7]探討了城市化過(guò)程中的水資源利用問(wèn)題，并提出了相關(guān)的水資源合理化利用及保護(hù)策略。

本文從城市化與水資源的開(kāi)發(fā)利用的相互響應(yīng)及反饋機(jī)理出發(fā)，闡述了城市化的擴(kuò)展對(duì)水資源開(kāi)發(fā)的威脅與水資源對(duì)城市化擴(kuò)展的制約機(jī)理，為城市化與水資源開(kāi)發(fā)和諧相處提供了建議。

1 城市化對(duì)水資源開(kāi)發(fā)的威脅機(jī)理

1.1 水資源用量的增加

城市化的不斷擴(kuò)展對(duì)城市人口賴(lài)以生存的水資源和水環(huán)境影響也越來(lái)越顯著。城市的擴(kuò)大導(dǎo)致城區(qū)人口密度逐漸增大，道路及其他硬化不透水的面積增大，使得雨水無(wú)法下滲，直接改變了當(dāng)?shù)氐乃Y源循環(huán)，導(dǎo)致地下水補(bǔ)給困難，水位逐年下降；其次，城市人口、經(jīng)濟(jì)的快速增加，居民生活水平的提高，人均年用水量呈增加的趨勢(shì)，工業(yè)用水更是呈指數(shù)型增長(zhǎng)，重復(fù)用水率不高，導(dǎo)致水資源供需矛盾進(jìn)一步加劇。

1.2 水文循環(huán)系統(tǒng)的影響

城市的熱島效應(yīng)是指城市的平均溫度比郊區(qū)更高，這是由于城市是由大規(guī)模的鋼筋混凝土的建筑物組成，而這些材料的導(dǎo)熱系數(shù)很高，造成城區(qū)的溫度最高，然后向四周逐步遞減。熱島效應(yīng)對(duì)水文系統(tǒng)中水汽的蒸發(fā)、空氣的對(duì)流影響很大。城市中大規(guī)模的建構(gòu)筑物會(huì)改變氣流下墊面的屬性，造成城區(qū)暴雨出現(xiàn)頻率增加，暴雨量較郊區(qū)更大，降雨年內(nèi)分配呈平均趨勢(shì)。

城市化將大量地面硬化，修建了不透水的路面及廣場(chǎng)等，這就造成地表水下滲能力越來(lái)越弱。城市地下水補(bǔ)給困難，水位逐年降低，地下徑流及土壤含水量降低，蒸發(fā)量也逐年減小，同時(shí)，相對(duì)郊區(qū)，氣流的下墊面粗糙，風(fēng)速減小，蒸發(fā)量也較郊區(qū)較小。

1.3 水資源的污染

城市是人口、工礦企業(yè)集中的地方，而大城市的選址修建又多在靠近河流的區(qū)域，人類(lèi)在享受工業(yè)文明帶來(lái)的好處時(shí)，大量的工業(yè)廢水、醫(yī)藥等帶有細(xì)菌的垃圾、機(jī)動(dòng)車(chē)輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的橡膠、瀝青等以及居民生活污水未經(jīng)徹底的處理就集中排放、掩埋，污染了地下水體和地表徑流。這些污染的水體進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，使得污染范圍擴(kuò)散，靠近城市的江河湖海形成了近岸污染帶，有的水體甚至頻繁暴發(fā)藍(lán)藻、赤潮等，這都是污染物積累到一定程度的結(jié)果。

2 水資源開(kāi)發(fā)對(duì)城市化的制約機(jī)理

水資源開(kāi)發(fā)利用程度超過(guò)當(dāng)?shù)厮h(huán)境所能承受的范圍后，會(huì)對(duì)城市化進(jìn)程造成影響，產(chǎn)生不良后果，起到約束作用。

隨著城市化進(jìn)程的深入，水資源開(kāi)發(fā)利用程度越來(lái)越高，而所在區(qū)域的供水能力是有限的，一旦開(kāi)發(fā)程度接近或超過(guò)這個(gè)限界，必定會(huì)引起一定程度的缺水，而城市化的標(biāo)志就是工業(yè)的發(fā)達(dá)程度，工業(yè)及服務(wù)業(yè)的運(yùn)行需要大量水資源，水資源的短缺會(huì)產(chǎn)生直接或者間接的經(jīng)濟(jì)損失，限制城市化進(jìn)程的規(guī)模和速度。生活上不定期的缺水，對(duì)農(nóng)民進(jìn)城的積極性也會(huì)產(chǎn)生一定程度的打擊，減緩城市化的步伐，甚至嚴(yán)重的缺水會(huì)導(dǎo)致城鎮(zhèn)居民大量搬遷至農(nóng)村，產(chǎn)生逆城市化。

水資源的污染也是城市化進(jìn)程中的另一問(wèn)題。水資源的污染等于變相地減少了可利用水體的儲(chǔ)量，同時(shí)，污染水體可通過(guò)農(nóng)副產(chǎn)品間接地影響人類(lèi)的健康，水污染的處理也需要消耗大量社會(huì)財(cái)富，影響城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)綠色發(fā)展。

城市中工業(yè)及服務(wù)業(yè)的大量用水?dāng)D占了農(nóng)村農(nóng)業(yè)用水，使得本就矛盾重重的城鄉(xiāng)問(wèn)題、工農(nóng)問(wèn)題雪上加霜，阻礙城市化的步伐。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，水資源從農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向產(chǎn)出比更高的工業(yè)及服務(wù)業(yè)是大勢(shì)所趨，但如何更好地統(tǒng)籌安排水資源確實(shí)是一個(gè)科學(xué)精細(xì)的課題，需要學(xué)者專(zhuān)門(mén)研究。而現(xiàn)實(shí)中卻是城市以更好的政策及資金條件控制了該地區(qū)的水資源，并且大量工業(yè)廢水及居民污水也未經(jīng)妥善處理便集中排放，將污水轉(zhuǎn)嫁給農(nóng)村及農(nóng)業(yè)，嚴(yán)重影響了農(nóng)村的生產(chǎn)及生活。與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展程度低，不能及時(shí)為工業(yè)提供充分的物質(zhì)基礎(chǔ)和消費(fèi)市場(chǎng)，反而制約了工業(yè)的發(fā)展，最終減緩城市化的進(jìn)程。

3 城市化與水資源互利機(jī)理

3.1 互利機(jī)理

水資源的開(kāi)發(fā)利用可以為城市化的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐，為城市化長(zhǎng)期健康的發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，而城市文明的進(jìn)步可以在水資源如何正確合理的調(diào)配開(kāi)發(fā)上給出理論及物質(zhì)上的支撐，這樣又可以強(qiáng)化水資源對(duì)城市化進(jìn)程的支撐，互利發(fā)展。

因此，在協(xié)調(diào)城市化與水資源開(kāi)發(fā)利用的關(guān)系時(shí)，要充分尊重兩者之間的互動(dòng)響應(yīng)及反饋機(jī)理，選擇城市化結(jié)構(gòu)、規(guī)模、功能、質(zhì)量等作為調(diào)控因子，通過(guò)對(duì)人口城市化、經(jīng)濟(jì)城市化、空間城市化、社會(huì)城市化子系統(tǒng)以及生態(tài)用水、生活用水、農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水子系統(tǒng)之間的雙向和多向調(diào)控，促進(jìn)供水、用水和管水的全方位提高，并實(shí)現(xiàn)用水的零增長(zhǎng)甚至負(fù)增長(zhǎng)，減小城市化對(duì)水資源開(kāi)發(fā)的威脅，減輕水資源開(kāi)發(fā)對(duì)城市化的約束，加強(qiáng)對(duì)城市化的支撐，將互利作用發(fā)揮徹底。

3.2 合理建議

針對(duì)目前我國(guó)城市化發(fā)展迅捷，部分地區(qū)水資源短缺、不均衡的現(xiàn)狀，根據(jù)兩者之間的互動(dòng)響應(yīng)與反饋機(jī)理，給出如下合理建議。

3.2.1 節(jié)流發(fā)展

大力發(fā)展節(jié)水型城市。生活用水上，宣傳節(jié)水意識(shí)，讓廣大居民養(yǎng)成節(jié)約用水的習(xí)慣；工農(nóng)業(yè)用水上，積極研發(fā)節(jié)水技術(shù)并普及，構(gòu)建節(jié)水型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)體系，有效遏制工農(nóng)業(yè)用水的急劇增加；管理體制上，建立水權(quán)、水市場(chǎng)理論為基礎(chǔ)的水資源管理體系，以經(jīng)濟(jì)手段為主進(jìn)行管理，最終形成自律節(jié)水的發(fā)展模式，提高水資源的利用效率。

3.2.2 污水資源化

目前我國(guó)的污水處理及循環(huán)利用效率還不高，應(yīng)加大處理力度。在各個(gè)地區(qū)合理修建污水處理廠，對(duì)生活及工業(yè)污水進(jìn)行處理，得到的中水可回收利用，例如可利用在中水清洗市政道路、噴灑花草等。不得將污水直接排放至河流或地下管網(wǎng)，以防污染水體，真正做到污水資源化。

3.2.3 雨洪資源化

雨水是地下水及地表徑流補(bǔ)充水量的重要方式，是水循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分?？煽紤]在房屋建筑的附屬結(jié)構(gòu)中設(shè)置雨水收集裝置，供日常的清洗或?qū)λ|(zhì)要求不高的其他途徑，這樣不僅減小了地表水的徑流，也方便了人們?nèi)粘５纳?。集水技術(shù)的發(fā)展未來(lái)肯定會(huì)成為解決水資源短缺的一個(gè)重要手段。

3.2.4 水利設(shè)施的發(fā)展

大力推進(jìn)完善農(nóng)村的水利基礎(chǔ)設(shè)施，建立合理完整的工農(nóng)業(yè)用水轉(zhuǎn)換機(jī)制。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)、生活用水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使得在水資源總量保持一定的情況下，兩者之間可在適宜時(shí)段相互轉(zhuǎn)化，保障城市化進(jìn)程發(fā)展的同時(shí)，也能推進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)的順利前行。

3.2.5 增大城市透水面積

地表水的下滲是水循環(huán)中不可或缺的一環(huán)，城市中大量鋼筋混凝土的應(yīng)用，導(dǎo)致了城區(qū)地表不透水面積增大，嚴(yán)重影響了水文系統(tǒng)，使得城區(qū)本來(lái)因?yàn)檫^(guò)量抽采而降低的地下水得不到補(bǔ)充，造成地面沉降，海水倒灌等問(wèn)題。應(yīng)在城區(qū)非主干路、停車(chē)場(chǎng)等可以利用的地方植樹(shù)種草，人行道鋪設(shè)透水磚，增加城區(qū)地表的透水面積，改善水循環(huán)系統(tǒng)。

3.2.6 適度的城市化

城市化雖然為社會(huì)帶來(lái)了財(cái)富、機(jī)遇以及更好的生活環(huán)境，但過(guò)度的城市化會(huì)適得其反。要制定科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)政策、人口政策以及土地政策，使得經(jīng)濟(jì)、人口和生活水平能平穩(wěn)發(fā)展。有充足的時(shí)間和能力優(yōu)化結(jié)構(gòu)，合理布局開(kāi)發(fā)水資源，同時(shí)也能反饋促進(jìn)城市化的正常進(jìn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

城市化的過(guò)快發(fā)展會(huì)威脅水資源，而水資源是否合理開(kāi)發(fā)利用也會(huì)制約城市化的進(jìn)程，但同時(shí)兩者之間又能相互支撐，互利發(fā)展。相互之間的響應(yīng)及反饋機(jī)理需要眾多學(xué)者進(jìn)一步的深入研究，本文根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r，給出了幾點(diǎn)合理建議。

[1] 鮑超,方創(chuàng)琳.城市化與水資源開(kāi)發(fā)利用的互動(dòng)機(jī)理及調(diào)控模式[J].城市化,2010,17(12):19-23.

[2] 方德祥.城市化對(duì)水文水資源的影響[J].技術(shù)與市場(chǎng),2016,23(6):413-413.

[3] 王玉芳,任金剛,黃磊.城市化對(duì)水文水資源的影響[J].海河水利,2011(2):11-13.

[4] 李彥彬,李靜,張澤中.城市化對(duì)鄭州市居民用水的影響分析[J].人民黃河,2012,34(8):77-81.

[5] 楊雪梅,楊太保,石培基,等.西北干旱地區(qū)水資源—城市化復(fù)合系統(tǒng)耦合效應(yīng)研究——以石羊河流域?yàn)槔齕J].干旱區(qū)地理,2014,37(1):19-30.

[6] 劉金萍,李為科,郭躍.重慶城市化過(guò)程與水資源環(huán)境變化關(guān)系研究[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,24(1):86-90.

[7] 黃鳳崗.城市化過(guò)程中水資源利用保護(hù)問(wèn)題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(4):163-164.

Analysis on response and feedback mechanism of urbanization to water resource development and utilization

PENG Baosheng

(ShandongLinyiBureauofparks,Linyi276000,China)

It is concluded that urbanization will produce threat to water resources, water resources will restrict urbanization progress, and they benefit and support each other through analysis on the response and feedback between urbanization and development of water resources. The present development situation thereof is combined for providing several rational suggestions, thereby promoting sustainable development of the society, and realizing harmonious coexistence between human beings and nature.

urbanization; exploitation and utilization of water resources; response; feedback

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.08.005

TV213

A

2096-0131(2017)08- 0016- 04