银川平原地城镇区域水资源空间分布与城镇形成

胡 嘉,段汉明

(西北大学 城市与环境学院,陕西西安 710127)

1 银川平原城镇区域水资源总量分析

地处干旱区的银川平原年降水量仅仅 200 mm左右,蒸发量却近2 000mm。天然地表水资源量(黄河干流除外)为0.941,地下水资源量为 21.893亿 m3.据自治区水利水文站总结资料,天然地表水与地下水的重复为 20.517亿 m3。城镇区域可开采水资源总量为 120.32万 m3/d,截止到 2006年已经开采的水资源总量为 5.26万 m3/d。已开发水资源量占总量的 4.37%,其城镇区域水资源对其城镇发展的承载拥有巨大潜力(表 1)。[1](以上数据来源于:《宁夏回族自治区——资源环境地图集》,宁夏回族自治区发展改革委员会,中国地图出版社,2006年,第 26页)

2 基于分形视角下的水资源分布特征

空间分布下的分形特征可以通过将区域的水资源的分布点网格化,然后分别计算其容量维和信息维两种维数来确定。经过统计,银川平原区域内的水资源的分布点共 91个(其中水源地 27个,待开发水源地 64个)。将银川平原区域网格化,使其长短两边各被 k等份,则每个网格的尺寸为 E=1/k,将每个水资源分布点的网格数定义为 N(E),N(E)与 E有相关关系。则有:

N(E)∝k+D0

D0即为容量维。

即为容量维。

将第 i行,第 j列中的网格水资源分布点数目标记为 Nij,整个银川平原地区的水资源的分布点数标记为 N,则可得某一网格内水资源的分布点的出现的概率为:

Pij=Nij/N

然后得到信息量为:

I(E)=I0-D1lnE

其中 I0为常数,D1为信息维。

通过计算,银川平原水资源空间分布的容量维 D0=0.76(图 1),信息维 D1=0.26(图 2)。

根据陈彦光,罗静(1997)的研究表明信息维反映的是空间分布的分散或者集中的程度。一般来说,D0＞D1。当信息维 D1=0时,水资源集中分布于一点,这种情况一般来说比较少见。当信息维 D1=2时,水资源均匀的分布于地表。在这里 D1较接近于 0,说明银川平原地区资源分布相对集中,有利于集中开发。[2][3][4]

表1 银川平原城镇区域水资源分布表

表2 银川平原地区水资源分布点网格化后处理数据

图1 银川平原资源矿点空间分布容量维

图2 银川平原资源矿点空间分布信息维

3 银川平原城镇区域水资源分布与城镇空间形成的关系

从地域空间上来看,银川平原西有贺兰山的阻隔,东有灵盐台地的限制,南部为牛首山地区和腾格里沙漠,北部为毛乌素沙漠。黄河穿越其中部。

由于自然条件的制约,银川平原的城镇空间的发育形成也被限制在黄河生态基础为核心的平原地带。

自古以来银川平原地区的开发就以黄河水系为基础,对该区域的河流水系进行综合开发利用,经过数千年的发展逐渐形成了以黄河水系为核心的综合水利开发体系。

水利是人类社会为了生存和发展的需要,采取各种措施,对自然界的水和水域进行控制和调配,以防治水旱灾害,开发利用和保护水资源。(百度百科)同时以地下水系系统支撑地表水系统也是城镇分布的主要决定因素,城市的存在于发展都离不开水。充足的水资源可以加速城市经济的持续发展,水资源缺乏往往成为经济发展的失衡条件和制约因素。在自然环境条件极其脆弱的银川平原地区,水资源的分布与对水利资源的开发——水利体系建设直接影响了农业的空间与工业空间的布局,而农业的空间布局与工业空间的布局在一定程度影响着城镇空间的分布。(图 3)在银川平原的先秦时期,古老的居民往往选择在河流的二级台地上定居,这不仅因为水资源是不可缺少的条件,同时也是发展农牧业所必备的基础条件。秦汉以来的历代统治者对银川平原的河渠开发都相当重视,引黄灌溉成为银川平原城镇区域发展形成的关键。

图3

工业社会时期,银川平原城镇区域依托黄河发展,形成了南部青铜峡水利水电开发,西部贺兰山河渠开发,中部银川沿河工业开发,北部石嘴山扬水工程开发的一个梯度开发模式。

综合来看,水资源的空间分布与对水利资源的开发——水利体系建设对银川平原的城镇空间分布有三点影响:

1.河流为城镇发展提供直接的水资源,成为早期居民优先选择,建立城镇的最佳地点。

2.河流与水利的建设为农业发展提供了良好的发展条件,在农业社会时期,农业是城镇赖以存在的基础,城镇的形成往往依托农业,故城镇的布局和农业与河流水利形成不可分割的密切关系。在工业社会时期,河流与水利又是工业选址的首选,工业聚集的地方往往容易形成城市。

3.河流与河渠的开发建设也为城镇之间提供了交通的基础,成为区域之间密切联系的重要桥梁和纽带,从而为城镇沿河分布形成奠定了发展的基础。[5]

通过对银川平原城镇区域水资源的空间分布的特征的分析结合本节的分析可以看出,银川平原城镇区域水资源对银川平原城镇的发育形成与未来发展有重大意义。集中的分布的水资源,造就了以黄河水利体系为其生态基础的银川平原城镇区域。在未来银川平原城镇区域的开发建设中,应更加重视对该区域水资源的保护。保持一种清醒的头脑,坚持“保护先行,渐进开发”的发展策略。

[1]宁夏国土资源厅编制.宁夏回族自治区资源环境图集[M].北京:中国地图出版社,2006.

[2]陈彦光,罗静.城镇体系空间结构的信息维分析[J].信阳师范学院学报(自然科学版),1997(1):64-69

[3]王镇中.关中城镇区域空间结构的演变、动力机制与优化研究[D].[硕士学位论文].西北大学.2009.6

[4]王劲峰.空间分析[M].北京:科学出版社,2006

[5]许学强、周一星、宁越敏.城市地理学[M].北京:高等教育出版社,1997.07