基于水生態(tài)約束的甘肅省產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化方向初探

李菲　張小平

摘要：為協(xié)調(diào)水生態(tài)環(huán)境與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，基于水資源和水環(huán)境兩個(gè)方面構(gòu)建了甘肅省水生態(tài)約束分區(qū)指標(biāo)體系，并提出了水生態(tài)約束分區(qū)單元?jiǎng)澐趾头謪^(qū)方法。在水資源約束分區(qū)和水環(huán)境約束分區(qū)的基礎(chǔ)上，通過各地區(qū)水資源約束和水環(huán)境約束的二維象限解析，將甘肅省水生態(tài)約束劃分為水資源約束高-水環(huán)境約束高區(qū)、水資源約束高-水環(huán)境約束低區(qū)、水資源約束低-水環(huán)境約束高區(qū)、水資源約束低-水環(huán)境約束低區(qū)4種類型區(qū)，其中嘉峪關(guān)市和甘南州兩地的產(chǎn)業(yè)布局的水生態(tài)適應(yīng)性相對較好。對此提出了甘肅省產(chǎn)業(yè)升級的重點(diǎn)改造、產(chǎn)業(yè)環(huán)境準(zhǔn)入條件以及產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化方向。研究結(jié)果可為其他地區(qū)協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與水資源、水環(huán)境關(guān)系等方面提供理論與方法借鑒。

關(guān)鍵詞：水生態(tài);約束分區(qū);產(chǎn)業(yè)布局;甘肅省

中圖分類號：X324;X22? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）02-0169-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.02.038? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Preliminary study on optimization of industrial layout in Gansu province

based on water ecological constraints

LI Fei，ZHANG Xiao-ping

（College of Geography and Environmental Sciences，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China）

Abstract： In order to coordinate the relationship between water ecological environment and the development of regional industry， based on the two aspects of water resources and water environment， a zoning index system for the water ecological constraints in Gansu province was constructed， and a division and zoning method of the water ecological constraints was proposed. On the basis of water resource constraint zone and water environment constraint zone， through the two-dimensional quadrant analysis of water resources and water environment constraints in each region， the water ecological constraints of the whole province were divided into four types of water ecological constraint zones， including high water resources constraint and high water environmental constraint， high water resources constraint and low water environmental constraint， low water resources constraint and high water environmental constraint， low water resources constraint and low water environmental constraint， among them， the industrial layout of Jiayuguan city and Gannan prefecture has relatively good aquatic ecological adaptability. In this regard， the key transformation of industrial upgrading in Gansu province， the industrial environment access conditions， and the optimization of industrial layout are proposed. The research results can provide theoretical and methodological references for other areas to coordinate the relationship between industrial development and the relationship between water resources and water environment.

Key words： water ecology; constrained zoning; industrial layout; Gansu province

水是人類賴以生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要資源，其數(shù)量、分布和開發(fā)利用條件直接影響著區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，水的消費(fèi)總量也在迅速增加。同時(shí)，工業(yè)廢污水和城市生活污水排放量也持續(xù)增加，導(dǎo)致區(qū)域的水資源短缺[1]、水環(huán)境污染[2，3]、供需矛盾尖銳[4]，水生態(tài)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束日益加劇[5，6]。水生態(tài)約束包括水資源約束和水環(huán)境約束[7]，水資源約束主要表征水資源供給能力對區(qū)域開發(fā)的限制影響[8]，水環(huán)境約束主要表征在一定的水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)下，基于水體自凈和環(huán)境納污能力的維護(hù)而形成對區(qū)域開發(fā)的排污行為的限制[9]。由于不同區(qū)域的水資源稟賦、水質(zhì)目標(biāo)、納污能力、利用方式等都存在明顯的差異，其所承載的產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)也應(yīng)有所不同。因此，有必要通過水生態(tài)約束分區(qū)來確定區(qū)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)和方向，以維持區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源利用和水環(huán)境保護(hù)之間的相對平衡。

自1987年美國環(huán)境保護(hù)署提出水生態(tài)功能區(qū)劃方案以來[10]，許多國家按照水資源管理的需要展開了水環(huán)境區(qū)劃的研究工作[11-14]。中國也于20世紀(jì)80年代末展開了水環(huán)境功能區(qū)劃工作，并形成了相對成熟的水環(huán)境約束分區(qū)方法和目標(biāo)管理體系，對區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化起到了一定的指導(dǎo)作用[15，16]。學(xué)者們也據(jù)此開展了產(chǎn)業(yè)布局方面的研究，如孫偉等[5]對江蘇省進(jìn)行了水環(huán)境協(xié)同約束分區(qū)，并據(jù)此提出產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整方案;鄔娜等[7]以太湖流域常州市為例，在水生態(tài)約束分區(qū)研究的基礎(chǔ)上提出了產(chǎn)業(yè)升級改造和布局優(yōu)化調(diào)整的重點(diǎn)和方向;葛杰等[17]基于榆林市水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，計(jì)算了其可承載的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口規(guī)模，以此為約束構(gòu)建了榆林市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型;楊清可等[18]針對太湖流域的水環(huán)境容量進(jìn)行流域約束分區(qū)劃分，并探討了不同類型區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整方向;陳艷磊[19]則從水環(huán)境承載力的視角對遼河流域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了政策建議。上述成果很大程度上豐富了中國水生態(tài)（水環(huán)境）約束下產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化調(diào)整的科學(xué)依據(jù)。不過，目前關(guān)于水生態(tài)（水環(huán)境）約束分區(qū)的研究多以水體為研究對象，指標(biāo)選取較少考慮水資源供給能力和開發(fā)利用程度的影響;而關(guān)于某一區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局的分析，也多是僅從水資源或水環(huán)境單一要素出發(fā)，較少從水資源和水環(huán)境兩方面協(xié)同約束角度考慮。因此，在充分考慮水生態(tài)與產(chǎn)業(yè)布局耦合關(guān)系的基礎(chǔ)上，展開水資源和水環(huán)境協(xié)同約束下的產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化研究，旨在為制定區(qū)域差別化產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入政策提供科學(xué)依據(jù)。

1? 研究區(qū)概況

甘肅省位于中國西北干旱區(qū)、青藏高寒區(qū)、東部季風(fēng)區(qū)三大自然區(qū)域的交匯處，其水資源主要分屬黃河、長江、內(nèi)陸河3大流域。全省年降水量少且地區(qū)分布極不均勻，多年平均降水量277 mm，僅為全國年平均降水量的43%，其中內(nèi)陸河流域130 mm，黃河流域463 mm，長江流域599 mm，總體變化趨勢是從西北部向東南部遞增。全省多年平均自產(chǎn)水資源量282億m3，人均1 098 m3，僅為全國人均占有量的1/2[20]。近年來，隨著氣候變化和人口的增長，甘肅省水資源總量和人均水資源占有量整體呈下降趨勢。據(jù)《甘肅省水資源公報(bào)》數(shù)據(jù)，與2003年相比，2016年水資源總量下降25.0%，人均水資源占有量下降25.2%。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和工業(yè)化、城市化的快速推進(jìn)，工業(yè)廢污水和生活污水排放量不斷增加，農(nóng)業(yè)面源污染問題突出，導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。2016年全省水質(zhì)評價(jià)河流長度為9 193 km，其中Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)的河流長度占評價(jià)總河流長度的76.5%;Ⅳ～劣Ⅴ類水質(zhì)的河流長度占評價(jià)總河流長度的23.5%，相比2003年，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)的河流長度占比下降了1.8個(gè)百分點(diǎn)，而劣Ⅴ類水質(zhì)的河流長度占比則上升了10.9個(gè)百分點(diǎn)。在參與評價(jià)的140個(gè)水功能區(qū)中，達(dá)標(biāo)水功能區(qū)83個(gè)，達(dá)標(biāo)率僅為59.3%。部分河流尚存在超標(biāo)斷面，主要超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮和化學(xué)需氧量。城市建成區(qū)黑臭水體依然存在，集中式水源地水環(huán)境質(zhì)量保護(hù)形勢嚴(yán)峻。為此，甘肅省實(shí)施了一系列水環(huán)境防治工程，如控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生態(tài)修復(fù)等措施，對水污染防治起到了一定的作用。但由于全省高污染、高消耗、低附加值產(chǎn)業(yè)仍占較大比重，加之發(fā)展模式粗放，產(chǎn)業(yè)布局不合理等問題依然存在，水環(huán)境污染問題并未從根本上得到控制，導(dǎo)致水資源供給能力和水環(huán)境壓力逐年增大，水生態(tài)約束日益提高，成為制約甘肅省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

2? 研究方法

2.1? 指標(biāo)體系構(gòu)建

水生態(tài)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束主要表現(xiàn)在水資源和水環(huán)境兩個(gè)方面?？紤]到數(shù)據(jù)的可比性、真實(shí)性和可操作性，結(jié)合相關(guān)學(xué)者的研究成果[21-23]以及國家頒布的生態(tài)省、生態(tài)市的考核指標(biāo)，選取甘肅省水生態(tài)約束分區(qū)指標(biāo)。水資源約束表征區(qū)域水資源的供給能力大小和水資源開發(fā)利用水平對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的限制，水資源供給能力越大，對耗水型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束越小，水資源開發(fā)利用水平越高，對節(jié)約用水、提高用水效率的要求就越高。選取供水總量（X1）和人均水資源占有量（X2）表征水資源供給能力，萬元GDP用水量（X3）、萬元產(chǎn)值農(nóng)業(yè)用水量（X4）、人均生活用水量（X5）、萬元產(chǎn)值城鎮(zhèn)公共用水量（X6）、萬元產(chǎn)值工業(yè)用水量（X7）、水資源開發(fā)利用率（X8）等指標(biāo)表征水資源開發(fā)利用水平。水環(huán)境約束表征水體環(huán)境的納污能力對排污的限制，可用水環(huán)境容量表示，但由于數(shù)據(jù)資料缺失，因此從流域環(huán)境本地狀況和水環(huán)境壓力兩個(gè)方面來考慮，選取相應(yīng)的指標(biāo)。用水質(zhì)類別（X9）表征流域環(huán)境本地狀況，水質(zhì)類別不同，對產(chǎn)業(yè)門類的要求就不同。一般將水體水質(zhì)類別分為5類，分別為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類和Ⅴ類，其中Ⅰ～Ⅲ類對水質(zhì)的要求較高，一般禁止或限制污水的排放，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的限制較大，Ⅳ類和Ⅴ類對水質(zhì)的要求較低，因而對排污控制要求較低。甘肅省河流眾多，不同流域的水質(zhì)類別不同，因此根據(jù)各流域?qū)嶋H狀況按Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類及以上進(jìn)行賦值，分別為7、5、3、1。選取萬元GDP的COD排放量（X10）、萬元GDP的氨氮排放量（X11）、COD排放量（X12）、氨氮排放量（X13）和廢污水排放總量（X14）等指標(biāo)表征水體環(huán)境的壓力指標(biāo)，水環(huán)境壓力越大，對排污的限制也就越大。

考慮到評價(jià)指標(biāo)對水生態(tài)約束的貢獻(xiàn)大小不同，采用層次分析法和熵值法確定各指標(biāo)的權(quán)重值。具體指標(biāo)及權(quán)重見表1。研究數(shù)據(jù)均來自2017年《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《甘肅省水資源公報(bào)》。

2.2? 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

指標(biāo)體系中既有正向指標(biāo)也有負(fù)向指標(biāo)，還存在指標(biāo)單位不統(tǒng)一等問題，應(yīng)對其進(jìn)行同趨化和無量綱化處理。選用閾值法對指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，影響水生態(tài)約束性的負(fù)向指標(biāo)，值越小表示水生態(tài)對產(chǎn)業(yè)的約束性越大，該類指標(biāo)的處理方法為Xij′=（maxXij-Xij）/（maxXij-minXij）;對于正項(xiàng)指標(biāo)，值越大代表水生態(tài)對產(chǎn)業(yè)的約束性越大，該類指標(biāo)的處理方法為Xij′=（Xij-minXij）/（maxXij-minXij）。經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后，所有的指標(biāo)都是值越大代表水生態(tài)約束性越高，其中Xij′代表的是經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)值;minXij和maxXij分別表示第j項(xiàng)指標(biāo)在評價(jià)區(qū)域內(nèi)的最小值和最大值;Xij代表的是第j項(xiàng)指標(biāo)在第i地區(qū)的原始數(shù)據(jù)。

2.3? 分區(qū)單元?jiǎng)澐?/p>

考慮數(shù)據(jù)的可獲取性，分區(qū)以甘肅省14個(gè)市（州）為統(tǒng)計(jì)單元，水環(huán)境約束指標(biāo)中水質(zhì)類別的劃分先按流域分區(qū)作為統(tǒng)計(jì)單元，然后通過多邊形疊置分析法轉(zhuǎn)化到行政單元上，以實(shí)現(xiàn)水生態(tài)約束評價(jià)單元的一致性，轉(zhuǎn)換公式見式（1）。

Si=Nj×（1）

式中，Si是指i地區(qū)的水質(zhì)類別評價(jià)指數(shù)，Nj是指第j個(gè)流域單元的水質(zhì)類別評價(jià)指數(shù)，ASij是指i地區(qū)內(nèi)第j個(gè)小流域的面積，Ai是指i地區(qū)的總面積。

根據(jù)地形圖、遙感影像圖和水功能區(qū)劃圖將全省劃分為內(nèi)陸河、黃河和長江3個(gè)一級流域單元，河西走廊內(nèi)陸河、龍羊峽以上、龍羊峽至蘭州、蘭州至河口鎮(zhèn)、龍門至三門峽、嘉陵江和漢江等7個(gè)二級流域單元，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分為疏勒河、黑河、石羊河、柴達(dá)木盆地西部流域、車爾臣河諸小河流域、庫木塔格沙漠流域、河源至瑪曲、瑪曲至龍羊峽、大通河享堂以上、湟水、大夏河與洮河、龍羊峽至蘭州干流區(qū)、蘭州至下河沿、清水河與苦水河流域、北洛河狀頭以上、涇河張家山以上、渭河寶雞峽以上、廣元昭化以上、丹口江以上等19個(gè)三級流域單元（圖1）。甘肅省三級流域空間分布圖取自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn/）。

2.4? 分區(qū)方法

基于上述指標(biāo)體系，對2016年甘肅省14個(gè)市（州）的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后利用公式（2）計(jì)算出各市（州）的水資源和水環(huán)境約束指數(shù)值（表2），并采用自然斷點(diǎn)法對其進(jìn)行等級劃分，將其劃分為低、中、高3個(gè)等級。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用ArcGIS軟件對各市（州）的水資源和水環(huán)境約束進(jìn)行分區(qū)。最后，將水資源約束分區(qū)結(jié)果與水環(huán)境約束分區(qū)結(jié)果進(jìn)行疊加，得到水生態(tài)約束分區(qū)。

F=■Xij×Wj? （2）

式中，F(xiàn)表示水資源或水環(huán)境約束指數(shù)，指數(shù)值越大則表示約束性越大，反之亦然;Wj表示第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值。

3? 結(jié)果與分析

3.1? 水資源約束分區(qū)

如圖2所示，將水資源約束劃分為低、中和高3個(gè)等級，其中水資源約束低區(qū)占全省面積的57.53%，水資源約束中區(qū)占全省面積的23.01%，水資源約束高區(qū)占全省面積的19.46%。雖然全省大部分面積受水資源的約束較低，但水資源可利用量較少，用水結(jié)構(gòu)不合理，水資源重復(fù)利用率較低，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展受水資源的約束變大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及產(chǎn)業(yè)升級改造迫在眉睫。水資源約束低區(qū)集中分布在河西走廊內(nèi)陸河流域，屬資源型缺水區(qū)域，雖然降水量少，但水資源總量多且開發(fā)利用水平高。水資源約束中區(qū)分散分布在河西走廊和黃河流域的甘南高原和隴中黃土高原地區(qū)，該類地區(qū)除甘南藏族自治州（以下簡稱甘南州）外，其他地區(qū)降水較少，水資源開發(fā)利用率、人均水資源占有量和供水總量均處于中等水平，屬資源型和工程型并存缺水區(qū)域。甘南州降水較多，人均水資源占有量最大，但水資源開發(fā)利用率最低，供水總量最少，屬工程型缺水區(qū)域。水資源約束高區(qū)分散分布在黃河流域的隴中黃土高原地區(qū)和長江流域的隴南山地地區(qū)，隴南山地地區(qū)降水較多但開發(fā)利用水平低，地表水以引水利用為主，水資源總量最少，屬工程型缺水區(qū)域。這些地區(qū)的普遍特點(diǎn)是人均水資源占有量較高，但供水總量少，水資源開發(fā)利用率低。

3.2? 水環(huán)境約束分區(qū)

如圖3所示，將水環(huán)境約束劃分為低、中和高3個(gè)等級，其中水環(huán)境約束低區(qū)占全省面積的22.35%，水環(huán)境約束中區(qū)占全省面積的13.20%，水環(huán)境約束高區(qū)占全省面積的64.45%。水環(huán)境約束低區(qū)分散分布在黃河流域的甘南高原和隴中黃土高原以及長江流域的隴南山地等地區(qū)，甘南州、隴南市分別處在黃河流域和長江流域的上游地區(qū)，流域水質(zhì)要求高，排污限制強(qiáng)，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展以第三產(chǎn)業(yè)為主，工業(yè)占比低，水污染物和廢污水排放量少，總體上水環(huán)境壓力小。位于隴中黃土高原的慶陽市境內(nèi)河流較多，水質(zhì)要求低，排污限制小，工業(yè)占比雖然較高，但污染物和廢污水排放量較少，水環(huán)境壓力小。水環(huán)境約束中區(qū)除嘉峪關(guān)市分布在河西走廊內(nèi)陸河流域外，其他地區(qū)集中分布在黃河流域的隴中黃土高原，該類地區(qū)所在流域水質(zhì)要求較高，排污限制較強(qiáng)，但地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以第三產(chǎn)業(yè)為主，水污染物和廢污水排放量較少，水環(huán)境壓力較小。水環(huán)境約束高區(qū)集中分布在河西走廊內(nèi)陸河流域和黃河流域的隴中黃土高原地區(qū)，內(nèi)陸河流域水域水質(zhì)要求高，排污限制強(qiáng)，加之該區(qū)域工業(yè)占比較高，廢污水排放量較大，水污染物尤其是COD排放量大，導(dǎo)致水環(huán)境壓力大。隴中黃土高原地區(qū)由于處在黃河上游，其水域水質(zhì)要求較高，排污限制較強(qiáng)，加之工業(yè)較發(fā)達(dá)，水污染物和廢污水排放量大，導(dǎo)致水環(huán)境壓力大。水環(huán)境約束高區(qū)水體通達(dá)性較差，排污限制性較強(qiáng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，人口密集，污染排放量較多，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對水環(huán)境的脅迫作用十分明顯。

3.3? 水生態(tài)約束分區(qū)

以各地區(qū)的水資源約束指數(shù)為橫坐標(biāo)，水環(huán)境約束指數(shù)為縱坐標(biāo)，對水生態(tài)約束進(jìn)行二維象限解析，且以上述指數(shù)的平均值作為坐標(biāo)原點(diǎn)，將坐標(biāo)系劃分為4個(gè)象限，對各地區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)，結(jié)果見圖4，具體區(qū)域類型的分布見圖5。

第一象限代表水資源約束高-水環(huán)境約束高類區(qū)域，包括金昌市和白銀市，兩市水資源較缺乏，所處水域水質(zhì)要求較高，而且由于工業(yè)占比高，排污量較大，水環(huán)境壓力也大;第二象限代表水資源約束低-水環(huán)境約束高類區(qū)域，包括蘭州市、張掖市、武威市和酒泉市，該區(qū)域水資源較豐富，但其水域水質(zhì)要求高，排污限制大，導(dǎo)致水環(huán)境壓力大;第三象限代表水資源約束低-水環(huán)境約束低類區(qū)域，包括嘉峪關(guān)市和甘南州，兩地水資源較豐富，所在流域水質(zhì)要求高，但工業(yè)占比低，排污量少，水環(huán)境壓力小;第四象限代表水資源約束高-水環(huán)境約束低類區(qū)域，包括天水市、臨夏回族自治州（以下簡稱臨夏州）、平?jīng)鍪?、慶陽市、定西市和隴南市，此類區(qū)域水資源總體缺乏，但水環(huán)境壓力較小。

4? 產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化方向

4.1? 水資源約束高-水環(huán)境約束高區(qū)

金昌市和白銀市都是因礦產(chǎn)資源開發(fā)而建立的城市，工業(yè)占比高，且以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主，耗水量大，排污量高。區(qū)域水資源總體較缺乏，開發(fā)利用率較高，且以農(nóng)業(yè)用水為主，占比高達(dá)80%以上。應(yīng)加大農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積，提高低耗水農(nóng)作物比例，大力扶植生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)藥、化肥使用量，有效控制農(nóng)業(yè)面源污染;同時(shí)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，增加工業(yè)用水的重復(fù)利用率，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)施更嚴(yán)格的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入門檻，限制火電、冶金、有色金屬、化學(xué)原料及化學(xué)制品、煤炭采選等高耗水、高排放產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重點(diǎn)開發(fā)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代信息服務(wù)類產(chǎn)業(yè)。

4.2? 水資源約束低-水環(huán)境約束高區(qū)

該類區(qū)域水資源較豐富，但水環(huán)境壓力大，產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局的重點(diǎn)以保護(hù)水環(huán)境為主。張掖市、武威市、酒泉市是甘肅省糧食主產(chǎn)區(qū)，但由于降水稀少，農(nóng)業(yè)灌溉率高，農(nóng)業(yè)用水占比高達(dá)90%左右，其水資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵是通過農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣以及種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整來減少農(nóng)業(yè)用水量。而蘭州市工業(yè)用水占比相對較高，應(yīng)通過循環(huán)回用、重復(fù)利用、順次使用等方式提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率，通過實(shí)施清潔生產(chǎn)，應(yīng)用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方式逐步降低工業(yè)用水定額。該區(qū)域水域水質(zhì)要求高，排污限制大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)為河西3市以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品加工基地、清潔能源、文化旅游、通道物流和以核能循環(huán)利用為主的特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型升級;蘭州市應(yīng)推動(dòng)石油化工、有色冶金等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，做大做強(qiáng)高端裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，培育壯大文化旅游、商貿(mào)物流、電子商務(wù)、數(shù)據(jù)信息、通道物流等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。

4.3? 水資源約束低-水環(huán)境約束低區(qū)

嘉峪關(guān)市和甘南州水資源較豐富，水環(huán)境壓力小，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)圍繞當(dāng)?shù)貎?yōu)勢產(chǎn)業(yè)展開，同時(shí)注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，變綠水青山為金山銀山。嘉峪關(guān)市圍繞鋼、鋁產(chǎn)業(yè)鏈，全力推進(jìn)延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈項(xiàng)目建設(shè)，形成以冶金工業(yè)為主體，電力、建材、機(jī)械、化工、輕紡等為輔的工業(yè)體系，并加強(qiáng)工業(yè)污染治理的力度，同時(shí)發(fā)展文化旅游、商貿(mào)物流等產(chǎn)業(yè);甘南州應(yīng)依托區(qū)域特色，重點(diǎn)打造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、休閑、娛樂、旅游于一體的生態(tài)觀光農(nóng)業(yè)，構(gòu)建高原特色有機(jī)畜牧業(yè)、種植業(yè)、土特產(chǎn)和中藏藥循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。

4.4? 水資源約束高-水環(huán)境約束低區(qū)

該區(qū)域水生態(tài)約束相對較低，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平仍有很大的提升空間，水體納污能力較強(qiáng)，應(yīng)堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、以水定產(chǎn)，大力發(fā)展節(jié)水型綠色產(chǎn)業(yè)以及集約型產(chǎn)業(yè)，依托現(xiàn)有資源發(fā)展現(xiàn)代制藥業(yè)及生物產(chǎn)業(yè)，著重考慮新能源和裝備制造業(yè)以及綜合利用新能源產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，推進(jìn)鋼鐵及特色農(nóng)產(chǎn)品加工基地等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的集約化發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展特色農(nóng)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、冶金、電力、保健養(yǎng)生、文化旅游業(yè)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，加快先進(jìn)制造、化工建材、冶金機(jī)電、藥材加工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級，提高污染治理水平，促進(jìn)該類地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水資源和水環(huán)境三者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5? 討論

本文基于水資源約束和水環(huán)境約束兩個(gè)方面探討了水生態(tài)對甘肅省產(chǎn)業(yè)布局的限制性影響，并有針對性地提出了區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化的方向。

1）水資源約束的區(qū)域差異明顯，呈現(xiàn)出從西北向東南遞增的格局。河西走廊內(nèi)陸河流域雖然降水量少，但水資源總量多且開發(fā)利用水平高，水資源約束較低;水資源約束高區(qū)主要分布在黃河流域的隴中黃土高原地區(qū)和長江流域的隴南山區(qū)，其特點(diǎn)是人均水資源占有量較高，但供水總量少，水資源開發(fā)利用率低。

2）水環(huán)境約束的區(qū)域差異也較大，呈現(xiàn)出從西北向東南遞減的格局。水環(huán)境約束高區(qū)集中分布在河西走廊內(nèi)陸河流域和黃河流域的隴中黃土高原地區(qū)，其水域水質(zhì)要求較高，排污限制較強(qiáng)，加之工業(yè)占比較高，水污染物和廢污水排放量大，水環(huán)境壓力大;甘南高原、隴南山地，流域水質(zhì)要求高，排污限制強(qiáng)，但工業(yè)占比低，水污染物和廢污水排放量少，水環(huán)境壓力小。位于隴中黃土高原的慶陽市境內(nèi)河流較多，水質(zhì)要求低，排污限制小，工業(yè)占比雖然較高，但污染物和廢污水排放量較少，水環(huán)境壓力也較小。

3）通過二維象限解析進(jìn)行水生態(tài)約束分區(qū)，將全省劃分為水資源約束高-水環(huán)境約束高區(qū)、水資源約束高-水環(huán)境約束低區(qū)、水資源約束低-水環(huán)境約束高區(qū)和水資源約束低-水環(huán)境約束低區(qū)等4種類型區(qū)?？傮w上，工礦城市地區(qū)水生態(tài)約束高，在提高農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水效率的同時(shí)，應(yīng)加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，限制高耗水、高排放產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè);水環(huán)境約束高區(qū)在促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的同時(shí)，以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、文化旅游以及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主;水資源約束高區(qū)應(yīng)大力發(fā)展節(jié)水型綠色產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展特色農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、保健養(yǎng)生等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

6? 結(jié)論與展望

目前水生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為影響流域以及產(chǎn)業(yè)布局的重要因素，本文在總結(jié)現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，將水生態(tài)約束劃分為水資源和水環(huán)境約束，從水資源供給能力和水環(huán)境納污能力兩個(gè)方面構(gòu)建了甘肅省水生態(tài)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束分區(qū)指標(biāo)評價(jià)體系，其主要結(jié)論如下。水資源約束的區(qū)域差異明顯，呈現(xiàn)出從西北向東南遞增的格局;水環(huán)境約束的區(qū)域差異也較大，呈現(xiàn)出從西北向東南遞減的格局。通過二維象限解析進(jìn)行水生態(tài)約束分區(qū)，將全省劃分為4類，其中金昌市和白銀市屬于水資源約束高-水環(huán)境約束高區(qū);臨夏州、定西市、天水市、隴南市、平?jīng)鍪泻蛻c陽市屬于水資源約束高-水環(huán)境約束低區(qū);酒泉市、張掖市、武威市和蘭州市屬于水資源約束低-水環(huán)境約束高區(qū);嘉峪關(guān)市和甘南州屬于水資源約束低-水環(huán)境約束低區(qū)。評價(jià)結(jié)果不僅能為該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)空間布局提供科學(xué)理論依據(jù)，而且也能為其他流域產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局提供方法借鑒。

本文從時(shí)間和空間兩個(gè)維度對甘肅省的水生態(tài)約束進(jìn)行了研究和分析，研究結(jié)果基本符合甘肅省實(shí)際情況，在一定程度上能夠?qū)Ξa(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化方案提供可靠的科學(xué)依據(jù)。但仍存在一些不足，如統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的滯后性、缺失性導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取較為困難，水生態(tài)約束分區(qū)指標(biāo)體系的建立還不夠完善，增加水生生物多樣性等表征水生態(tài)系統(tǒng)功能的指標(biāo)是今后深入研究的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張陳俊，許靜茹，張麗娜，等.長江經(jīng)濟(jì)帶水資源消耗時(shí)空差異驅(qū)動(dòng)效應(yīng)研究[J].資源科學(xué)，2018，40（11）：2247-2259.

[2] 袁睿佳.松花壩水庫流域非點(diǎn)源污染景觀空間負(fù)荷[J].資源科學(xué)，2019，41（2）：405-413.

[3] 高星琪，董? 志，李令軍，等.官廳水庫上游河流水質(zhì)空間變異多元統(tǒng)計(jì)分析[J].濕地科學(xué)，2019，17（1）：106-111.

[4] 王? 煜，彭少明，鄭小康.黃河流域水量分配方案優(yōu)化及綜合調(diào)度的關(guān)鍵科學(xué)問題[J].水科學(xué)進(jìn)展，2018，29（5）：614-624.

[5] 孫? 偉，陳? 雯，陳? 誠.水環(huán)境協(xié)同約束分區(qū)與產(chǎn)業(yè)布局引導(dǎo)研究：以江蘇省為例[J].地理學(xué)報(bào)，2008，20（1）：819-827.

[6] 鄧? 偉，何? 巖.水資源：21世紀(jì)全球更加關(guān)注的重大資源問題之一[J].地理科學(xué)，1999，19（2）：97-101.

[7] 鄔? 娜，傅澤強(qiáng).基于水生態(tài)約束的產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化研究——以太湖流域常州市為例[A].2016全國水環(huán)境污染控制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)高級研討會(huì)論文集[C].北京：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)，中國環(huán)境科學(xué)研究院，2016.192-196.

[8] L1U J，ZANG C，TIAN S，et al. Water conservancy projections in China：Achievements，challenges and way forward[J].Global environmental change，2013，23（3）：633-643.

[9] 陳? 雯，禚振坤，趙海霞，等.水環(huán)境約束分區(qū)與空間開發(fā)引導(dǎo)研究：以無錫市為例[J].湖泊科學(xué)，2013（5）：129-134.

[10] OMERNIK J M. Ecoregions of the conterminous United States[J].Annals of the association of American geographers，1987，77：118-125.

[11] AUSTRIAN STANDARDS （O） NORMM6232. Guidelines for the ecological survey and evaluation of flowing surface waters[S].Vienna：Austrian standards institute，1997.

[12] DAVIES P E. Development of a national river bioassessment system，AUSR IVAS in Australial[A].WRIGHT J F，SUTCLIFFE D W，F(xiàn)URSE M T，et al. Assessing the biological quality of fresh waters RIVPACS and other techniques[C].Cumbria，UK：Freshwater biological association，2000.113-124.

[13] HEMSLEY F B. Classification of the biological quality of rivers in England and Wales[A].WRIGHT J F，SUTCLIFFE D W，F(xiàn)URSE M T，et al.Assessing the biological quality of fresh waters RIVPACS and other techniques[C].Cumbria，UK： Freshwater biological association， 2000.55-69.

[14] SNELDER T H，BIGGSBARRY J F. Multiscale river environment classification for water resources management[J].Journal of the American water resources association，2002，38：1226-1239.

[15] 夏? 青.水環(huán)境保護(hù)功能區(qū)劃分[M].北京：海洋出版社，1989.

[16] 王? 超，朱黨生，程曉冰.地表水功能區(qū)劃分系統(tǒng)的研究[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，30（5）：7-11.

[17] 葛? 杰，張? 鑫.基于水資源承載力的榆林市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J].節(jié)水灌溉，2018（4）：99-104.

[18] 楊清可，段學(xué)軍，王? 磊.基于水環(huán)境約束分區(qū)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化調(diào)整：以江蘇省太湖流域?yàn)槔齕J].地理科學(xué)，2013，36（10）：1539-1545.

[19] 陳艷磊.基于水環(huán)境承載力的遼河流域產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化研究[D].遼寧大連：東北財(cái)經(jīng)大學(xué)，2015.

[20] 王志強(qiáng).關(guān)于甘肅水資源問題及其對策的思考[J].甘肅水利水電技術(shù)，2011（5）：1-3.

[21] 趙其國，黃國勤，馬艷芹.中國生態(tài)環(huán)境狀況與生態(tài)文明建設(shè)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2016，36（19）：6328-6335.

[22] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.關(guān)于印發(fā)《國家生態(tài)文明建設(shè)試點(diǎn)示范區(qū)指標(biāo)（試行）》的通知[EB/OL].http：//www.mee.gov.cn/gkml/hbb/bwj/201306/t20130603_253114.htm，2013-05-23.

[23] 李平星，陳? 雯，高金龍，等.江蘇省生態(tài)文明建設(shè)水平指標(biāo)體系構(gòu)建與評估[J].生態(tài)學(xué)雜志，2015，34（1）：295-302.

收稿日期：2019-05-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41161028）

作者簡介：李? 菲（1995-），女，甘肅武威人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)閰^(qū)域環(huán)境與生態(tài)產(chǎn)業(yè)，（電話）13893671478（電子信箱）

1179465165@qq.com;通信作者，張小平，（電子信箱）zxp296@163.com。