设立河北雄安新区，是以习近平同志为核心的党中央作出的重大历史性战略选择，对于集中疏解北京非首都功能、探索人口经济密集地区优化开发新模式、调整优化京津冀城市布局和空间结构、培育创新驱动发展新引擎，具有重大现实意义和深远历史意义，是千年大计、国家大事^[1]。

习近平总书记指出，雄安新区首先是疏解北京非首都功能集中承载地，要坚持生态优先、绿色发展，着力建设绿色、森林、智慧、水城一体的新区，打造要素有序自由流动、主体功能约束有效、基本公共服务均等、资源环境可承载的区域协调发展示范区，为京津冀建设世界级城市群提供支撑^[2]。

为落实总书记的指示，中科院地理科学与资源所在中科院发展规划局的支持下，依托区域发展模拟、全国主体功能区划和资源环境承载力评价等方面的研究基础，基于卫星与无人机遥感、定位观测及历史文献资料，从历史、现实、未来多个维度，开展雄安新区（雄县、容城、安新3县）资源环境承载力评价和调控提升研究，形成了以下阶段性成果。

1 资源环境承载力评价 1.1 区位条件

雄安新区西承太行，北望燕山，地处海河水系大清河流域腹地（图 1）。海河水系发源于黄土高原，横切太行山脉后进入华北平原汇流入海。大清河上游支流潴龙河、孝义河、唐河、府河、漕河、萍河、杨村河、瀑河及白沟引河，九水汇集，注入华北明珠白洋淀^[3]。特殊的地理位置赋予新区背山向海、坐拥华北平原最大湿地等自然环境优势。

太行山东侧冲积平原自古繁华，从北到南屡建“首善之区”而被誉为中国“古都廊道”（图 2），北京、燕下都、灵寿故城、邯郸、邢都、邺城、安阳等古都（表 1）^[4]，都分布在这条廊道之上。新区临近“古都廊道”，连接荣乌高速、大广高速、京港澳高速及京广铁路和京九铁路，与京津两地相距100余公里，区位优势明显。

新区地处太行山断裂带和郯庐断裂带之间的安全区域，地质条件稳定，历史地震烈度为Ⅶ度，仅与北京市西北部、天津市南部等低值区相当^[5]。

1.2 土地资源承载力

新区3县（雄县、安新、容城）土地总面积1 557平方公里，远高于新区规划起步区面积（100平方公里）和中期发展区面积（200平方公里），略低于新区远期控制区面积（2 000平方公里）。

新区3县境内及周边以低海拔平原、洼地为主。按国家高程基准，新区3县最高海拔18米，最低5米，平均8.3米，低于海拔10米的地表面积1 166平方公里，适于承载农业、水产养殖业、湿地旅游业及低污染、无污染现代产业。

遥感调查结果显示，2015年新区3县土地覆被类型主要为耕地、聚落和湿地（含水域），约占总面积90%；城镇建成区仅为34.4平方公里，约占区域总面积2.2%（表 2），发展空间充裕（图 3）。区域产业结构中农业占比大，城镇化水平较低。2016年，户籍人口113万，城镇化率42%（表 3）^[6]。

当前，新区3县人口密度仅为726人/平方公里，单位面积年经济产出1 355万元/平方公里，与上海浦东新区（人口密度4 523人/平方公里，单位面积年经济产出6.53亿元/平方公里）、深圳特区（人口密度5 398人/平方公里，单位面积年经济产出9.66亿元/平方公里）相比，土地资源承载力仍有巨大潜力。

1.3 水资源承载力

新区3县多年平均降水516毫米，水资源总量1.2亿立方米/年，其中91%为地下水（表 4）。2015年，新区3县总用水量2.53亿立方米，其中地下水开发利用量2.47亿立方米，占总用水量的97.6%。总用水量中，农业用水量占77.3%，居民生活用水量占9.9%，工业用水量占8.6%。目前用水赤字1.4亿立方米/年^①，水资源承载力已达到自然的上限。

① 河北省水利水电第二勘测设计研究院.《海河流域水资源承载力监测预警机制建设》，数据为各县上报海委统计数据（现状年为2014年）

新区水资源承载力不足的一个重要表现是新区3县地下水位快速下降。2006—2015年，容城地下水埋深由19.2米下降到22.5米，雄县地下水埋深由17.8米下降到19.2米，安新地下水埋深由7.8米下降到10.8米，下降幅度达38%^②。新区3县地下水已不同程度超采，容城县因严重超采而形成20米深的漏斗。

② 河北省水利水电第二勘测设计研究院.《海河流域水资源承载力监测预警机制建设》，数据为各县上报海委统计数据（现状年为2014年）

华北地区水资源短缺是刚性的长期性问题。1960年以来，华北地区每10年增温0.1℃—0.3℃，降水量每10年减少5—20毫米（图 4），蒸发量呈增加趋势^[8]。中科院大气物理所的模拟研究表明，2026年以前是华北地区弱的多雨期，2026—2046年则为极端的干旱时段，华北地区水资源短缺形势将可能加剧（图 5）。

1.4 生态环境承载力

白洋淀是华北平原最大湿地，主要分布于安新县（312平方公里）和雄县（18.3平方公里）境内，计有143个淀泊、3 700条沟壕，属于典型的浅水型淡水湖泊^[9]。白洋淀一直被作为海河流域重要的蓄滞洪区，在拦蓄上游洪水、拱卫津冀安全，调节华北气候、补充地下水源方面发挥不可替代的作用，其水环境状况直接反映并影响雄安新区的生态环境承载力。

资料显示，白洋淀曾多次干淀，1984—1988年白洋淀曾连续5年干淀^[10]。为维持湿地生态系统基本功能，1996年以来引水济淀32次^[10]。遥感调查结果证明，1995年白洋淀水域面积为177平方公里（图 6），2005年仅为53平方公里（图 7），2015年“引黄济淀”后为78.5平方公里（图 8）。

水量减少和生产、生活污水排放导致白洋淀生态环境承载力进一步下降。据水利部海河水利委员会《海河流域水资源公报（2015）》评估结果，白洋淀约1/3水域水质为V类，2/3水域水质为劣V类^[11]，底泥存在不同程度污染，约2/3的水体达不到水域功能的基本标准。

生态承载力下降直接影响白洋淀的生物多样性、水产品生产和旅游业发展。白洋淀湿地生态系统自然保护区内，死鱼事件频发，现存47种大型水生植物、197种栖息鸟类^[12]（含国家一级重点保护鸟类4种、国家二级重点保护鸟类26种）的繁育生长遭受不同程度威胁。

此外，大气雾霾也深刻影响新区生态环境承载力。资料显示，过去30年新区3县大风天数每10年减少2— 5天^[8]，雾霾时有发生。2015年，保定市PM2.5年均浓度为107微克/立方米，是标准限值的3.1倍^[13]，在全国74个重点城市中排名倒数第一。

1.5 灾害风险

大清河流域年均降水500—600毫米，其中每年7—8月降水占全年降水的60%，暴雨频发。暴雨通过山前扇形河网快速下泄，注入白洋淀，汇水同步性强，洪涝灾害极易发生。据史料，过去700年雄县特大涝灾12年1次^[14]。1963年8月，大清河七峪站7天降水1 329毫米，白洋淀水位超过海拔11米达13天之久，京广线中断27天^[15]，百姓生命财产损失巨大。

全球增暖将导致流域暴雨增强，中科院大气物理所的模拟结果显示，如增暖2℃，暴雨将增强20%。根据对《近500年中国旱涝图集》 ^[16]、《清代海河滦河洪涝档案史料》 ^[17]和雨雪分寸记录分析，结合陆面水文模型VIC^[18]、多功能高性能水文-地质灾害模拟系统HiPIMS^[19]的模拟结果：当发生20年一遇的洪涝灾害时，3县淹没面积达34%，陆地平均淹没水深为3.2米（图 9）；当发生100年一遇的洪涝灾害时，3县淹没面积达61%，淹没水深约为4.5米（图 10）；当发生300年一遇洪涝灾害时，3县淹没面积达90%^[16]；当发生500年一遇的洪涝灾害时，3县全境被洪水淹没，平均淹没水深超过7米。

洪涝风险评估结果还表明，除西北、东北及西南小部分地区外，约1 100平方公里的地域洪涝灾害风险较高，占新区3县总面积的68%（图 6）。

2 未来发展情景与资源环境压力模拟 2.1 条件设置

依据雄安新区定位，参照沿海先发先进城市的标准，以人口规模300万和500万为目标值，在土地适宜性评价和洪涝灾害模拟的基础上，建立如下基本假设，开展多尺度区域发展与资源环境压力模拟。

（1）根据非首都功能集中承接地的功能定位，新区未来人口和产业主要集中在非农产业，人口机械增长全部来自区外的北京非首都功能疏解，区内原有农村人口将在新区建设的推动下逐步城镇化。

（2）根据国家《新型城镇化规划》，新增城市人口的人均建设用地标准为100平方米。初期基础设施建设需求大，工矿交通用地面积在最初10年按20%速度增加，第二个10年降为10%，第三个10年降为5%，此后保持不变；农村居民点面积随农村人口城市化逐步减少；未来新区产业用地规模约占城镇建设用地面积的20%。

（3）建设用地布局优先考虑土地适宜性，按土地适宜程度从高到低依次开发。土地适宜性评价综合考虑土地利用、地块高程、洪涝风险、交通通达性等因素。

（4）针对区域水资源短缺和水环境问题，新区产业选择偏向低耗水或节水工业，现有耗水型工业逐步退出，可能造成区域水环境污染的皮革、造纸、化工、有色冶金等行业逐步退出，工矿用水总量基本保持不变；城镇用水（含生活和城镇服务业）参照北京市用水标准；农村生活用水控制在人均100升/天的标准；农业用水随耕作面积而变；生态用水基本保持不变，充分利用中水。

（5）根据新区建设目标，未来新区以高端、高技术、绿色环保产业为主，单位土地面积的产出效率达到同类地区的产出水平。

2.2 模拟情景1：人口300万

模拟结果显示：

（1）当人口规模达到300万时，雄安新区核心区人口预计达到250万人，城镇建设用地需求485平方公里，建设用地占区域土地总面积31%，其中产业用地100平方公里，区域资源环境系统从目前以农业系统为主体转变为以城市为主体。

（2）城镇生活用水需求达到5亿立方米/年，农村生活用水需求下降至0.14亿立方米/年，工矿用水基本保持不变，农业用水需求降至2.14亿立方米/年，总用水需求8.11亿立方米/年。

（3）新区西北部、东北部将成为城市化区域（图 11），传统农业生态系统减少60%。当发生100年一遇洪涝灾害时，按国家基准地理高程估算，将有1/3建成区存在洪涝灾害风险（图 12）。

（4）新区产业体系基本建成，有能力与中关村国家自主创新示范区、滨海新区等形成分工合作体系，经济效率可望达到张江高新技术园区的水平，单位面积的年经济产出约4亿元/平方公里，年产出总量超过1 900亿元，成为推动京津冀经济转型发展的引擎。

2.3 模拟情景2：人口500万

模拟结果显示：

（1）当人口规模达到500万时，核心区人口预计达到450万人，城镇建设用地需求671平方公里，建设用地占新区土地总面积的43%，其中产业用地130平方公里。

（2）城镇生活用水需求将达到约9亿立方米/年，农村生活用水需求降至0.1亿立方米/年，农业用水需求降至1.7亿立方米/年，总用水需求达到11.6亿立方米/年。

（3）新建城区在西北部和东北部进一步扩展（图 13），新区湿地系统、陆地景观格局将发生功能性变化，传统农业生态系统减少90%。当发生100年一遇洪涝灾害时，约一半的建成区存在洪涝风险（图 14）。

（4）新区产业规模达到国家技术创新中心水平，单位面积经济产出与国家自主创新示范区持平（单位面积年经济产出约8亿元/平方公里），地区年经济总量将超过5 300亿元，高于目前保定市经济总量。

3 资源环境承载力调控提升方向

现有生产生活模式下，新区3县资源环境承载力已接近自然上限；未来新区建设将进一步加大区域资源环境压力；要实现新区建设目标，必须科学调控、提升新区资源环境承载能力。针对水资源短缺、地表水质污染和洪涝灾害风险等区域资源环境承载力主要限制因素，提出4点对策建议。

（1）合理控制人口规模和产业结构，调控区域资源环境压力。坚决实施非首都功能疏解措施，并将雄安新区人口规模控制在500万以内，防止出现北京人口未减而新区却聚集数百万人口现象；发展低耗水、无污染现代高技术产业和现代服务业体系。

（2）多途径调水，适度控制湿地和森林面积，提升水资源承载力。南水北调工程每年可向新区调水4亿立方米，如实施“人口疏解+调水指标”同步政策，每年另增加调水1.5亿—2.3亿立方米（图 15）；上游水库、“引黄济淀”每年为白洋淀注水2.6亿立方米；耕地转化为建设用地后，每年可减少用水1亿立方米。以上途径综合实施，每年可增加水资源量9亿—10亿立方米。此外，应实施非常规水源利用政策，拓展供水渠道，按“海绵城市”理念建设新区。新区水面年均蒸发量1 124毫米，约为降水量的2倍。为减少蒸发损失，湿地面积应控制在400平方公里。森林面积不宜过大。新区森林年均蒸散量550毫米，与降水量相当，草地年均蒸散量约为森林的3/4^[20]。新区绿化应林草结合，森林覆盖率宜控制在35%以下，并将有效减少蒸散作为条件纳入森林布局规划。

（3）加大减排治污力度，提高生态环境质量，提升生态环境承载力。首要任务是保护白洋淀。将整个白洋淀纳入新区管辖，建设国家湿地公园。控制新区污染物不超过目前水平的20%；围绕淀周建设1—2公里森林带，稳定维持湿地面积350平方公里。在白洋淀周边和河流两岸规划建设生态廊道；结合新区功能布局，科学建设城市绿地生态系统。

（4）提高防洪标准，科学选址建设项目，规避洪涝灾害风险。按100年一遇防洪标准，对千里堤、新安北堤、四门堤、障水埝、淀南新堤进行建设（图 16）。对白洋淀上下游河道实施疏浚和河堤加高工程，在白洋淀内实施开卡除堼工程^[21]。按200年一遇防洪标准建设城市项目^[22]。建立流域洪涝灾害风险监测、预警系统。建设项目选址优先考虑新区西北部地区，以防范洪涝灾害风险。如启动区选址不变，则应将“地面垫高3米”作为建设条件纳入规划。

4 结论

综合上述分析，可得到3点结论。

（1）雄安新区区位优势明显，土地资源丰富，但如维持现有的生产、生活、生态模式，新区3县资源环境承载力已接近自然上限。主要限制因素是：水资源短缺，地表水质污染，洪涝灾害风险。

（2）新区规划建设将显著加大新区资源环境压力。当人口规模达到300万时，城镇建设和产业用地分别为485和100平方公里，年用水8.1亿立方米，传统农业生态系统减少60%。当人口规模达到500万时，城镇建设和产业用地分别为670和130平方公里，年用水11.6亿立方米，传统农业生态系统减少90%。当发生100年一遇洪涝灾害时，两种情景下分别有约1/3和1/2的建成区存在洪涝灾害风险。

（3）实现新区建设目标，需科学调控、提升区域水资源和生态环境承载力。具体方向包括：新区人口规模控制在500万以内；多途径调水，适度控制湿地和森林面积；加大减排治污力度，提高生态环境质量；提高防洪标准，科学选址建设项目。

从百年尺度看，影响新区发展的关键因素是人口规模、供水能力和环境质量；千年后，确保雄安新区是否能够成为我们这代人留给子孙后代的历史遗产，则依赖于华北资源环境系统弹性幅度和新区灾害风险防范能力。要把新区建设成为绿色生态宜居新城区、创新驱动发展引领区、协调发展示范区和开放发展先行区，仍需统筹谋划，提出系统化、详尽的资源环境承载力优化提升方案。当务之急是进一步细化水土资源评价、环境污染整治、洪水灾害模拟、城市发展预测、产业结构规划、生态建设策略等6个方面的研究。通过深入研究和科学规划，从提升资源环境承载力和合理控制资源环境压力两方面入手，彻底破解新区建设发展面临的水资源短缺、地表水质污染、洪涝灾害风险等内附与衍生的资源环境问题。