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自20世紀以來，新疆隨著土地開墾面積的擴大和水資源的開發利用，人口不斷增長。1909年新疆總人口201．79萬，總耕地76．6萬hm2，人均耕地0．37hm2。解放后，新疆進行了大規模土地開發，到1990年，耕地面積達到308．68萬hm2，較1949年增加1．54倍。同期人口增加到1515．58萬，較1949年增加2．49倍，人均耕地面積為0．203hm2，較1949年減少0．073hm2，但糧食單產卻由1342．5kg／hm2增加到3705kg／hm2，人均占有糧食由196．3kg增加到447kg，居全國各省區第五名，較為充分地保證了人口增加對糧食的需要。

顯然，隨著生產技術的改進，新疆水資源開發利用水平在提高，資源的人口承載能力也在提高。按照現在的技術條件，在水資源得到可持續開發的條件下，在生態環境得到良性循環的條件下，新疆的社會經濟能發展到一個怎樣的程度？人口的承載量是多少？其生活水平又如何？

1生活水平的期望值分析

衡量水資源的承載能力大小的主要依據是承載的人口數量和人口的生活水平，而人民群眾的生活水平主要決定于人民群眾對工農業產品的占有量。因此未來人口對工農業產品的占有量則必然影響水資源的承載能力的計算。

為了更客觀的分析新疆水資源的承載能力，有必要對全國乃至全世界的消費水平的變化趨勢進行詳細分析。農業產品可以分為糧食、棉花、蔬菜、油料、肉、蛋、奶等消費品，相對來說，簡單而一致；工業產品產品種類繁多，且與歷史年代有關，相對復雜，為簡單起見，用人均GDP描述工業產品的消費水平。

1．1主要農產品生產狀況

1．1．1我國（或世界）的農產品生產

（1）糧食：我國是一個農業大國，糧食生產是國家的頭等大事。從總體上說，目前我國的糧食供求基本平衡，但一直處于緊張運行狀態。1978年糧食總產量30477萬t，人均生產量316．6kg。從1990年到1996年，人均年糧食占有量在370kg以上，可以滿足基本需求。與世界人均水平420kg相比，還差20～50kg。1990～1996年間七年間四年凈進口，三年凈出口，年均凈進368萬t。從進口的品種來看，進口的主要是小麥，出口的有大米、玉米、大豆等。目前糧食的進出口主要起著品種調劑和豐歉調劑作用，糧食的供求平衡并未對國際市場形成依賴關系。

（2）棉花：雖然我國或者全世界棉花生產在不同時期有所波動，但總體趨勢仍是在發展。1978年我國棉花總產量216．67萬t，人均生產量2．25kg，1980～1989年的10年間我國棉花平均年產量為400．4萬t，1990～1996年的七年間棉花平均年產量為453．4萬t。全世界棉花平均年產量的變動情況是：1934～1938年為580萬t，1948～1952年為670萬t，1955～1956年為765萬t，1985～1989年為1702萬t，1992～1996年為1861萬t。

（3）畜產品：自1985～1996年12年間，我國肉類生產量增長了3倍多，年平均遞增10．7％。其中，豬肉生產量增長2．4倍，年均遞增8．4％；牛肉生產量遞增10．5倍，年均遞增23．9％：羊肉生產量增長4倍，年均遞增13．6％。豬肉產量在肉類的總產量中所占比重逐年下降，由1985年86％降至1996年的68．3％；牛羊肉產量在肉類總量中所占比值逐年上升，由1985年的5．5％，升至1996年12．3％。1996年人均占有量達到48．3kg，其中：豬肉33kg，牛肉4kg，羊肉2kg。可見，在找國未來的肉類消費中，牛羊肉所占比例將會明顯增大。

從1987到1992年，世界牛肉消費在各國之間是不平衡的，發達國家人均消費量大，年際變化小，而發展中國家人均消費量低（僅為發達國家的15％），但逐年增長趨勢明顯。據有關資料，1990年世界發達國家肉類人均消費量已達76．7kg，其中：牛肉26．8kg，占34．9％；羊肉2．8kg，占3．6％；豬肉29．8kg，占38．8％；禽肉17．3kg占22．6％。

目前我國人均肉類占有量雖然超過世界人均占有水平，但遠低于發達國家水平。我國人均奶類占有量只有6kg，大大低于世界人均占有量。

1．1．2新疆的農產品生產

新疆是我國的一個農業大省，1995年農業產值占全國農業總產值的3．65％，從八十年代到九十年代，新疆的農業發展較快，在全國中的比例呈上升趨勢。1978年糧食總產量為370萬t，人均生產量300kg，低于全國平均水平的317kg，1985年糧食總產量為497萬t，人均生產量365kg，1990年糧食總產量為677萬t，人均生產量443kg，九十年代以后雖然糧食總產量還在繼續保持增長，但人均生產量基本上保持440kg的水平。自1985年之后人均生產水平一直高于全國平均水平。新疆的棉花生產量從1978年到1995年間持續保持增長勢頭，1978年棉花總產量為5．5萬t，人均生產量4．5kg，而1995年棉花總產量達到93．5萬t，占全國的20％，人均生產量56．3kg，高于全國平均水平4kg。

新疆肉類生產水平居于全國中下游，1996年新疆肉類產量為60．3萬t，人均占有量為36kg，僅及全國人均肉類占有量的74．5％。隨著國家向西北傾斜的經濟政策的實施，新疆的經濟建設、必將迅速發展，人民群眾的生活水平將隨之改善，對肉類的需求將不斷增長，尤其是對牛、羊肉的需求量將會增長的更快。

但是，新疆的農業生產還是處于一種粗放式的經營狀態中，增產靠開荒，靠增加播種面積，灌溉基本上采用古老的大水漫灌方式。隨著農業生產技術的改進，這種耕作方式必然要被淘汰，而提高現有耕地面積的單產和灌溉用水的利用效率將是農業生產的發展方向。

1．2國內生產總值

隨著改革開放，我國經濟已經走上健康發展的道路。在1978～1995年期間，我國國內生產總值（GDP）平均年增長率達9．8％，明顯高于全球的2．7％（1980～1994）和東亞地區的8．3％。尤其是“八五”時期，年均增長達11．6％（“七五”為7．9％、“六五”為10．8％）。從人均國內生產總值來看，1978年僅為379元，1995年已經達到4754元（折合美元620）。國民經濟的高速、持續增長的主要動力之一為工業的快速發展。1978～1995年間，工業總產值和工業GDP年均增長率分別為14．9％和12．0％。由此驅動了用水的增長，對供水提出更高的要求。

進入九十年代我國政策開始向西傾斜，新疆的國民經濟發展也開始超過了全國平均水平，1980年新疆人均國內生產總值為410元，而1990年為1799元，1995年為4819元（折合美元628）。

1．3期望值分析

本次研究擬用兩類指標表示人民群眾的生活水平：農產品和國內生產總值GDP，人均農產品的占有量說明了人民群眾的溫飽程度，而人均GDP則代表富足程度。農產品分糧食、棉花、油料、蔬菜、甜菜、水果、肉、奶等指標，這些指標基本上涵蓋了人民群眾日常生活所必須的農業消費品。通過上述分析，綜合考慮世界、全國以及新疆的社會經濟發展歷程，我們給出了2020年和2050年的農產品和GDP的人均期望值，作為分析水資源承載能力的主要依據（見表1）。

生活水平標準劃分原則。人均農產品占有量達到上述指標，則承載人口的生活水平只是溫飽：在溫飽的基礎上，202O年人均GDP超過1萬元或2050年人均GDP超過4萬元，則承載的人口進入中等富裕水平；在溫飽的基礎上，2020年人均GDP超過2萬元或2050年人均GDP超過6萬元，則承載的人口進入富裕水平。

表1主要農產品期望值

2新疆水資源可利用量

新疆水資源承載能力研究擬按2020和2050年分別代表中遠期和遠景兩個水平年。前者利用水資源開發利用規劃和水資源合理配置方案分析的研究成果進行較詳細的分析計算；后者使用供需平衡原理，即水資源可利用量與耗水量相平衡的原理粗略估算承載能力。

新疆的多年平均自產地表水總徑流量為794億m3，按典型年法計算的75％來水保證率為734億m3，遠期可以被開發利用的水量還必須考慮以下幾部分：

（1）國外入境水量多年平均值為88億m3，75％來水保證率為77億m3，這些水量的一半可以被利用。

（2）昆侖山脈高山盆地羌塘區無法利用的水量20．81億m3，流入青海柴達木盆地的水量多年平均為4．03億m3，75％保證率為3．1億m3，這些水量均不能被利用。

（3）高山區出境河流奇普卡甫河、小阿克蘇河和巴爾魯克山西坡諸小河年徑流量全部流出境外，不能被利用，其多年平均值合計為17．8億m3，75％保證率為16．2億m3。

現狀流入哈薩克斯坦境內的伊犁河、額爾齊斯河、額敏河的年徑流量多年平均值分別為129．1億m3、89．6億m3、3．18億m3，合計為221．88億m3，75％來水保證率（由于觀測資料系列短，伊犁河和額爾齊斯河選用1992年作為典型年，額敏河選用1963年作為典型年）分別為100．8億m3、86．23億m3、2．86億m3，合計為189．9億m3。隨著新疆社會經濟的發展，遠期對這部分水資源的開發將勢在必行，初步設想到2050年三河的出境水量按50％計算。

（4）遠景平原區下游天然生態環境耗水量正常年份為121億m3，75％保證率的來水年份可以只維持天然植被的生態耗水92億m3，而放棄河湖生態補水29億m3。

新疆平原地下水補給量為402億m3，地下水資源量為383億m3，其中地表水轉化補給量為320億m3，無然補給量為63億m3，井灌回歸補給量為19億m3。這說明新疆地表水與地下水轉換頻繁，有利于重復開發利用。由于可利用量不包括重復利用量，故新疆地下水資源可利用量為63億m3。

綜上所述，新疆水資源可利用量多年平均值為628億m3，75％來水保證率為610億m3。

32020年新疆水資源承載能力分析

3．1邊界條件分析

為了有效地分析水資源承載能力，本研究擬將新疆分成南疆、北疆和東疆三大計算單元，以水稻、小麥、玉米（包括玉米、高粱、大麥、豆類）、棉花、油料、蔬菜、甜菜、其它（麻類、煙葉、啤酒花、藥材、打瓜籽、果用瓜等）八種作物描述種植業的種植結構，水果代表果林，肉和奶代表畜牧業，以三大產業刻畫經濟結構。

新疆氣候干旱，農業需要灌溉。為了能在作物生長期內充分發揮水的利用效率，必須擬訂科學合理的灌溉制度。綜合新疆17個灌溉實驗站的實驗資料以及當地群眾總結的豐產灌溉經驗，并考慮節水技術措施（如噴灌或微噴灌等）逐步實施，確定了主要農作物的凈灌溉定額。

現狀新疆生活用水水平與全國其它地區比較，屬于偏低水平。北疆的城市生活用水水平雖然高于南疆和北疆，但也只有170升／人日，而東疆最低只有97升／人日；農村生活用水水平更低，不足50升／人日。隨著社會經濟的發展，新疆的生活用水水平必然要接近我國其它地區。

現狀新疆工業用水量占總用水量的比例不足3％，但浪費現象比較嚴重，重復利用率不高，雖然北疆的烏魯木齊市和克拉瑪依市的工業比較發達，節水水平較高，但全疆平均萬元產值取水量高了全國其它地區。預計未來的形勢依然如此。

1995年新疆全區綜合渠系有效利用系數平均為0．47，其中南疆為0．45，北疆和東疆為0．50。根據國內外許多灌區的實踐表明，只要進行渠道防滲和灌區建筑物的配套及加強管理，可使渠系有效利用系數顯著提高，但在新疆地區由于自然地理條件惡劣，灌區改造工程投入大，因此渠系有效利用系數的提高將取決于水利事業費的投入。綜合考慮這些因素，本研究認為2020年全疆渠系利用系數可達0．6左右。

為了使新疆水資源承載能力的分析更符合實際，根據有關工程規劃設想，擬訂下述水利工程作為多目標模型的備選方案（見表2）。

3．2方案設置

水資源是限制新疆社會經濟發展的主要因素。提高水資源的承載能力，須采取提高節水水平、優化產業結構、提高污水處理能力、充分挖掘當地水資源的潛力、跨流域調水等、加強水資源管理等措施。根據新疆的實際情況，本次研究定義了5個基本的優化方案，方案的基本設置參見表3，然后利用多目標模型對新疆的社會經濟發展規模、各種模式下的水資源配置方案及各種配置方案對經濟、環境、糧食的影響程度作優化分析，并在此基礎上分析了2020年的水資源承載能力。

表2水利工程規劃方案

表32020年新疆水資源承載能力分析方案基本設置

注：“有節水措施”表示按3．1節的定額，“上規劃水利工程”表示按表2的設置。

3．3承載能力分析

在進行具體的承載能力分析計算時，允許某些指標低于期望值，但必須建立農產品的市場交換機制，即可以用超出期望值的農產品在國際市場或國內市場上去等價交換低于指標期望值的農產品，使總的農產品的人均占有量與指標期望值達到總體平衡。農產品交換平衡公式為：

（1）

式中

R——總體平衡指標

P——農產品的人均占有量

D——農產品的人均期望值

α——農產品的交換比

i——農產品指標分類

農產品交換比價受市場、政策、國際國內政治形勢等多種因素的影響與干擾，本研究參考1995年的農產品的市場銷售價格預測分析了未來主要農產品之間的交換比價（參見表4）。表中價格以糧食價格為基本單位，其它都是相對價格。

表4農產品相對交換比價

按照所給定的期望值和交換價格比，對上述五個方案進行了人口承載能力的分析。在農產品按照期望值達到平衡的情況下，也就是保證溫飽的程度時，方案A、B、C、D、E的全疆人口承載量分別是2640、2798、3198、3606、4264萬人，但是方案A、B、C的經濟發展水平太低，人均GDP不足1萬元；方案D和E無論是在經濟發展方面還是在農產品方面都好于前三個方案，特別是方案E，它在GDP總值和農產品生產總量上是五個方案中最高的，按照農產品平衡關系，方案E的人口承載量達到了4260萬人，比方案D多了655萬人，但是方案E的人均GDP僅為1．5580萬元，低于方案D，故方案D可以作為2020年新疆水資源承載能力分析的基本方案。

按照方案D的憂化指標，并根據溫飽生活標準，2020年新疆水資源的人口承載量為3606萬人，其中南疆為1638萬人，比預測人口1230萬人多408萬人，北疆為1863萬人，比預測人口1169萬人多694萬人，東疆為105萬人，比預測人口150萬人少45萬人。從生活水平來看，新疆人均GDP為1．77萬元，其地區分布為南疆最低，1．33萬元，北疆居中，為1．96萬元（接近富裕水平的下限2萬元），東疆最高為5．46萬元。雖然南疆和北疆能承載這么多的人口，但從人均GDP來看，被承載人口的生活水平只能達到一個中等富裕程度。要使被承載的人口既能溫飽又能有富裕的生活，則須降低承載人口的數量。在人均GDP達到2萬元的條件下，南疆承載的人口要下降到1087萬人，北疆為1822萬人。而東疆按照富裕水平的人口承載量顯然不只105萬人，它可以用工業產品換取農產品，從而承載比105萬人更多的人口。由于難以預測未來工業產品與農產品的價格交換比，故仍以105萬人作為東疆在富裕生活水平條件下的承載能力。因此，2020年新疆富裕生活水平下的人口承載能力為3014萬人。具體承載指標見表5。

表52020年方案D富裕條件下的水資源承載能力指標

42050年新疆水資源承載能力分析

2050年的新疆水資源承載能力以2020年的水資源承載能力研究為基礎，利用水資源供需平衡理論探索遠景的新疆社會經濟及生態環境的最大發展程度。

4．1需求預測與供需平衡

新疆是一個少數民族聚居區，下一世紀的城市化率將有加快趨勢，預計從2020年到2050年期間，30年的年平均增長率不應低于10‰，按10‰預測得2050年的總人口為3450萬人，其中城市人口為1890萬人，農村人口為1560萬人。預計2050年牲畜數量達到8500個基本綿羊單位。城市生活用水分居民生活和公共生活兩項，分別按160升／人日和120升／人日計算，農村生活用水90升／人日，一個綿羊單位用水12升／頭日。預計到2050年城市生活需水將達到19．3億m3，農村生活用水8．8億m3，新疆生活需水量合計為28．1億m3。

根據2020年水資源承載能力分析的成果，從1995～2020年25年期間GDP的年平均增長率為8．47％，預計2020～2050年的GDP增長速度將放慢，以每年增長5％計算，2050年新疆的GDP將達到27500億元。工業總產值30年的增長率比GDP的增長高一個百分點，按6％計算，到2050年將達到56700億元。工業的綜合萬元產值取用水定額將從2020年的45m3下降到25m3，因此2050年工業的總需水量將達到142億m3。

新疆的農業灌溉面積到2050年將比2020年多發展1000萬畝，達到7000萬畝，其中糧食為3490萬畝，考慮復種指數后，播種面積為4160萬畝，棉花面積達2225萬畝，油料面積760萬畝，蔬菜面積200萬畝，甜菜面積140萬畝，農田灌溉的綜合定額取310m3／畝，凈需水量為217億m3。飼草飼料基地和灌溉草場是提高載畜能力的主要措施之一，預計2050年其灌溉面積將在2020年的基礎上增加500萬畝，達到1880萬畝，綜合灌溉定額取280m3／畝，需水量為52．6億m3。林業面積由于農田防護林和果林的需要，2050年比2020年增加250萬畝，達到1350萬畝，綜合灌溉定額取280m3／畝，需水量為37．8億m3。2020年的新疆漁業需水量已經達到4．2億m3，2050年按10億m3凈需水量計算。因此，2050年新疆農林牧漁業的灌溉凈總需水量為317億m3。

新疆2050年的灌區改造將進入完善階段，綜合渠系有效利用系數也將有較大提高，達到0．7是完全有可能的。農村生活及農林牧業的毛總需水量為466億m3。加上城市生活和工業的需水量，2050年新疆總需水量為627億m3。現狀1995年國民經濟耗水率為0．74，考慮到2050年由于生產技術的提高，農業灌溉定額和工業萬元產值取用水定額將下降，而耗水率將會升高，預計2050年國民經濟耗水率為0．85，因此，2050年的新疆國民經濟耗水量為533億m3。

新疆水資源可利用量多年平均和75％保證率分別為628、610億m3，大于2050年新疆國民經濟耗水量533億m3，考慮到2050年水利工程還不能控制全部的可利用量，按可利用量的90％計算，為540～550億m3，與國民經濟耗水量基本保持平衡。

4．2承載能力指標

現狀農業用水是新疆的用水大戶，占總用水的97％，2020年農業用水所占比例下降到91．5％，這說明從1995年到2020年農業將逐步由粗放型耕作方式緩慢地轉向集約型耕作方式，2020年以后轉型速度將加快，農作物單產將有新的飛躍。預計2050年新疆糧食作物的綜合單產將達到380kg，糧食總產量將達到1580萬t；棉花單產將上升到110kg，總產量將達到245萬t；油料單產將上升到170kg，總產量將達到129萬t；蔬菜單產將上升到3000kg，總產量將達到600萬t；甜菜單產將上升到4000kg，總產量將達到560萬t。

畜牧業2050年按8500萬頭個基本綿羊單位計算，肉產總量為136萬t，奶產總量為130萬t。水果總產量243萬t。

根據2050年的人口預測，新疆人口預計將上升到3500萬人。這樣，人均GDP為7．86萬元，按1995年匯率計算約合1萬美元，相當于發達國家二十世紀末的水平。而農產品的人均占有情況是：人均糧食452kg，人均棉花70kg，人均油料37kg，人均甜菜160kg，人均蔬菜171kg，人均肉39kg，人均奶37kg，人均水果69kg。這些指標比2020年略有降低或基本保持其水平。

按照所設定的2050年的農產品期望值和給定的價格交換比，利用農產品平衡關系，估算在保證溫飽條件下的2050年新疆水資源承載人口為4000萬人，此時人均GDP為6．875萬元（約合9000美元），超過了富裕生活水平的下限6萬元，即到2050年新疆水資源可以承載4000萬人，且保證具有富裕生活水平，具體指標見表6。