姬凌云，李嘉鸿

(北方工业大学，北京 100144)

1 引言

当前，我国面临着十分严峻的水资源压力。我国2018年的人均淡水资源占有量仅为1968 m3，而世界人均淡水资源占有量为5933 m3。我国水资源分布呈现南北不均衡的空间格局，华东、华南地区水资源相对丰富，自然禀赋较好，而华北地区的人口和水资源约束矛盾格外突出。京津冀地区地处华北地区的极度缺水区域，人口密集，水资源短缺已成为制约其经济社会发展的关键因素。

对于城市发展与水资源利用的研究，主要包括城市化进程中的用水特征分析[9]、城市规模与人均居民生活用水量指标之间的关系[10]、城市发展与水资源系统的协调度[11,12]和耦合状态[13]以及水资源承载力研究[14～16]等。对于城市居民家庭生活用水量和特征的研究，主要包括居民用水行为和需求的影响因素[1～4]、节水行为的影响因素[5]、生活用水量的预测[6]、节水潜力和情景模拟[7,8]等。例如王旖旎[6]在对中国各省生活用水总量的预测和影响因素分析方面，得出影响各地区城市生活用水总量变化的根本因素在于用水人口和人均年生活用水量的变化趋势。

迄今对京津冀地区水资源的研究较多集中在节水潜力评估[17]、水资源一体化配置[18]、用水演变特征[19]和水资源承载能力评价[20]几方面。这些研究文献均提供了非常有价值的参考。以往的研究缺少能从全国地级市、县级市的尺度，分析城市生活用水效率。未来，随着城市化的推进，人口的增长将进一步促进城市生活用水量的增加。基于此，本研究从城市化进程的视角梳理人口变化，对比分析京津冀地区的城区生活用水量，并从人口总量控制、空间布局优化的角度提出策略。

2 地区概况及研究方法

2.1 地区概况与数据来源

京津冀地区包括北京市、天津市2个直辖市和河北省的石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、邢台、保定、张家口、承德、沧州、廊坊、衡水共11个地级城市，土地面积约有21.6万km2，约占全国土地面积的2.3%，2018年区域内常住人口达1.18亿人。2018年地区内各城市的常住人口和城镇化率如表1所示。

表1 京津冀地区2018年常住人口和城镇化率

以2018年京津冀区域13个城市数据为样本，部分指标数据直接来源于《中国城市统计年鉴2019》《城市建设统计年鉴2018》《北京统计年鉴2019》《天津统计年鉴2019》《河北经济年鉴2019》等统计资料。本研究所需数据来源如表2所示。

表2 数据来源

2.2 研究方法

本文依据京津冀地区13个城市的城区居民家庭生活用水量、人均水资源量、城区水资源总量等数据，分别将各市的水资源总量、城区居民家庭生活用水量等作为重要的属性值，制作反映京津冀地区各地级市的水资源禀赋以及生活用水情况的统计表，对数据特征进行问题分析，并结合未来城镇化将导致的人口持续增长压力，提出适应水资源条件的城镇发展布局策略。

3 京津冀地区水资源约束的主要矛盾

3.1 受气候条件影响，京津冀地区生活用水需求矛盾突出

根据水资源稀缺性压力指数的标准，华北(58 个城市)平均人均水资源量273.3 m3/人，明显低于全国(902.4 m3/人)和西北地区(409.7 m3/人)。而京津冀地区(13 个城市)的年人均水资源量仅为197.8 m3/人，又低于华北城市的平均水平。京津冀地区13 个城市中12个城市的水资源稀缺性压力指数低于极度缺水阈值500 m3/人，处于极度缺水等级，占全国的53%。由此可以看出京津冀地区的水资源稀缺性压力极大。京津冀呈现整体性水资源严重稀缺状态(表3)。京津冀地区地处暖温带亚湿润型气候大区，年降水量和城镇年人均家庭生活用水量均处于全国偏低水平。2018 年，京津冀13 个城市的平均降水量为84.7 亿m3，明显低于全国199 个城市的平均降水量138 亿m3，水资源禀赋较差。京津冀城镇生活用水效率较高，人均生活用水量低于全国平均水平，2018 年京津冀城市生活人均用水量为32 m3/人，华北地区为37.4 m3/人，全国为45.8 m3/人(图1)。

图1 全国298个城市2018年降水量和成区人均家庭生活用水量(数据来源：城市建设统计年鉴，各省水资源公报2018年，自绘)

表3 华北地级市人均水资源量

续表3

续表3

3.2 人口集聚加大了京津冀地区的水资源压力

1990～2018 年近30年期间，京津冀地区城市化的高速推进阶段。北京和天津的人口增长了一倍，河北省人口由1990 年的6110 万人增加到了2018 年的7556 万人。从2000～2018 年，北京的城镇人口比重从77.54%增加到了86.5%，天津的城镇人口比重从71.99%增加到了83.15%，河北省的城镇人口比重从26.08%增加到了56.43%。河北省的城镇人口比重增速快于北京和天津。图2为京津冀地区历年总人口数变化和城镇人口比重变化图，反映了近30 年城镇化的推进加剧了京津冀地区人口的集聚。

图2 京津冀地区历年总人口数变化和城镇人口比重变化(数据来源：各省统计年鉴,图片自绘)

随着城市化的推进，城市规模不断扩大，城市人口不断集聚，城市用水人口也随之增加。2000 年京津冀地区的总人口是9032 万人，城市生活用水总量是23.31 亿m3。2018年京津冀地区的总人口是11270 万人，城市生活用水量总量37 亿m3。

人口总量规模巨大，城镇数量多、分布密集加剧了水资源稀缺程度，是京津冀城镇地区水资源压力问题的根本矛盾。

3.3 城市规模较大的城市，生活水足迹强度较大

京津冀地区城市生活用水需求呈现逐步增长的趋势。与全国相比，京津冀地区的人均生活用水量随着人口规模的扩大而增加的趋势更明显，人口规模较高的城市人均生活用水需求也较高，因此，京津冀地区中心城市的生活水足迹强度较大，生活用水需求总量较高，保障中心城市的用水安全是重中之重。

未来全国人口有一定的增长空间，首都圈的强大吸引力也将促进人口的迁入，另一方面，随着北京城市纾解政策措施的进一步落实，未来京津冀地区将迎来城镇化阶段的关键拐点和新型城镇化的转型机遇，这意味着合理的规划布局策略对缓解城镇化对生活用水胁迫效应的重要性(图3)。

图3 全国各省城区人口规模与城区居民家庭生活用水量关系(来源：自绘)

4 京津冀地区城区居民生活用水量特征分析

4.1 水资源禀赋特征

京津冀地区多年年均水资源量为258 亿m3，人均水资源量239 m3，仅为全国的1/9，是我国水资源最为短缺的区域之一，以全国的2.3%国土面积、不足1%的水资源，承载了全国8.0%的人口、9.5%的工业增加值、10.1%的GDP、近30%的钢铁产量[19]。京津冀地区13 个城市2018 年的水资源总量和人均水资源量如表4所示。

从表4中看出，13 个城市中北京市的水资源总量最高，为35.46亿m3，其次是承德市，为31.74 亿m3，衡水市的水资源总量最低，为4.89 亿m3。承德市的2018 年人均水资源量最高，达886.86 m3，其次是秦皇岛市，年人均水资源量为464.55 m3。北京市虽然水资源总量最高，但由于超大城市的人口集聚效应，年人均水资源量仅为164.60 m3，天津市的人均水资源量低于北京市，京津冀地区年人均水资源量最低的是邯郸市，其数值仅为82.39 m3。年人均水资源量的分布大体与水资源总量的分布一致。

表4 京津冀地级市2018年人均水资源量和水资源总量

4.2 城区水资源压力

本研究中的城区水资源压力用取水率指标来反映。取水率指的是城区供水总量与城区水资源总量的比值。该指标反映了城区范围内的水资源压力情况。取水率越高表明供水压力越大。2018年全国范围的城区取水率平均为6.11%，京津冀地区的城区取水率为51.98%，远远高于全国平均水平。表5为京津冀地区13个城市2018年的城区取水率分布。

表5 京津冀地级市2018年城区取水率

与全国平均水平相比，京津冀地区的城区水资源压力十分紧张。从表5中可以进一步看出，13个城市中邯郸市的取水率最高，为78.84%，其次是石家庄市，为70.04%。北京市的取水率排在第6位，为62.59%。这是由于北京市的供水总量中每年大约输入南水北调水10亿t，一定程度上缓解了原本的水资源压力。13个城市中承德市的城区取水率最低，水资源压力最小，为12.40%，这是由于承德市的水资源禀赋较好，这与其水资源总量和人均水资源量的高数值所反映出的水平相一致。城区水资源压力分布情况与水资源禀赋的分布相反。

4.3 城区居民家庭生活用水量特征

本研究中的城区居民家庭生活用水量数值来源于《城市建设统计年鉴2018》，城区年人均家庭生活用水量指标指的是城区居民家庭生活用水量与城区用水人口的比值(表6)。

表6 京津冀地级市2018年居民家庭生活用水量和年人均家庭生活用水量

京津冀地区的城区居民生活用水量小于全国平均水平(全国平均水平为47.18 m3/人，京津冀地区平均水平为34.79 m3/人)。从表6中可以进一步看出，北京市的城区居民生活用水量最高，为77656.94 万m3，这是由于北京市的城区用水人口最多(本文3.2节的分析表明，城市居民家庭生活用水量与城区人口成正比例关系)。其次是天津市和石家庄市，分别为33940.34 万m3和11730.32 万m3。城区居民生活用水量最低的是承德市，为1888.32 万m3，衡水市和邢台市的城区居民生活用水量也较低，分别为1911.28 万m3和1940.57 万m3。城区居民年人均家庭生活用水量最高的是北京市，为41.67 m3/人，石家庄市为41.26 m3/人。邢台市的年人均生活用水量最低，为20.71 m3/人。天津市的城区生活用水总量为北京市的44%，而城区用水人口是北京市的70%，导致人均家庭生活用水量的偏低，为26.17 m3/人。

5 规划布局策略

5.1 控制人口总量，保障生活用水需求底线

城镇用水需求与气候有关，不同气候区由于水资源禀赋不同导致用水需求和用水总量存在较大差异，图1显示了全国各地区(气候区)城市居民家庭生活用水量的差异，华东、华中、华南地区的城市居民家庭生活用水量较高，华北、东北、西北偏低。生活用水属于满足人民日常生活的刚性需求，且与人口呈正比关系，因此应根据区域水资源条件确定合理的生活用水范围，并控制地区人口总量。城镇规划布局的原则应遵循“以水定人”，一方面，继续控制人口总量；另一方面也要保障生活用水需求底线。京津冀地区随着未来河北省城镇化的扩张和人口的增长，城镇化对生活用水的胁迫和压力将越来越大，而北京市和天津市作为区域中心，城镇化面临转型，城区人口规模依然面临继续增加的风险。

5.2 推进城市化，加强集中供水设施服务水平，引导集约用水

生活用水总量与生活方式及供水方式有关。城市公共供水系统可以保障大中小城市居民生活用水效率的基本均衡，而农村地区由于没有统一配置的公共供水设施，用水方式相比城区来说更为粗放，不利于节水。未来京津冀地区将迎来城镇化阶段的关键拐点和新型城镇化的转型机遇，京津冀地区的节水潜力在于把握城镇化机遇，推进城镇化，转变乡村地区分散居住、自给自足的生活方式，通过集中配置的公共供水设施和社会服务，实现节水。

6 结语

本文从城市化进程的视角分析了京津冀地区水资源约束的主要矛盾在于城镇化加剧了京津冀地区的人口集聚，而城镇化人口集聚又将进一步扩大生活用水消耗。对比分析了京津冀地区城区居民生活用水量的特征：①从水资源禀赋角度看，地区总体水资源禀赋较差，内部13 个城市的水资源总量和人均水资源量的分布大体一致。北京市虽然水资源总量最高，但由于超大城市的人口集聚效应，年人均水资源量仅为164.60 m3，天津市的人均水资源量低于北京市，为112.72 m3；②从供水压力角度看，与全国平均水平相比京津冀地区的城区水资源压力十分紧张。城区水资源压力分布情况与水资源禀赋的分布相反。北京市由于南水北调水工程的输入，在很大程度上缓解了本地的水资源压力；③从城区居民生活用水量角度看，京津冀地区的城区居民生活用水量小于全国平均水平，北京市的城区居民生活用水量最高，人均水平与总量水平基本一致。基于此提出的规划布局措施为以水定人：一方面控制人口总量，保障生活用水需求底线，另一方面推进城市化，加强集中供水设施服务水平，引导集约用水。