“一帶一路”背景下烏魯木齊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源承載力研究

王建新，張 麗

(新疆財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，烏魯木齊 830012)

“一帶一路”背景下烏魯木齊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源承載力研究

王建新，張 麗

(新疆財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，烏魯木齊 830012)

國家確定新疆為“一帶一路”核心區(qū)，烏魯木齊獲得了新的發(fā)展機(jī)遇。然而烏魯木齊作為我國30個極度缺水的城市之一，水資源缺乏制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題不容忽視。文章以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)，對烏魯木齊水資源承載力狀況進(jìn)行評價分析。選取人口總量、人均水資源量等13個指標(biāo)建立評價指標(biāo)體系，并且借助SPSS19.0分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。研究結(jié)果表明：烏魯木齊水資源承載力在逐漸增強(qiáng)，但仍面臨嚴(yán)峻考驗，其中社會經(jīng)濟(jì)狀況是其主要影響因素。

烏魯木齊；水資源承載力；經(jīng)濟(jì)發(fā)展

隨著“新絲綢之路”經(jīng)濟(jì)帶的提出，新疆在新時期獲得了新的發(fā)展機(jī)遇。在建設(shè)新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略上，烏魯木齊具有區(qū)位、政策、資源、文化等方面的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢讓烏魯木齊在新時期面臨重要的發(fā)展機(jī)遇。但是水資源的缺乏在一定程度上制約著烏魯木齊的發(fā)展。烏魯木齊總體規(guī)劃提出，到2020年工業(yè)增加值將達(dá)到3 000億元，城市規(guī)模也將達(dá)到500萬人。這意味著到2020年烏魯木齊市年用水量將會達(dá)到15億m3，比當(dāng)前超過11億m3的年用水量還要多。可見隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，人口數(shù)量的增加，烏魯木齊用水需求將會不斷增長，用水缺口也將增大，因此，距海洋最遙遠(yuǎn)的城市烏魯木齊正在面臨一場嚴(yán)峻的缺水考驗。

1 文獻(xiàn)綜述

國際上對水資源問題的研究比較多，但專門針對水資源承載力的研究相對較少，大多數(shù)在對產(chǎn)業(yè)承載力或可持續(xù)發(fā)展等研究中把水資源承載力作為一個因素來分析。近年來，水資源承載力問題隨著國際水資源日益嚴(yán)峻而受到廣泛關(guān)注。Harris等從水資源供應(yīng)的角度研究了城市水資源承載力的問題[1]。Olli Varis等探索了我國長江流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源承載力之間的關(guān)系[2]。T. Sawunyama等借用地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)分析了林波波河流域小水庫的調(diào)蓄能力，并且提出應(yīng)將小水庫作為水資源系統(tǒng)的一個部分加以利用[3]。

我國學(xué)者對水資源承載力的研究大多集中在水資源承載力的定義、評價方法和實證研究三個方面。許有鵬認(rèn)為水資源承載力是指在特定的地域范圍內(nèi)和發(fā)展模式下，該地域內(nèi)水資源能夠支撐其經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保持生態(tài)環(huán)境的最大限度[4]。夏軍等指出應(yīng)將可持續(xù)發(fā)展作為分析水資源承載力的前提條件[5]。李高偉等認(rèn)為水資源承載力是一個地區(qū)的水資源在特定的社會歷史和科技水平條件下，在不破壞該地區(qū)的社會和生態(tài)系統(tǒng)的前提下，能夠支撐其最大的工農(nóng)業(yè)、城市規(guī)模以及人口的能力[6]。目前，針對烏魯木齊水資源承載力的研究相對較少，主要是在研究新疆整體水資源承載力時涉及到烏魯木齊水資源的問題。較早對烏魯木齊水資源承載力進(jìn)行研究的是施雅風(fēng)等人，他們利用常規(guī)趨勢法對烏魯木齊河流域水資源承載力進(jìn)行了分析[7]。董煜等分析了烏魯木齊市水資源承載力的特點(diǎn)，并利用系統(tǒng)動力學(xué)探索了不同政策對水資源承載力的影響[8]。李森在分析烏魯木齊各個行業(yè)用水結(jié)構(gòu)變化及其規(guī)律的基礎(chǔ)上，探討了變化的原因，并預(yù)測了未來用水結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，為烏魯木齊社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了參考[9]。

鑒于目前國際國內(nèi)對水資源承載力未有一個統(tǒng)一的概念，本研究將其界定為：在不同的社會條件和技術(shù)條件下，在合理開發(fā)利用水資源的前提下，該區(qū)域的水資源能夠支持人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境當(dāng)前和未來發(fā)展的能力。因此，根據(jù)水資源承載力定義中所包含的內(nèi)容建立評價指標(biāo)體系，并據(jù)此運(yùn)用主成分分析方法對烏魯木齊水資源承載力進(jìn)行分析。

2 烏魯木齊概況、數(shù)據(jù)來源及處理

2.1 研究區(qū)域概況

烏魯木齊位于新疆維吾爾自治區(qū)中北部，亞歐大陸腹地，北天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣，處于東經(jīng)86°37′33″-88°58′24″，北緯42°45′32″-44°08′00″，海拔高度0.68 km到0.92 km，氣候干燥，雨水較為稀少。2004年烏魯木齊全年供水總量是8.37億m3，2011年增長到10.68億m3。此外，烏魯木齊最高日供水量也在增加，2010年最高日供水量74萬m3，2011年已經(jīng)超過90萬m3，2012年達(dá)到100.4萬m3，接近城市日制水產(chǎn)能極限[10]。

2.2 數(shù)據(jù)來源及指標(biāo)選擇

數(shù)據(jù)主要來自《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》《新疆統(tǒng)計年鑒》《烏魯木齊統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》中2000-2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。以晁偉鵬等人的研究[11-13]為基礎(chǔ)構(gòu)建指標(biāo)體系，選取了13個指標(biāo)，即X1[GDP總量(108元)]、X2[固定資產(chǎn)投資額(108元)]、X3[總?cè)丝?104人)]、X4[非農(nóng)人口(104人)]、X5[水資源總量(108m3)]、X6[年平均降水量(mm)]、X7[有效灌溉面積(103ha)]、X8[人口增長率(%)]、X9[污水集中處理率(%)]、X10[污水日處理能力(104m3)]、X11[人均GDP(元)]、X12[人均水資源量(m3)]、X13[城市人均日生活用水量(L)]。將這些指標(biāo)錄入SPSS19.0進(jìn)行主成分分析，得出烏魯木齊水資源承載力因素系數(shù)矩陣(表1)。從表1中能夠看出，表中多數(shù)相關(guān)系數(shù)較大，表明各變量顯現(xiàn)較強(qiáng)的線性關(guān)系，因此可以從中提取公共因子進(jìn)行因子分析。

表1 相關(guān)系數(shù)矩陣

2.3 主成分分析數(shù)據(jù)處理

用SPSS19.0作主成分分析得到主成分的特征值、貢獻(xiàn)率(表2)和因子載荷矩陣(表3)。從表2中可以看到，4個因子的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到91.306%，基本代表了烏魯木齊水資源承載力的13個影響因子，符合主成分分析的要求。因此，進(jìn)一步得出表3。由表3可知，X1，X2，X3，X4，X7，X8，X10，X11在成分1上有較高的載荷；X5，X12在成分2上有較高的載荷；成分3主要解釋了X9，X13；成分4主要解釋了X6。

表2 主成分特征值和貢獻(xiàn)率

表3 因子載荷矩陣

第1主成分包括GDP總量、固定資產(chǎn)投資額、總?cè)丝凇⒎寝r(nóng)人口、有效灌溉面積、人口增長率、污水日處理能力、人均GDP，代表了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，占50.675%的貢獻(xiàn)率，表明社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r是烏魯木齊水資源承載力的主要影響因子。一方面，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入推進(jìn)和國家戰(zhàn)略重點(diǎn)西移，烏魯木齊城市化和工業(yè)化速度不斷加快，這使得烏魯木齊生產(chǎn)用水和生活用水逐年增加。生產(chǎn)用水總量由2004年的1.55億m3增長到2011年的8.77億m3，而且仍在持續(xù)增長。烏魯木齊的快速發(fā)展也吸引了來自全國各地的人口在此集聚。2012年末，烏魯木齊市常住人口335萬人，與上年相比增加了13.79萬人。人口的持續(xù)增長給烏魯木齊水資源承載力帶來巨大的挑戰(zhàn)。另外，2012年烏魯木齊農(nóng)業(yè)有效灌溉面積是53 700ha，這意味著需要大量的水資源。據(jù)烏魯木齊水務(wù)部門的數(shù)據(jù)顯示，2012年烏魯木齊的總用水量是11.1億m3，而農(nóng)業(yè)用水為6.6億m3，占用水總量的60%。烏魯木齊農(nóng)業(yè)大部分集中于和平渠灌區(qū)和青年渠灌區(qū)，一定程度上存在大水漫灌的澆灌方式，水資源的利用系數(shù)僅為45%。雖然農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)用水中的比重不斷減少，但是相比其他產(chǎn)業(yè)用水量仍占較大比例，農(nóng)業(yè)用水問題依然嚴(yán)峻。另一方面，烏魯木齊的固定資產(chǎn)投資額逐年增加，2000年固定資產(chǎn)投資額為125.04億元，2012年增長為1 010.3億元。固定資產(chǎn)投入額的增加使得城市能夠引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和提高基礎(chǔ)設(shè)施水平。2006年烏魯木齊有污水處理廠5座，到2012已經(jīng)新建和改擴(kuò)建了9座污水處理廠。城市排水管道密度2000年為2.67km/km2，2012為3.53km/km2。污水日處理能力由2000年的20萬m3，2006年的36.5萬m3，到2012年的73.1萬m3，這在一定程度提高了烏魯木齊水資源的利用率。

第2主成分是水資源供應(yīng)狀況。主要包括水資源總量、人均水資源量。2011年烏魯木齊年用水量為10.68億m3，而當(dāng)年水資源總量為9.55億m3；2012年用水量為11.1億m3，當(dāng)年水資源總量為9.85億m3，顯示出烏魯木齊水資源供需不平衡。另外，烏魯木齊人均水資源量存在明顯不足。按國際上通用標(biāo)準(zhǔn)計算，人均水資源量大于2 000m3為水資源豐富的地區(qū)，1 000m3到2 000m3之間的地區(qū)是脆弱區(qū)，500m3到1 000m3之間是緊缺區(qū)，小于500m3為貧困水區(qū)[14]。2011年烏魯木齊人均水資源量為388m3，2012年為351m3，均低于500m3，處于貧困水區(qū)。隨著城市化進(jìn)程加快，烏魯木齊人口增長，意味著城市用水量會不斷增加，但是水資源總量一直處于波動狀態(tài)，有的年份甚至在減少，水資源供需矛盾十分突出。

第3主成分包括污水集中處理率、城市人均日生活用水量。烏魯木齊的城市人均日生活用水量從2003年的469.36L下降到2011年的143.68L。雖然2012年該指標(biāo)有所上升，為148.69L，但是總體呈現(xiàn)下降趨勢。說明隨著人們節(jié)水意識的增強(qiáng)，節(jié)水設(shè)施的推廣應(yīng)用，一定程度上緩解了用水壓力。烏魯木齊污水集中處理率2011年為77.38%，2012年已經(jīng)達(dá)到81.89%，這說明隨著污水處理技術(shù)的提高，污水集中處理程度不斷加強(qiáng)也在一定程度上緩解了烏魯木齊用水壓力。

第4主成分占9.058%的貢獻(xiàn)率，主要包含年平均降水量。烏魯木齊是一個處于干旱區(qū)的典型內(nèi)陸城市，降水是其重要的水資源，降水量在一定程度上緩解了烏魯木齊用水壓力。

進(jìn)一步得出成分得分系數(shù)矩陣(表4)。根據(jù)表4可寫出以下因子得分函數(shù)：

Y1=0.147X1+0.136X2+0.174X3+0.173X4+0.05X5-0.017X6+0.134X7-0.116X8+0.038X9+0.160X10+0.155X11-0.023X12+0.024X13，

Y2=0.050X1+0.142X2-0.082X3-0.096X4-0.383X5-0.074X6-0.263X7+0.060X8+0.386X9+0.180X10+0.033X11-0.041X12+0.133X13，

Y3=0.025X1+0.015X2-0.056X3-0.053X4-0.029X5-0.143X6+0.016X7+0.563X8-0.074X9-0.209X10+0.003X11-0.135X12-0.473X13，

Y4=-0.038X1-0.071X2+0.027X3+0.028X4-0.005X5+0.728X6+0.128X7-0.120X8-0.048X9-0.072X10-0.041X11-0.409X12+0.054X13。

將表2中的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，構(gòu)造綜合評價函數(shù)：

Y=0.506 75Y1+0.195 92Y2+0.119 81Y3+0.090 58Y4。

表5是2000年到2012年烏魯木齊水資源承載力的綜合得分，分值越大，說明承載力越高。

表4 成分得分系數(shù)矩陣

表5 烏魯木齊水資源承載力綜合得分

第1主成分的變動趨勢和總趨勢大致相同，大致顯示出逐年上升的趨勢，可見水資源在一定程度上支撐了烏魯木齊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第2主成分的變化趨勢是先逐年下降再上升，主要是由于人口不斷增加和水資源總量在減少的原因。第3，4主成分一直處于上升和下降交替變化中。2000年到2006年以及2008年的烏魯木齊水資源承載力綜合得分為負(fù)，表明這些年份烏魯木齊水資源承載力低于所研究時間段的平均值。2007年以及2009年到2012年的綜合得分為正值，說明這些年份烏魯木齊水資源承載力大于所研究時間段的平均值。本文分析的結(jié)果表明，2000年以來，烏魯木齊水資源承載力多數(shù)年份很弱，但近年來呈現(xiàn)不斷提升的趨勢。主要原因可能在于近年來，烏魯木齊加大了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)高級化水平不斷提升，各行業(yè)水資源利用技術(shù)得到不斷改善，使整體產(chǎn)業(yè)用水效率提高。同時，烏魯木齊市政府大力倡導(dǎo)合理利用水資源，尤其是污水處理、節(jié)水和水資源再生等技術(shù)的利用，在一定程度上提升了烏魯木齊水資源的承載力。除此之外，隨著城市居民整體素質(zhì)的普遍提升，其節(jié)水意識不斷增強(qiáng)，加上社會輿論的監(jiān)督和相關(guān)政策措施的實施，都促進(jìn)了烏魯木齊水資源承載力的提高。

3 結(jié)論與展望

上述分析結(jié)果從一定程度上反映出烏魯木齊近年來水資源承載力的變化趨勢，可以說社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r是影響烏魯木齊水資源承載力的主要因素。隨著國家戰(zhàn)略重點(diǎn)西移，“一帶一路”戰(zhàn)略的提出，烏魯木齊城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活用水的需求將不斷增加，而水資源供給總量趨于減少，烏魯木齊水資源問題依然十分嚴(yán)峻。因此，烏魯木齊必須堅決實施開源節(jié)流的政策，大力倡導(dǎo)合理用水，節(jié)約水資源。利用新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶帶來的歷史機(jī)遇，繼續(xù)大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新型服務(wù)業(yè)，同時，加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，擴(kuò)大附加值高并且耗水量低的農(nóng)作物的播種面積。不斷加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)污水的自處理能力，并對采用水資源循環(huán)利用的企業(yè)給予政策上的優(yōu)惠。另外，加大財政投入力度，不斷開發(fā)和引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)、水資源利用技術(shù)、水資源循環(huán)使用技術(shù)、污水處理技術(shù)等，充分合理利用水資源。加強(qiáng)宣傳，積極倡導(dǎo)“水足跡”概念的推廣，讓人們從只處理自己的直接水足跡轉(zhuǎn)變到處理自己的總水足跡，樹立節(jié)水意識，改變那些不合理的用水方式。總之，讓水資源不再裹住烏魯木齊發(fā)展的腳步，使現(xiàn)在和未來的烏魯木齊在有限的水資源支持下得到充分發(fā)展。

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(責(zé)任編校：李秀榮)

On the Economic Development and the Carrying Capacity of Water Resources in Urumqi in the Background of “One Belt and One Road”

WANG Jian-xin， ZHANG Li

(School of Economics， Xinjiang University of Finance & Economic， Urumqi 830012，China)

Xinjiang has been designated as one of the “One Belt and One Road” core areas and Urumqi has gained new development opportunities. However， the shortage of water resources of Urumqi， one of the 30 cities with extreme water shortage in China， restricts its economic development. The authors of this paper， based on the theory of sustainable development， analyzed the water resources carrying capacity of Urumqi， established an evaluation index system with 13 indicators such as the total population， and per capita water resource， and processed the data with the help of SPSS. The results show that the Urumqi water resource bearing capacity gradually increases， but still has its problems with social and economic status being the major ones.

Urumqi City； water resource carrying capacity； sustainable development strategy

F303.4

A

1672-349X(2015)03-0095-05

10.16160/j.cnki.tsxyxb.2015.03.030