兰 鹏

（奥雅纳工程咨询（上海）有限公司，上海 200031）

0 引言

近年来，我国生态安全形势日趋严峻，国土空间开发格局与资源环境承载力不相匹配，区域开发建设与生态用地保护的矛盾日益突出。国家对城市用地空间的管制越来越严格，从早期《城市规划编制办法》提出的“中心城区总体规划应当划定禁建区、限建区、适建区和已建区，并制定空间管制措施”，到2019 年《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中提到的“多规合一”，国家对于空间的管控，以及强化底线约束的态度愈加明确。城市环境与生态环境均具有动态变化的特征，划定生态保护红线只能代表同一时期生态环境保护的底线。随着时间推移，相关政策不断完善，生态保护红线的分析内容也会更新调整。城市规划决策者需要思考如何建立科学的评价模型，才能更为综合、精准地评价当地的城市发展规模，使城市可持续发展与生态环境保护始终维持在相对平衡的状态。

1 生态环境承载力评价的研究方法

1.1 与人类活动和城市发展相关的生态环境承载力理论

研究表明，协调人类活动（主要体现在城市发展与经济活动层面）与资源消耗之间的平衡关系，并不等于城市发展的可持续性，因为资源会耗尽。城市所处的生态环境本身有自己的承载力。相关研究者将承载力定义为：在维持环境系统功能与结构不发生变化的前提下，区域环境系统所能承受的人口和经济规模的限值。生态环境承载力的概念基于承载力的定义，又包括2 层内涵，生态系统的自我维持与自我调节能力；生态系统内社会经济系统的发展能力。在城市地区，社会经济系统的发展能力主要体现在人类活动的承载能力。生态环境承载力的评价就是评价人类活动对生态系统带来的正负影响与生态系统的自我维持和调节能力之间的平衡关系。该平衡关系主要包括：城市发展所需的资源供给量与生态环境的资源供给能力之间的关系，人在消耗资源时排出的废物量与环境可自净吸纳废物能力之间的关系等。生态环境承载力评价能保证城市发展所带来的环境影响不超过生态环境所能承受的资源消耗限值，如果资源消耗过度，生态系统的压力与支持部分失去平衡，生态环境势必遭到破坏。

1.2 生态环境承载力评价的常用分析方法

很多学者根据不同城市地区所处生态环境的特点和资料的可获得性，对生态环境承载力评价提出了探索性的研究方法，较为常见的研究方法主要有供需平衡法（资源与需求差量法）、净初级生产力估测法、生态足迹法、状态空间法、人口-经济-资源环境承载模型法（P-E-R）、综合评价法等。通过研究发现，城市所处生态环境内的要素多种多样，各要素之间的关系较为复杂，其空间特征不易确定，生态环境状况也在不断变化，因此，不同研究者在研究思路和研究方法上存在差异。研究方法已经逐步综合化、精准化、定量化，其应用领域也扩展到城市发展、区域开发等方面。

1.3 生态环境承载力评价模型——规划必备的决策性工具

叶祖达提出，在制定规划时应考虑对土地资源、水资源等生态资源的供给能力进行综合分析，研究合理的城市人口和建设用地规模，实现城市的可持续发展。其核心的决策准则是生态环境承载力决定发展规模和布局。该理论强调以保护生态环境为主，将生态环境承载力与城市发展相联系，综合考虑城市地区的土地资源、水资源、能源和生物资源等多种生态环境要素，划定城市的开发边界和预测人口规模，进而为维持城市地区的生态环境保护和城市的可持续发展提供更科学的理论依据。本文在此基础上，综合考虑生态弹性能力（反映到划定城市的开发边界）、资源承载能力（包括土地资源供给、水资源供给等）和环境承载能力（水环境容量等），形成生态环境承载力评价模型的综合评价方法，进而综合、有针对性、精准和定量分析出城市发展的合理规模限值。

2 生态环境承载力评价在西宁市多巴地区规划中的应用

2.1 项目背景

多巴地区作为西宁市的新开发区，现状用地面积约为31.9km2，占比19.3%。其中，城镇建设用地仅为9.6km2，占比5.8%；村庄用地约为15.3km2，占比9.3%；剩余80.7%的地区为非建设用地。多巴面临的主要生态环境问题如下。

1）由于位于浅山地区，冲沟发育，陡坡遍布，山洪防护体系不完善。

2）多巴所处的湟水河流域仅占青海土地面积的2.2%，但其农耕面积却达全省农耕面积的56%，而且养育全省约61%的人口。其农耕用地十分宝贵，城市发展的底线约束凸显。

3）多巴地表水资源匮乏，地区现状耗水量已经接近分配指标，待“引大济湟”工程和“西纳川”工程（规划）实施后，仍需结合用水需求平衡多巴的水权配额。

2.2 多巴地区的生态环境承载力评价模型介绍

多巴地区的规划应对气候变化，强调弹性发展，实现生态环境保护与城市发展的互动与平衡。其中，严控生态环境承载力的生态空间发展策略是规划的重中之重，可保障多巴地区的生态环境在规划、建设、运营过程中不受干扰。

多巴地区的生态环境承载力评价确定了多巴人口与建设用地规模的合理限值。考虑多巴位于缺水地区，生态环境承载力评价模型选取了两类最主要的子模型：生态安全格局分析（土地资源承载力评价）模型和水资源供给与水环境承载力评价模型，综合分析多巴在规划期末（2030 年）的人口与建设用地规模限值。

2.2.1 生态安全格局分析模型——严控生态保护红线，保障生态环境安全

多巴的生态安全格局分析模型框架如图1 所示。生态安全格局分析是评价土地资源承载力、严控生态保护红线、保障生态环境安全的综合分析模型，用以评价城市各类土地与人口规模、社会发展以及生态环境之间的关系。

图1 多巴地区生态安全格局分析模型

模型分析了多巴地区的生态环境特征，梳理生态环境的基本要素，确定规划既定的条件。在此基础上，对生态安全格局元素进行筛选，涵盖水文、植被、生物和地质灾害等四大类别。根据相关生态保护政策及案例分析得到空间保护范围数据，对各元素的空间数据进行分析，得到各类元素的生态安全格局分析结果。叠加各类安全格局分析结果，得到综合生态安全格局分析的定量结果，包括基本安全格局、较高安全格局和其他生态功能用地，格局内生态资源的生态价值依次升高。

1）基本安全格局 面积占比61.3%。建议在该区域内严格保持原有的用地性质和功能，禁止进行任何开发建设。选取对区域具有重要生态价值的生态板块和廊道，包括水源地、山体林地、基本农田、山洪通道及缓冲范围、山前缓冲带、河谷生态廊道等进行重点保护和修复。本次规划着重考虑生物保护安全格局的内容，研究黑颈鹤、黑鹳（夏候鸟）、戴胜（留鸟）等指示性鸟类物种的觅食及栖息地环境，并将其落实到用地空间，形成生物廊道及一定的保护范围，来保障指示性生物的生存栖息环境。

2）较高安全格局 面积占比11.7%。该区域是重要的缓冲区，可存在建设活动，对基本安全格局起保护和修复作用，与城市绿地一起构成山地城市生态环境保护和防灾格局。

3）其他生态功能用地 面积占比27.0%。在该区域内可进行有条件的开发建设。多巴建设用地规模的限值就是该用地范围，约44.6km2。

对3 类区域的分布及量化分析得到该区域的土地资源承载力结果，从生态安全角度得到合理的土地建设规模，可作为城市发展规模分析的科学理论依据，也可用于指导生态策略的制定。其生态格局作为多巴发展最基本的生态安全保障，将有效防止城镇建设无序蔓延，保护和恢复生物多样性，维持生态系统结构和过程的完整性，实现对区域生态环境的有效控制和持续改善。

2.2.2 水资源供给与水环境承载力评价模型——确定建设用地与人口规模上限

水资源供给和水环境承载力评价模型包括水资源供给与水环境容量2 个子模型。其中，水资源供给主要考虑水资源是否充沛，是否可持续利用；水环境容量主要考虑容纳排污水量的上限量，以维持城市的可持续发展。由此预测的人口和建设用地规模可作为城市可持续发展的合理限值。模型内容如图2 所示。

“引大济湟”工程是从大通河引水进入湟水流域，解决湟水流域水资源紧缺、供需矛盾。

1）水资源供给承载力评价 据《西宁市“十二五”水利发展规划》，多巴的水资源限采量约28 970kt。规划通过“引大济湟”工程和“西纳川”工程解决多巴的供水问题。《青海省湟中县西纳川水库工程简介》提到，西纳川水库可供多巴的水量约11 800kt。“引大济湟”工程是从大通河引水进入湟水流域，解决湟水流域水资源紧缺、供需矛盾的跨流域调水工程。多巴未来用水主要从调水工程中的西干渠调水。《东部城市群西宁都市区战略规划》提到，2030 年“引大济湟”工程分配给西宁市的水量约662 000kt，多巴分配到的用水额度约14 900kt。水资源供给模型预测多巴的可利用水资源总量约55 670kt。

图2 水资源供给与水环境承载力评价模型

预测多巴的人口规模主要制定2 种方案：①根据现状人均综合用水量指标预测水资源供给可承载的人口规模；②参考规范要求的人均综合用水量指标预测人口规模，具体预测结果如表1 所示，经计算，多巴现状水源能承载18 万～29 万人，2030年供水工程完工后，多巴总水量可承载35 万～56 万人。

表1 水资源供给可承载的人口规模

2）水环境承载力评价 多巴处于湟水流域，为保证湟水河及其支流等自然水体的自循环体系在开发前后不受干扰，需要合理评价湟水河流域的水体纳污能力，同时还要考虑湟水河接纳上游的污水情况。湟水河接纳来自西纳川区、盘道河区、云谷川区、甘河沟区、石崖庄—西宁区排放的污水，以及多巴境内的污水。但湟水河及其支流本身的水环境容量有限。

结合湟水河及其支流的水质及纳污特点，本规划选取化学需氧量和氨氮作为多巴段湟水河的纳污容量计算和污染物总量控制因子。参考《西宁市水资源评价与水资源可持续利用研究》中对西宁市各分区纳污的规划目标，至2030 年年末，污水收集处理率达100%，污水厂出水水质达Ⅳ类标准（主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区）。为保证在开发前后的化学需氧量和氨氮排放总量保持不变，参考化学需氧量和氨氮两项指标数据，多巴新城区内湟水河的纳污容量可承载的人口规模限值约32 万，具体数值如表2所示。

表2 水环境容量可承载的人口规模（2030 年）

根据水资源供给承载力和水环境承载力评价结果，采用两者的较低值，得到多巴的人口规模限值，即到2030 年，人口规模限值不超过32 万人，相应地，与此对应的可发展的建设用地规模限值在32.0～38.4km2范围内。

3 结果与分析

规划至2030 年，生态安全格局分析得出，多巴的建设用地规模限值约为44.6km2；水资源供给与水环境承载力评价得出，多巴的建设用地规模在32.0～38.4km2范围内。取两者较低值，多巴建设用地规模总量最终控制在32.0～38.4km2范围内，人口不超过32 万。从分析结果可以看出，与从划分空间上的生态保护红线范围来限定建设用地规模相比，从非空间的水资源需求分析2030 年规划末期的建设用地规模和人口规模，土地可开发限制更严格，体现出当地的水资源比土地资源更宝贵。

4 结语

针对多巴的主要生态环境问题，制定适用于该地区的生态环境承载力评价模型，并通过生态安全格局子模型分析国土空间土地资源的可开发规模，通过水资源供给与水环境承载力子模型分析水资源的可利用量。再通过资源利用、环境承载能力的关系分析，得到合适的人口规模和建设用地规模，以约束当地的城市建设和发展。该分析结果可作为城市规划决策者在制定城市规划方案、相关决策和管理流程工作时的科学理论依据。通过本次研究，笔者认为仍需思考的内容有以下4 点。

1）未来应跟进引水工程的实施情况，使供水量预测更精确，规划更合理的人口规模限值。

2）研究生态环境保护、资源可持续利用与城市合理发展之间的平衡关系。环境资源不仅包括水资源，还包括能源、土地及矿产等。建立能源、矿产等各类资源承载力的总量控制及质量监督体系，完善生态环境承载力的综合性评价体系，分析更为合理的城市发展规模。

3）自出台《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》以来，国土空间规划体系在国土空间开发保护中起到战略引领和刚性管控的作用。政策的实施对推进生态环境保护与城市规划工作，配以系统完整、规范合理、运行有序的法律保障制度，对保护宝贵的生态资源，实现城市环境与生态环境共融的可持续发展目标，具有重要的研究价值。

4）采用城市云数据分析等先进的数字化分析技术来改进城市规划方法，可在城市规划设计中实现生态环境保护和城市可持续发展的动态演变与互动，进一步优化生态环境承载力模型，使其分析内容更为直观可视化、数据运用更灵活，对城市规划工作更具指导意义。