1、水资源承载力简述及研究方法一、水资源承载能力国内外研究进展1.1 国外研究进展水资源承载力国内外研究进展国际上，关于水资源承载力的单项研究成果相对较少，一般将其纳入资源承载力、区域规划以及可持续发展理论的研究之中，并且偏重水资源管理的经济手段与政策措施研究。进入新世纪以来，水资源问题进一步引起了国际社会的高度重视，对水资源安全以及与其相关的各种冲突给予了深刻的分析和前所未有的关注。URS 公司(1998)受到美国陆军工程兵团以及佛罗里达州社会事务局的委托，研究了弗罗达 Keys 流域的承载力水平，在此次研究中，URS 公司认为承载力的定义是：以不造成人工资源和自然的破坏为前提，该地区能够承载的
2、最大发展能力。不对采用了一个由社会经济、财政、基础设施、水等分析要素与图形用户界面组成的承载力分析模型，并用此模型对 Keys 流域的社会经济和生态系统进行了整体的模拟和评价，最终确定了各分析要素承受各类人类活动影响的能力。英国科学家斯莱瑟教授(1998)提出了一种可持续发展的全新的定量分析方法提高承载力的策略模型(ECCO 模型)，斯莱瑟教授将资源、环境、人口和发展之间联系起来综合考虑，运用了系统动力学，研究了在不同发展阶段，人口数量与承载力之间的内在联系。Gleick(1999)等学者则认为现代社会的一系列危机都是由于对水资源不合理利用导致的，例如越来越多的物种濒临或已经灭绝、土地沙漠化等
3、。Gleick希望能找到一种新的方法，可以长期、合理的配置水资源。为此他提出了可持续发展的七个标准。Harris(1999)等学者对水资源研究的侧重点放到了农业方面，将农业用水的承载力作为区域发展能力的发展指标之一。他认为对数增长是当代农业增长的模式，且该模式受到可利用的水资源量的影响，关系着农业能否可持续发展。Rijiberman(2000)对城市水资源结构和管理进行了研究，认为评估城市水资源系统是否可持续发展大致分为四个方法：生态、资源承载力、社会、经济。该研究选取了承载力这种评价方式来衡量城市水资源的可持续能力，并得出结论认为要建立保障水资源承载力的基础设施。2000 年 3 月，在荷兰
4、海牙（Hague）召开“第二届世界水论坛及部长级会议 ”，提出了 21 世纪人类水安全面临的 7 大挑战。OlliVaris(2001)等将水资源的开发利用作为核心，对长江地区进行了分析，其中包括快速发展的工业化、人口的增长带来的粮食需求的增加、生态环境恶化等因素对水资源造成的影响，对该地区不同发展时期的水资源承载力进行了比较。Ma.W-F，Zhao.X-H(2005)等建立了以重复利用为基础的多目标的水资源优化配置的模糊线性规划模型，该模型的决策变量是种植面积，目的是最大限度地扩大作物产量和农民收入，依据水优化配置提供科学的决策，缓解农业水灌溉危机。2006 年，南非以及津巴布韦学者 T.S
5、awunyama，A.Senzanje 等利用遥感与GIS 技术对非洲东南部林波波河流域小水库的调蓄能力进行了评估，指出小水库作为水资源系统的一部分应该在水资源的规划与管理中得到充分利用。Mckeon 等(2009) 研究了气候变化对澳大利亚北部牧场的承载能力的影响。Bernhard(2010)利用物质流分析方法对智利的电脑废弃物进行了评价，以促进电脑废弃物的处置和再利用从而减少浪费，促进自然环境和社会环境的协调发展。21 世纪后国外学者在后来对水资源承载力的研究中，渐渐将其归入了资源和可持续发展的研究中去。（以上内容引自汪洋学位论文冀中南地区水资源承载力评价研究 ）1.2 国内研究进展从研究
6、的时间过程上分析，在我国，关于水资源承载力的研究始于 20 世纪80 年代后期，大体经历了三个阶段。第一阶段（20 世纪 80 年代后期1995 年） ，水资源研究理论的延伸与水资源承载力概念的形成阶段。这一阶段水资源承载力的概念、理论与计算方法等都还处于萌芽状态，研究案例也相对较少。以施雅风等 1采用常规趋势法对新疆乌鲁木齐河流域的水资源承载力的研究为代表，明确提出了水资源承载力的概念与评价模型。第二阶段（1996 年2000 年） ，水资源承载力的开拓性与探索性研究阶段。这期间不但政府加大了对水资源战略问题研究的支持力度，而且国内学者在水资源承载力的理论基础、指标体系、评价模型（方法）等方
7、面也做了大量的研究工作，为我国水资源承载力全面、系统的研究奠定了良好的基础，这一阶段也涌现了许多经典的研究案例 2。第三阶段（2001 年至今） ，水资源承载力的专题性与系统性研究阶段。这一阶段水资源承载力的定义与内涵得到了进一步的明确与界定，理论基础也得到了进一步的拓展与深化。汪恕诚 3曾多次对水权、水市场、水资源的优化配置与可持续利用进行论述，对加强我国水资源问题的相关研究起到了推动作用。2002 年，朱一中等 4指出可持续发展理论、水生态社会经济复合系统理论、二元模式下的水文循环机制和过程是水资源承载力研究的理论基础。此外，也有学者对水资源承载力的概念、内涵、评价模型、技术手段等进行了跟
8、踪性研究。例如，龙腾锐等 5指出区域开发和水资源管理政策不应将人口增长和经济总量增长作为目标，而应将水生态系统功能的完整发挥和这些功能所造成的效用在人口上的分配作为重点考虑内容；夏军等 6通过分析城市化对“社会经济水资源生态与环境”复合系统的影响，对城市化地区水资源承载力的理论研究基础进行了探讨。这一阶段水资源承载力评价指标体系得到了专题性的研究 7，评价模型（方法）也得到进一步的丰富与完善。（以上内容引自 2010 年朱运海期刊文献区域水资源承载力评价国内外研究综述 ）从研究领域和内容的不同来分析，水资源承载能力的研究涉及众多区域、流域、城市。横向上有不同行政区域、流域及具体城市水资源承载能
9、力的研究。纵向上有对水资源承载能力的现状研究，也有对未来水资源承载能力的预测。（1）流域研究流域研究水资源承载能力的流域研究主要集中在北方干早与半干早区，是基于黄河流域、黑河流域等干旱区内陆河流域展开的。1993 年，许有鹏以新疆和田河流域为例，探讨了我国西北干早区水资源承载能力综合评价的方法，并将模糊综合评判方法应用于该研究，建立了分析评价模型，并应用该模型对和田河流域水资源承载能力进行了评价研究；1999 年，徐中民根据水资源承载能力分析的结构特点，在传统多目标分析决策技术的基础上，结合黑河流域的具体情况，建立黑河流域水资源承载能力情景分析的模型；2001 年，秦莉云等，2013 年，王顺
10、久等，2004 年，郦建强等分别采用模糊综合评判方法、投影寻踪方法和多目标决策理想区间模型对淮河流域水资源承载能力进行了评价分析；2002 年，苏志勇等以黑河中游为例，将水资源承载能力的研究纳入了生态经济系统进行综合集成研究，从价值量的角度对流域生态系统和经济系统进行了初步的耦合研究；2005 年，刘强等提出了水资源承载对象的划分，在对每一承载对象承载能力计算的基础上，采用综合指数法计算特定条件下的总承载能力，采用多分量水资源承载能力指数法对水资源承载能力对汉江中下游进行了综合评价；2005 年，戴薇等从水资源承载能力的基本概念出发，根据水资源承载能力的内涵和特征，用简单明确的模型来定义和估算
11、了太湖流域水资源承载能力。（2）区域研究地区方面的研究以西北干早区研究较多，新疆是我国率先提出水资源承载能力概念的地区。新疆水资源软科学课题组最早开展了新疆的水资源承载能力和开发战略对策研究，由此开创了区域水资源承载能力研究的先河。1994 年，蔡安乐对新疆水资源适度承载能力研究，主要从用水结构方面探讨水资源供需平衡的关系，得出了农业是社会各行业中用水比例最大的产业；1998 年，阮本清等在可持续发展理论指导下，以系统工程方法为依据，建立了区域水资源适度承载能力分析计算模型，研究水资源对区域经济的支持作用，回答水资源支持下的区域经济合理发展规模及在一定生活条件下的合理人口载量，并以黄河下游沿黄
12、地区为例进行了实例计算。19962000 年，中国水利水电科学研究院等单位承担的国家“九五”重点科技攻关计划“西北地区水资源合理配置与承载能力研究”项目对水资源承载能力进行了量化分析，基本上实现了定性与定量结合的研究，提出了干旱区水资源承载能力计算方法及重点区不同发展阶段的水资源承载能力在该项目的支撑和影响下，很多专家开展了西北及相关地区的水资源承载能力的研究；1998年，贾嵘等从水资源、环境、人口、发展之间的关系入手，分析探讨了水资源承载能力的内涵及研究思路，建立了区域水资源承载能力研究的模型体系，研究了关中地区的水资源承载能力；2000 年，李丽娟等，建立了以期望人口为核心的水资源承载能力
13、指标体系，运用系统动力学仿真模型对柴达木盆地水资源承载能力及承载人口进行了预测和分析；2000 年，惠泱河等运用系统动力学仿真模型，根据陕西关中未来水资源的变化趋势，研究了不同方案下关中水资源承载能力；2001 年，王煜等通过分析西北地区的水资源量、可利用量、人类生存发展对水资源的需求，提出了西北地区人口承载数量，由此对西北地区的水资源承载能力进行了评价；2002 年，程国栋在分析总结我国已有水资源承载能力研究成果的基础上，在生态经济系统的背景下，提出了新的水资源承载能力概念，分析了水资源承载能力的特征和研究方法，并提出了西北水资源承载能力的研究框架；2004 年，王浩等针对生态环境脆弱的内陆
14、干旱区特点，在水资源生产能力分析的基础上，提出了基于二元的水资源承载能力的指标体系、计算流程和边界条件，定量地给出了该区域重点地区的一定生活水平下的承载人口；秦大庸等对基准年和规划年宁南山区的人口、粮食需求进行了分析预测，提出了当地的农业发展模式和相应的农业生产能力，计算了基于不同生活水平下的承载人口及合理的搬迁人口规模；贾绍凤等界定了水资源可利用量和径流口径生态需水的概念，对西北地区的径流口径生态需水和水资源可利用量进行估算，建立了水资源承载能力优化计算模型，估算西北地区的水资源承载能力，并建议用水资源承载能力图谱表示水资源承载能力；2005 年，周维博采用模糊综合评判方法，对河西走廊灌溉农
15、业发展的水资源承载能力进行了分析，建立了评价模型；王薇等在对共和盆地水资源环境系统构成分析的基础上，采用系统动力学方法建立了共和盆地水资源承载能力模型，对该地区的水资源承载能力进行了定量研究；王学全等应用模糊综合评判方法对青海省水资源承载能力进行了分析评价，并在评价因素选取、权重分配方面对水生态环境、生态用水因素给予重点考虑。同时，对山西、河北等地区的水资源承载能力研究也很多，2001 年，王在高等阐述了岩溶地区水资源承载能力的特点，构建出岩溶地区水资源承载能力的指标体系，把 LOGISTIC 曲线应用于岩溶地区水资源承载能力的研究；2004年，郦建强等采用大样本数据，建立了一种新的数学模型遗
16、传投影寻踪插值模型（GPPIM） ，并对山西省水资源承载能力进行了综合评价；孙才志等在灰色系统理论理论基础上，提出了一种基于最大熵原理水资源承载能力评价模型，并将其应用到山西省黄河流域水资源承载能力评价中；2005 年，龙丽民等采用相对资源承载系数对河北省农业资源与水资源承载状况进行了分析，并分别探讨了机制及其发展对策。（3）城市研究城市水资源承载能力的研究和流域、地区有很大的差别，城市中农业用水相对比例较前两者少，而工业用水是城市主要用水方式。由于城市用水广泛，其研究内容也趋于多元化。城市水资源承载能力的研究主要集中于以下三方面：水资源承载能力在城市规划和布局的应用、水资源承载能力时间序列动
17、态变化研究和水资源承载能力的影响因素及驱动力的研究。很多专家把水资源承载能力城市规划和布局的依据，1994 年，牟海省等提出了城市设置与区域水资源承载能力相协调的原则，指出水资源承载能力限制下我国城市体系的宏观布局是城市水资源的主要研究方向之一，并为城市水资源研究指明了几个方向，水资源承载能力限制下我国城市体系的宏观布局和不同地区、不同类型城市设置水资源的标准是其中的两个关键研究方向。1995 年，魏斌等对重工业城市本溪市的水资源承载能力进行了专项研究，他运用指数评价模型和模型，对城市工业用水变化情况和城市水资源系统发展趋势进行了分析预测。2003 年，姜文超等探讨了水资源承载能力理论在城市规
18、划中应用的必要性及其对城市规划的影响，提出城市规划应将水资源承载能力作为其指导思想之一，从水资源承载能力量化指标体系和水资源承载能力的多（单）目标模型优化两个方面展望了水资源承载能力理论在城市规划中的应用。水资源承载能力实质上是一个长期的、动态的现象，这就需要沿着时间序列进行研究，采用的方法主要是系统动力学方法，2003 年，吴九红等以动态序列研究为主，运用系统动力学模型，分析了影响郑州市水资源承载能力的各层次要素间的反馈关系。2005 年，范英英等在水资源合理配置的前提下，以北京市社会经济环境系统为研究对象，建立北京市水资源系统动力学模型，通过动态仿真模拟，预测北京市项水资源政策对水资源承载
19、能力的长期影响。同年，韩俊丽等运用系统动力学模型对包头市城市水资源承载能力进行了模拟和预测，指出包头市在未来经济社会和人口、城市发展规划中，要充分考虑水资源承载能力因素，力争做到经济社会发展的速度和规模在水资源承载能力范围之内，达到地区水资源开发利用与经济社会、环境协调发展的良性状态。对城市水资源承载能力的影响因素和驱动力的研究也是城市水资源承载能力研究的热点之一，2003 年，王媛等根据水资源承载能力的理论，应用多目标规划模型定量地研究了天津地区水资源所能承载的经济规模，主要通过对提高水资源承载能力的各个方案的分析，考察天津的水资源承载能力在现有条件下对于各种方案的响应程度，从而为分阶段提出
20、对策提供依据。2004 年，陈洋波等采用驱动力压力状态影响响应模型，提出了一个广义的水资源承载能力综合评价指标体系，根据深圳市水资源情势及社会经济发展状况，给出了深圳市水资源承载能力综合评价的 9 个评价指标，并采用模糊综合评判方法对深圳市 2002 年水资源承载能力现状评价。2004 年，孟凡德等采用主成因分析法分析了北京市自上个世纪 80 年代以来水资源承载能力变化的总体趋势和驱动因子，结果表明：人口和 GDP 是影响北京市水资源承载能力变化的主要驱动因素，并采用回归分析法建立的线性回归分析模型预测北京市的水资源承载能力。二、水资源承载能力概念与内涵2.1 水资源承载能力的概念“承载力”一
21、词源于生态学，原用以衡量特定区域在某一环境条件下可维持某一物种个体的最大数量 8。在对资源短缺和环境污染问题的研究中， “承载力”概念得到延伸发展并广泛用于说明环境或生态系统承受发展和特定活动能力的限度 9。20 世纪 60 年代以后，随着人口、资源和环境问题日趋严重，承载力的概念有了进一步发展，并应用到社会经济生态复合系统中。20 世纪 80 年代，联合国教科文组织(UNESCO)提出了资源承载力的概念：一个国家或地区的资源承载力是指在可以预见到的期间内，利用本地能源及其自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平条件下，该国或地区能持续供养的人口数量 10。资源承载力
22、包括很多方面，其在实践中的最初应用领域是草地畜牧业。在北美、南美以及亚洲草原地区，由于草地开垦、过度放牧等原因，土地开始退化，为有效管理草原和取得最大经济效益，一些学者将承载力理论引入到草原管理中，他们认为自然生态系统的承载力应该以载畜量来衡量，并且提出了草地承载力、最大载畜量等概念 11。在资源承载力中研究较早并且研究较充分的是土地承载力，其原因主要是随着全球人口不断增加，一些地区出现了环境恶化和资源短缺，最终导致了粮食危机，面临饥饿威胁，土地粮食生产引起了各国政府的高度重视，于是生物学家和生态学家将承载力的概念发展并应用到人类生态学中，以研究现有土地到底可以承载多少人口 12。水资源承载力
23、是承载力概念在水资源领域的应用，是继土地承载力后在资源承载力方面研究最多的内容。水资源承载力迄今为止仍是一个外延模糊、内涵混沌的概念，其内涵的界定仍存在一定的分歧和不足。国际上，关于水资源承载力单项研究成果较少，一般将其纳入资源承载力、区域规划及可持续发展理论中，偏重于水资源管理的经济手段与政策措施研究。我国对于水资源承载力的研究始于二十世纪 80 年代，许多学者根据各自的认识提出了对水资源承载力的不同见解。现将具有代表性的概念解释总结如下：水资源承载能力的定义首先是 1985 年新疆水资源软科学课题研究组提出的，他们认为水资源承载能力是水资源可开发利用量，在满足维护生态环境用水要求后，所能支
24、撑的工农业最大产值和人口数量 13。施雅风 1等解释“水资源承载能力是指某一地区的水资源，在一定社会历史和科学技术发展阶段，在不破坏社会和生态系统时，最大可承载(容纳)的农业、工业、城市规模和人口的能力，是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。 ”许有鹏 14认为“ 水资源承载力是指在一定的技术经济水平和社会生产条件下，水资源可最大供给工农业生产、人民生活和生态环境保护等用水的能力，也即水资源最大开发容量，在这个容量下水资源可以自然循环和更新，并不断地被人们利用，造福于人类。同时不会造成恶化。 ”冯尚友 9解释水资源承载力为 “在一定区域内、在一定物质生活水平下，水资源所能够持续供
25、给当代人和后代人需要的规模和能力。 ”以上这几个水资源承载力的定义忽略了水资源的合理配置因素。在随后的研究中，学者对水资源承载能力的界定考虑到了水资源的时空特性，阮本青 15解释水资源承载力为“在未来不同的时间尺度上，一定生产条件下，在保证正常的社会文化准则物质生活条件下，一定区域（自身水资源量）用直接或间接方式表现的资源所能持续供养的人口数量。 ”夏军等 6认为“ 水资源承载力指某一区域在特定历史阶段的特定技术和社会经济发展水平条件下，以维护生态良性循环和可持续发展为前提，当地水资源系统可支撑的社会经济活动规模和具有一定生活水平的人口数量。 ”惠泱河 16对水资源承载力的解释是“某一地区的水
26、资源在某一具体历史发展阶段下，以可以预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性循环为条件，经过优化配置，对该地区社会经济发展的最大支撑能力。 ”该定义充分考虑了人类活动影响对水资源系统的干预和水文循环过程的影响作用，并强调了动态发展的观念。何希吾 17认为水资源承载力是“一个流域、一个地区或一个国家，在不同阶段的社会经济和技术条件下，在水资源合理开发利用的前提下，当地天然水资源能够维系和支撑的人口、经济和环境规模总量。 ”水利部部长的汪恕诚 18（2001）提出：水资源承载能力是当地的水资源能够支撑国民经济发展（包括工业、农业、社会、人民生活等）的能力，是指在
27、一定流域或区域内，其自身的水资源能够持续支撑经济社会发展规模，并维系良好的生态系统能力。随着水资源生态环境问题在干旱半干旱地区、半干旱半湿润地区的出现，以及环境污染状况的日益突出的情况下，水资源承载能力的定义又被赋予新的内涵，在2004 年，国家“ 九五” 科技攻关 “西北地区水资源合理配置与承载能力研究”项目大纲认为水资源承载力 19为“在某一具体的历史发展阶段下，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态与环境良性发展为条件，经过合理的优化配置，水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力。 ”同年，龙腾锐 5认为 “水资源承载力是在一定的时期和技术水平下，当水管
28、理和社会经济达到最优化时，一定区域的水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平(或最大可持续发展水平)。 ”该定义首次考虑了水生态系统的生态服务功能，并真正融合了可持续发展思想。但是，该定义尚未给出明确的量化方法来量化最大可持续人均综合效用水平。另外，该定义没有进一步研究提供论据证明最大可持续人均综合效用水平与最大可持续发展水平之间的等价关系。张琳等 20（2007）认为，水资源承载能力是指在一定区域或流域范围内，在一定发展模式和生产条件下，当地水资源在满足既定生态环境的前提下， 能够持续供养的具有一定生活质量的人口数量或能够支持的社会经济发展规模。王传武等 21认为“ 水资源承载力是
29、指一个国家或地区在现有技术和人口素质的基础上，在可预见的时期内，利用本地的可用水资源，在保证人类生物学用水需要、生态良性发展的前提下，在保护符合其社会文化准则的生活水平下所能持续供养的最大人口数量。 ”段春青 22认为“ 区域在一定经济社会和科术发展水平条件下，以生态、环境健康发展和社会经济可持续发展协调为前提的区域水资源系统能够支撑社会经济可持续发展的合理规模。 ” 刘晓 23在借鉴前人理论总结的基础上，认为“水资源承载能力是在某一具体历史发展阶段下，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态系统良性循环发展为前提，在水资源的合理开发、高效利用及优化配置下，并保
30、证其社会文化准则下一定的物质生活水平，流域的水资源能够支持该地区的最大经济规模和人口数量。 ”综上所述，以上观点大体可以归纳为两类，一类观点是从水资源开发容量或水资源开发规模方面定义的，另一类观点是从水资源支持可持续发展能力角度研究的 24。两种观点考虑问题的角度不同，前者从水资源系统出发，后者从人类社会经济系统出发进行描述。但都共同指出水资源承载力的主体是水资源系统，承载的客体是人类社会系统；水资源承载力的研究要遵循可持续发展这一原则。2.2 水资源承载能力的内涵随着学者们对水资源承载能力定义的研究，其内涵也经过几十年的发展，己涉及到许多资源领域，且较为相似。1.徐良芳 25在对水资源承载能
31、力定义理解的基础上，认为其内涵主要包含：（1）水资源的完整性。水资源的开发利用不能超过其恢复速度，人类活动严重干预了水资源系统，如过度开采水资源、水质严重污染等都影响了水资源的功能发挥。因此，不能因为缺水就盲目开采，从而破坏正常的水资源循环，影响水资源的完整性。（2）水资源承载力的社会经济性。区域社会经济水平越高，水资源开发利用水平越高；生产力水平越高，水资源的开发能力越强；社会经济越发达，水资源管理水平相应提高，水资源将得到更合理配置，使用效率将会更高。这些都能提高水资源承载力。（3）水资源承载力的生态性。为了促进区域可持续发展，作为生态系统的重要组成部分，水资源必须满足生态系统对它的需求。
32、同时，水资源不能影响生态系统，水环境污染必须处于一定的极限以下，不能因为水污染使生态系统受损。（4）水资源承载力的极限性。承载力的极限性表现为某个时期的某个区域，可利用的水资源具有最大值，这个时期的可利用的最大水资源量是指区域水资源除去考虑生态系统和水资源本身可持续发展的那一部分水资源外，剩下的水资源由于受自然条件和生产力水平条件限制所能开发的最大水资源，这样的水资源才是真正用于社会经济发展的水资源，这时的水资源明显具有阈值性，对某个时期的水资源具有唯一性。另一方面，区域最大可利用水资源随时间变化呈动态性，生产力水平提高，最大可利用水资源的绝对值势必会增加。（5）水资源承载力的社会经济承载性。
33、区域水资源与社会经济的关系表现为:社会经济发展以及人口增长所需水资源是否与区域最大可利用水资源量相适应，如果所需水资源超过最大可利用水资源量，则说明社会经济的发展超出区域水资源的承载范围。由于此时可利用最大水资源量是唯一的，因此为了实现区域社会经济的可持续发展，区域必然会改进技术水平，提高用水效率，或者调整生产力结构，尽力发展低耗水产业，减少高耗水产业。如果水资源仍然满足不了社会经济发展的需求，则需要减少社会经济发展规模或者减慢其发展速度，使区域人口和社会经济的发展适应水资源条件。相反，若所需水资源小于区域最大可利用水资源量，则社会经济的发展在水资源的承载力范围之内研究区域水资源承载力的根本目
34、的是在区域水资源可利用最大条件下发展获得综合效益最大的社会经济发展模式。水资源承载力研究涉及水资源-社会-经济-环境这一复杂系统，系统内各个要素时刻变化。2.赵国华 26通过对水资源承载力概念的分析，从生态属性、社会经济属性、时空属性、可持续属性、技术属性 5 个方面探讨了水资源承载力的内涵；（1）生态属性水资源-人类系统是一个典型的生态经济系统，有必要采用生态经济学的方法进行分析。水资源承载力就是从生态学的角度出发而提出来的。它以水作为承载体，将人口、生态环境和社会经济作为被承载体，这就充分体现了生态经济系统是水资源承载力研究的基础，水资源承载力具有生态属性。水资源承载力的生态属性还表现在其
35、具有极限含义。承载力在生态学中一般被定义为“某一生境所能支持的某一物种的最大数量”，它所包含着极限思想。因此，水资源承载力的生态属性具体表现为水资源承载力具有极限涵义，当达到水资源承载力时，也必然意味着这一生态极限得到充分的利用。水资源承载力的生态极限应当包括 3 个方面：水资源的开发利用量达到可更新水资源量；水环境质量符合设定的使用功能要求，污染物的浓度值和累积值都应处于极限值以下；满足水生态系统的安全性和生物多样性的需求以及区域宏观生态环境的用水需求。水资源承载力的生态极限是水资源存在承载极限的根本原因，但是由于水生态系统具有一定的弹性，所以水资源承载力的生态极限具有一定的动态性。同时，水
36、资源承载力的生态极限还与一定的生态建设和环境保护目标有关 5。（2）社会经济属性水资源承载力是一个具有自然和社会双重属性的概念，既反映了水资源系统的自然分布状态，也反映了水资源系统满足社会经济系统的能力，同时也与社会经济系统开发自然水资源系统的深度有关。因此，水资源承载力的研究要从水资源系统- 自然生态系统-社会经济系统的耦合机理上综合考虑水资源对人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力。水资源承载力的社会经济内涵主要表现在 3 方面：水资源承载力是以“预期的经济技术发展水平” 为依据，所谓：“预期的经济技术水平 ”主要包括区域水资源的投资水平、水资源开发利用和管理水平；区域水资源承载力是“经
37、过合理的水资源优化配置” 而得到的，而区域水资源优化配置是一种典型的社会经济活动行为；区域水资源承载力最终表现为“区域经济规模和人口数量” ，人口和相应的社会体系是区域水资源的承载对象，因此水资源承载力的大小是通过人口以及相对应的社会经济水平和生活水平体现出来 27。（3）时空属性水资源承载力是一定社会阶段一定区域上的水生态系统自身的承载力，具有时间属性和空间属性，对于不同的时空尺度，相同水资源量的承载力是不同的。水资源承载力是自然水生态系统同人类长期相互作用关系的反映，具有一定的时间属性。从某种意义上讲，水资源承载力的时间尺度也是一个未来的、长期性的概念。同样地，自然水生态系统同人类长期相互
38、作用中，不同的空间和空间尺度水资源承载的综合效用及其它约束因素如自然资源、劳动力资源和技术资源等都是不同的，因此具有空间属性。由此可见，在进行一个地区水资源承载能力研究时，只有把近期和远期目标结合起来，充分考虑地区差异，从而对远期的水资源承载力做出较为客观的预测和评价。（4）可持续属性水资源承载力表示区域水资源持续供给社会体系的能力，因此对水资源的开发利用应是可持续利用的。水资源持续利用是可持续发展框架下水资源开发利用的新模式，使水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护最合理的统一体。也就是说，既要保证水资源的持续、永久的利用，又要保证水资源的开发利用满足经济发展的需要。没有持续开发利用的水资
39、源，就谈不上社会经济持续稳定地发展，相反，社会经济的需求得不到水资源系统的支持，就没有社会经济持续稳定的发展。另外持续的内涵还表现在水资源承载力的增强是持续的。刘昌明院士在“ 中国 21 世纪水问题方略 ”中提出需水量零增长的概念，即随着经济的发展，由于水资源的约束而必然会导致需水量出现零增长甚至负增长，但是水资源承载力的增长是持续的，只是这时增长的形式不以资源量增加的方式表现出来，而是出现技术进步型承载力增长 27。（5）技术属性从理论上讲，作为自然生态系统，某一生境下应存在其所能支持的某一物种的最大数量，即所谓的承载力。然而目前所研究的水资源承载力并非一个纯粹客观的概念，而是自然水生态系统
40、同人类长期相互作用关系的反映，具有主观性的一面。水资源承载力离不开特定的科学技术背景，这不仅在于水资源承载力的生态极限与特定的技术水平有关，而且在于通过优化水资源管理或者提高科学技术水平可以提高水资源对社会经济的承载能力。3.周刚 28认为水资源承载能力具有时空内涵、社会经济内涵、持续内涵，具体体现如下：（1）时空内涵：水资源承载力具有明显的时序上和区域上的涵义。不同的空间尺度，相同水资源量的承载力是不同的，如在青藏高寒区和东南暖湿区相同数量水的承载力是完全不同的；另外水资源承载力在时间上是一个将来的概念，具有特定的时间内涵，随着时间的变化，影响水资源承载力的因素会发生变化，进而水资源承载力发
41、生变化。（2）社会经济内涵：区域水资源承载力的社会经济内涵主要体现在人类开发水资源的经济技术能力、社会各行业的用水水平、社会对水资源的优化配置以及社会的用水结构等方面，因此，可以依靠调整产业结构和发展经济技术水平等社会手段来提高水资源承载力。（3）持续内涵：区域水资源承载力表示区域水资源持续供给社会体系的能力，因此对水资源的开发利用应是持续利用。例如现今我国北方许多地区的地下水开发已超过其承载能力，这种开发就是非持续的。另外持续的内涵还表现在就是水资源承载力的增强是持续的。4.朱运海 29在对分析与总结水资源承载能力已有研究成果的基础上，认为为了进一步廓清水资源承载力概念的模糊性，增强其可操作
42、性，除了对其概念本身的把握，还应强调以下几点内涵：（1）时空内涵：它是自然水生态系统同人类长期相互作用关系的反映，具有一定的时间尺度；量化计算时，某些变量应当取特定时段上的平均值6；区域水资源的质与量、经济规模、开发力度、管理与技术水平等要素均与时间密切相关；水资源承载力的综合效用及其它约束因素如自然资源、劳动力资源和技术资源等都具有区域性；特定区域内水资源的分布也具有空间异质性。（2）生态内涵：生态环境需（用）水量本身就是水资源承载力的一个重要研究方向，它对于建立完善的水资源承载力基础理论体系来说具有重要意义；水资源安全是区域生态安全的重要组成部分，水资源的开发利用不应超过其生态极限，对水资
43、源承载力的认识与分析都应以此为基点。（3）可持续最优化内涵：水资源开发利用的代际平衡、地区平衡、供需平衡等原则本身就体现了可持续发展的思想；可持续发展本身既是水资源承载力研究的动力又是其研究的目的，最优化内涵也是可持续准则的最终体现；水资源承载力的研究要综合考虑水资源对区域人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力，应把它置于可持续发展战略构架下进行研究。三、水资源承载力的评价方法 30水资源承载能力的定量研究是指利用分析方法或建立模型工具对流域或区域的承载能力进行定量计算，得出区域承载水平及相关承载指标。20 世纪 90 年代初，许有鹏在新疆和田河流域运用模糊综合评判法进行水资源承载力的研究，
44、为西北干旱区水资源承载力研究提供了经验和模式。许新宜等在“八五”攻关课题中，将多目标决策分析技术引入华北地区水资源承载力的研究中；高彦春等利用模糊综合评判模型确定了汉中盆地平坝区的水资源开发利用所处的阶段。1999 年，傅湘等采用主成分分析法对区域水资源承载能力进行综合评价，通过与模糊综合评判法结果的对比分析，进一步证实主成分分析法的科学性。2003 年，王浩等在“九五”攻关中对西北地区建立了水资源承载能力的表征指标体系，并以水资源合理配置方案为基础计算了不同客体状态的承载水平。郦建强等综合利用投影寻踪、遗传算法和插值型曲线等方法为水资源承载能力综合评价建立了一种新的数学模型遗传投影寻踪插值模
45、型（GPPIM） ，提高水资源承载能力综合评价各层次的分辨力和评价模型的精度。2006 年，陈守煜等提出可变模糊评价模型与方法，科学、合理地确定样本指标对各级指标标准区间的相对隶属度和相对隶属函数。2009 年，赵建世等利用水资源公报、水资源规划等成果提出建立水量和水质双要素分析模型，并对石羊河流域进行了分析，具有数据宜获取、方法实用性强等特点。2012 年，薛小妮等利用层次分析方法和基于一维水质模拟的纳污能力模型计算了成都市不同水平年的水资源与水环境承载能力。综上所述，方法有其共性之处，大致归类可分为经验估算法、指标体系评价法和复杂系统分析法三大类。虽然大致概况为三类，但各类别之间有一定联系
46、，如复杂系统分析方法、多目标分析法和压力状态响应模型也是在建立指标体系的基础上进行计算的。总的来说，经验估算法是指操作主体应有专门知识和丰富的经验，据此提出一个近似的数字，可以满足决策者概念上的感性认识，但从估算精度来看，显然是不能满足要求；指标体系评价法能综合反映水资源承载能力的相对状况，但权重确定带有人为因素，衡量标准也不统一；复杂系统分析方法理论上能说明水资源承载能力内部的关系，也能计算出水资源可承载的人口和规模，但计算所需要的指标太多，计算过程比较复杂，不适合在资料较缺乏地区推广应用。 （以上引自张海涛有关水资源承载能力基本问题的探讨，2013）3.1 经验估算法经验估算法是依据专门知
47、识和丰富的经验，据此给决策者提出一个近似的数值来参考，但从估算精度来看，并不能满足要求，只能作为参考借鉴，主要包括背景分析法、常规趋势法和供需平衡法。 （引自：期刊流域水资源承载能力研究_李琪）（1）背景分析法（Background Analytics）是在一定的历史时段内，将自然和社会背景相似的区域的实际情况加以对比，推算对比区域可能的水资源承载能力的方法。但该方法分析一个或几个独立的承载因子，忽略了因子间的相互作用，局限于静态的历史背景中，割裂了资源、社会、环境之间的相互作用关系，对水资源承载力这样一个涉及到自然状况、社会经济的复杂生态系统来说显得过于单薄。（2）常规趋势法(Routine
48、 Trend)4：主要采用统计分析的方法，选择单项或多项指标来反映区域水资源承载力现状和阈值。该方法较多考虑的是单承载因子的发展趋势，忽略了各承载因子之间的相互联系，很难处理复杂巨系统之间的耦合关系，但其对某些承载因子的潜力估算的研究、对复杂巨系统的协调研究仍有借鉴意义。（3）供需平衡分析法（Supply and Demand Bal-ance）是根据区域水资源总量、可利用水资源量以及水资源需求总量，进行区域水资源供需平衡分析，由此来确定水资源承载能力。夏军等运用供需平衡分析法提出了可利用水资源量、水资源需求量、流域水资源承载力平衡指数等的计算方法，综合分析了我国西北干旱区水资源承载能力。郭忠
49、升等学者认为在大面积土壤退化林草地防治过程中应采取以水定需，即根据土壤水分状况，调整植被类型和群落密度，控制植物生产力，增加土壤水分补给，减少土壤水分消耗。提出土壤水分植被承载力的概念，将土壤水分承载力（土壤水分承载植物的最大负荷）定义为：在较长时期内，在现有条件下，当植物根系可吸收和利用土层范围内土壤水分消耗量等于或小于土壤水分补给量时，所能维持特定植物群落健康生长的最大密度，即雨水资源中补给土壤的部分水量所能维持植物健康生长的最大数量。该方法对于以天然降水为土壤水分唯一补给的地区的水资源承载能力研究具有重要价值。随后又提出了土壤水分植被承载力的确定方法，并运用观测资料初步建立了土壤水分植被承载力数学模型。秦伟等基于水量平衡理论，预测了吴起县2015 年各行业的用水量，并运用水资源平衡指数（IWSD）对该县未来的水资源承载力进行了评价，通过分析认为吴起县 2015 年以后水资源将难以承载生态和经济的发展规模，县域范围今后水资源匮缺的主要压力来自于生态和经济建设耗水。3.2 指标体系评价法这是一种采用统计方法选择单项和多项指标，以反映区域水资源现
