城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響

曹康博 何沅晶

摘 要： 為深入剖析城鎮(zhèn)化對水資源利用的作用機制，根據全國31個省份（不包含港澳臺地區(qū)）010—018年相關數(shù)據，選取城鎮(zhèn)居民人均用水量作為因變量，將人口城鎮(zhèn)化率作為關鍵解釋變量，分別從全國和區(qū)域視角下運用固定效應模型對城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響進行實證分析。結果表明，表面城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)居民人均用水量具有顯著的正向作用，但經濟發(fā)展水平和產業(yè)結果的作用力更強，全國范圍內節(jié)水技術均對城鎮(zhèn)居民人均用水量具有顯著的負向作用?；谝陨辖Y果，提高水資源的利用效率，東部地區(qū)應積極推進節(jié)水技術的研發(fā)利用;中部地區(qū)應大力推動產業(yè)轉型升級，控制企業(yè)用水;西部地區(qū)應積極提升城鎮(zhèn)化發(fā)展質量，優(yōu)化產業(yè)結構，逐步降低高耗水和高耗能產業(yè)比重。

關鍵詞： 人口城鎮(zhèn)化 水資源利用 節(jié)水技術

一、引言與文獻綜述

1978年改革開放后，伴隨著中國經濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程迅速推進，中國城鎮(zhèn)化率由1978年19 4%迅速上升至018年59 58%。作為社會組織的主要單元，城市是人民生產生活的主要載體，其對水資源消耗巨大。水作為支撐經濟與社會發(fā)展的重要資源，在社會——經濟——資源系統(tǒng)長效可持續(xù)運行中扮演著不可或缺的角色。對于人口眾多的發(fā)展中國家來說，實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和水資源之間的協(xié)調是可持續(xù)發(fā)展的基礎。作為世界上最大的發(fā)展中國家，中國的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程促進了水資源需求的快速增長，水資源短缺成為目前和未來中國城鎮(zhèn)化能否實現(xiàn)高質量發(fā)展的主要挑戰(zhàn)。1979年前，我國用水總量逐年增長，年平均增加約100億立方米。1980年以后，隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程迅速推進、城市用水和工業(yè)用水增加較快，占用水總量比重有所增加，農業(yè)用水占用水總量比重則逐步下降，全國的用水結構有所變化。根據水利部018年度《中國水資源公報》、亞洲開發(fā)銀行和國家統(tǒng)計局相關數(shù)據，018年全國水資源用量76 5億立方米，占全球總量6 57%，全國人均綜合用水量43立方米，僅占018年世界平均水平的1/3，萬元國內生產總值（當年價）用水量66 8立方米，城鎮(zhèn)人均生活用水量（含公共用水）5L/d，農村居民人均生活用水量89L/d，城鎮(zhèn)人均生活用水是農村人均生活用水的 58倍。由于中國氣候分布，降水并不均勻，傳統(tǒng)經濟模式下水資源的大量消耗的浪費，使得水資源短缺問題成為當前城鎮(zhèn)化亟待解決的問題，同時也是建設節(jié)水型社會，實現(xiàn)經濟社會可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。

城鎮(zhèn)化與水資源利用關系密切，也是目前生態(tài)發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)領域研究的熱門和重點，國內外學者關于城鎮(zhèn)化對水資源利用的機制做過諸多研究。目前學界主要有兩種觀點，①=1*GB3城鎮(zhèn)化會促進水資源的集約化利用，提高水資源利用效率，緩解水資源短缺問題。李娜等[1]運用空間計量模型和熵權法，通過對遼寧沿海經濟帶的城鎮(zhèn)化和資源利用效率進行研究分析發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)化與水資源利用存在高水平耦合關系;章恒權和蔡曉瑩等[]基于全國面板數(shù)據，運用SIRPA模型分析城鎮(zhèn)化對水資源利用效率的影響，認為城鎮(zhèn)化率和技術指數(shù)是提高水資源利用效率的重要影響因素。②=*GB3城鎮(zhèn)化會改變傳統(tǒng)的經濟和產業(yè)結構，粗放式發(fā)展方式會導致水資源的無效率使用和浪費。城市化不僅有助于改變消費模式，如從植物飲食向動物性飲食的轉變（Dwivedi等人，00YPERLINK"http：//0 114 0 19/rwt/ELSEVIER/https/P75YPLUUMNVXK5UDMWG6UMN4C6Z5QN/science/article/pii/S09596561934656"l"bib11"年）和建筑活動的繁榮（Zhang等人，019YPERLINK"http：//0 114 0 19/rwt/ELSEVIER/https/P75YPLUUMNVXK5UDMWG6UMN4C6Z5QN/science/article/pii/S09596561934656"l"bib59"年）[3]，且促使家庭和企業(yè)的水資源需求快速上升（ukase，014年）[4]，人口眾多，生活方式轉變，會進一步加劇水資源短缺問題;郭蕾[6]通過面板回歸模型進行數(shù)據處理，認為城鎮(zhèn)化促使工業(yè)化快速推進，工業(yè)化生產用水量進一步增加，污水排放會使得水資源利用效率大大降低。

綜合國內外相關研究，本文運用固定效應模型，選取城鎮(zhèn)化作為關鍵解釋變量，同時選取工業(yè)增加值、城鎮(zhèn)人口等其他解釋變量，進一步剖析研究城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響機制。

二、模型和變量選擇

（一）變量描述

本研究采用010—017年全國31個?。ú话ǜ郯呐_地區(qū)）的面板數(shù)據，深入探究城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響機制。

1 因變量描述

本文綜合目前研究，度量水資源利用的指標一般分為水資源利用效率和水資源利用總量。前者測算指標的建立和測算具有一定的主觀性，而后者較前者雖全面性和綜合性略遜，但其更具科學性和客觀性?；诒狙芯康默F(xiàn)實需要，本文將各省城鎮(zhèn)人均用水量作為被解釋變量。

城鎮(zhèn)化

目前學界對于城鎮(zhèn)化的測算一般分為土地城鎮(zhèn)化（城鎮(zhèn)土地建設面積/土地總面積）和人口（城鎮(zhèn)常住人口/總人口），其中學界對土地城鎮(zhèn)化的影響多是從土地利用性質和開發(fā)狀況進行分析，而對人口城鎮(zhèn)化的影響則多是從人的行為影響方面進行分析。本文基于研究需要，選取各省人口城鎮(zhèn)化作為關鍵解釋變量。

3 其他自變量的說明

本研究綜合國內外相關研究文獻，城鎮(zhèn)人均用水量不僅僅單純取決于城鎮(zhèn)化水平，事實上其受多種因素影響。城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)人均用水量不僅僅是單純的直接影響，即人口數(shù)量的增加和生活方式的轉變，實際上，城鎮(zhèn)化的影響機制并不僅僅是直接性的影響。伴隨城鎮(zhèn)化進程，工業(yè)化與其密不可分，此外節(jié)水技術等其他變量也將會對城鎮(zhèn)人均用水量產生影響。

（1）經濟發(fā)展水平。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，經濟迅速發(fā)展，居民可支配收入增加，居民的消費行為將進一步改變，水資源利用與經濟發(fā)展水平或居民生活水平密切相關。目前學界對經濟發(fā)展水平的影響存在一定爭議，部分學者認為隨著經濟發(fā)展水平的提高，居民生活水平的改善，人均用水量將進一步增加;但也有部分學者認為經濟增長與人均用水量存在“倒U關系，隨著居民生活水平的改善，居民的資源意識和節(jié)水意識將進一步提高，節(jié)水型生活方式會使得水資源得到集約化利用。本文以000年不變價格進行轉換，即將人均實際GDP作為經濟發(fā)展水平的代表解釋變量。

（）人口。人口增長是城鎮(zhèn)化擴張的必然結果，人口增長對水資源需求必然會產生影響，一般認為人口增長對于水資源總量的利用具有正向影響，但其對于人均用水量即水資源的集約化使用存在一定爭議，本文選取各省份城鎮(zhèn)年末常住人口作為解釋變量。

（3）產業(yè)結構。城鎮(zhèn)化的加快必然會推進工業(yè)化進程，使得產業(yè)結構發(fā)生變化，工業(yè)生產過程中，水資源是不可獲取的資源。改革開放后，傳統(tǒng)的依賴資源和勞動力驅動的方式伴隨著資源的大量投入使用，事實上，建筑和冶煉等等工業(yè)生產部門對水資源的需求量是巨大的?？傮w而言，工業(yè)在經濟結構中用水量遠遠超過第一產業(yè)和第二產業(yè)。因此本研究將產業(yè)結構（第二產業(yè)增加值占GDP比重）選為水資源利用的重要因素。

（4）節(jié)水技術。節(jié)水技術在城鎮(zhèn)用水中起著重要的作用。一些節(jié)水技術可以大大減少水資源的使用，要不斷提高我國節(jié)水技術水平，把水資源利用效率作為水資源利用的重要指標。因此，本文在用水模型中增加了節(jié)水技術，將“工業(yè)廢水再利用率作為節(jié)水技術的代理變量。目前一般研究認為，在其他因素保持不變的情況下，如果節(jié)水技術進步，工業(yè)用水將會減少。

4 數(shù)據來源

本研究數(shù)據主要來源于國家統(tǒng)計局、《中國統(tǒng)計年鑒》《水資源公報》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》及其他。

（二）模型選擇和計量方法

1 平穩(wěn)性檢驗

為驗證數(shù)據是否平穩(wěn)，以免使回歸結果存在偽回歸。對變量WCit、URit、GDPit、Pit、ISit、WSit做單位根檢驗，驗證時間序列是否平穩(wěn)。本文采用目前最有功效的單位根檢驗，AD檢驗法、PP檢驗、KPSS檢驗，檢驗結果如表、表3、表4顯示，變量均在都在5%水平上拒絕了有單位根的原假設。

本文選擇010—018年省級面板數(shù)據，在模型選擇上，考慮到不同地區(qū)可能存在的個體及時間效應，采用固定效應模型，以減少數(shù)據之間的內生性問題。模型如下：

其中，α表示截距項，Xi為各個解釋變量，βi是對各個解釋變量的估計系數(shù)，μi表示個體固定效應，υi表示時間固定效應，ε為誤差項。

三、實證分析

本文通過運用Stata14 0軟件，建立固定效應模型，實證結果顯示，不同區(qū)域的城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)居民人均用水量的影響力度和作用機制存在差異。因此，本文將31個省份按照目前通行的區(qū)域經濟發(fā)展水平劃分標準，將全國劃分為東部、中部、西部，進一步探討，不同區(qū)域的城鎮(zhèn)化進程對水資源利用效率的作用程度。

（一）全國視角下城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響分析

實證分析結果如公式（）顯示，城鎮(zhèn)化率、經濟發(fā)展水平、人口、產業(yè)結構均對人均用水量具有正向作用，節(jié)水技術對人均用水量具有負向作用，其中經濟發(fā)展水平和經濟結構對人均用水量的作用力度更強，表明城鎮(zhèn)化過程中，經濟發(fā)展和人民消費水平的提高促使居民消費增加，用水量顯著上升;城鎮(zhèn)化推動工業(yè)化快速上升，由于改革開放后，中國的產業(yè)結構中以耗能型重工業(yè)和輕工業(yè)為主，耗水量顯著上升。

（二）區(qū)域視角下城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響分析

人口變化對城鎮(zhèn)居民人均用水量影響區(qū)別不大，但總體而言，西部的人口增加促使城鎮(zhèn)人均用水量更高，這可能與不同地區(qū)的居民行為和受約束程度有關;就產業(yè)結構的影響而言，東中西部產業(yè)結構對城鎮(zhèn)居民人均用水量的影響都是正向影響，但中西部產業(yè)結構作用力更強，主要原因是中部地區(qū)中：山西、內蒙古等?。▍^(qū)）都是中國的重工業(yè)基地，其經濟模式多以粗放式和高耗能式發(fā)展模式為主，因此水資源的使用量會更高;節(jié)水技術對城鎮(zhèn)居民人均用水量的作用是負向影響，其中東部地區(qū)的技術作用明顯更強，這是因為東部地區(qū)節(jié)水技術明顯比中西部地區(qū)更高，其效用也更好。

四、結論與建議

本文采用010—018年全國31個省份（不包括港澳臺地區(qū)）的面板數(shù)據，通過固定效應模型實證分析城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)居民用水量的影響作用?；谏鲜鲅芯糠治觯疚奶岢鲆韵陆Y論：

一是就全國范圍而言，城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)居民人均用水量具有顯著的正向作用，但經濟發(fā)展水平和產業(yè)結果的作用力更強;二是就區(qū)域范圍而言，中西部的城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)居民人均耗水量的作用力明顯更強;三是就區(qū)域范圍而言，東中西部產業(yè)結構對城鎮(zhèn)居民人均用水量的作用程度差異程度較大，其中中西部產業(yè)結構對城鎮(zhèn)居民人均用水量作用效果明顯更強。四是就節(jié)水技術而言，不論是全國范圍還是區(qū)域范圍，節(jié)水技術均對城鎮(zhèn)居民人均用水量具有顯著的負向作用，但東部的效果更明顯。

基于上述實證分析及結論，本文提出如下建議：

一是提高城鎮(zhèn)化發(fā)展質量，打造節(jié)約型社會，尤其對于中西部地區(qū)，應避免傳統(tǒng)粗放式城鎮(zhèn)化發(fā)展路徑。二是對于東部地區(qū)而言，應根據城鎮(zhèn)合理承載水平，采用適度疏散人口或建立衛(wèi)星城等方式控制人口數(shù)量;引導居民環(huán)保型消費和節(jié)水消費，采取“階梯型定價或相應獎懲措施;積極推進節(jié)水技術的研發(fā)利用。三是對于中部地區(qū)而言，應大力推動產業(yè)轉型升級，控制企業(yè)用水，建立“水配額交易市場。四是對于西部地區(qū)而言，應積極提升城鎮(zhèn)化發(fā)展質量，使得其在合理水資源承載區(qū)間內運行;優(yōu)化產業(yè)結構，逐步降低高耗水和高耗能產業(yè)比重。

參考文獻：

[1]李娜，孫才志，范斐 遼寧沿海經濟帶城市化與水資源耦合關系分析[J].地域研究與開發(fā)，010，9（04）：47-51

[]章恒全，蔡曉瑩，張陳俊 城鎮(zhèn)化進程對水資源利用效率影響的實證研究[J].管理現(xiàn)代化，00，40（01）：49-5

[3]Ashok Kumar Singh，D B ?Singh，V K ?Dwivedi，G N ?iwari，A ?Gupta ?Water purification using solar still with/without nano-fluid： A review[J]. Materials oday： Proceedings，00，1（Pt 3）

[4]Kazuki subokura，akayuki Iwata，Misako aichi，Almira Kurbangalieva，Koichi ukase，Yoichi Nakao，Katsunori anaka ?ChemInform Abstract： Direct Guanylation of Amino Groups by Cyanamide in Water： Catalytic Generation and Activation of Unsubstituted Carbodiimide by Scandium（Ⅲ） riflate [J]. ChemInform，014，45（47）.

[5]Randall ??Burtz，Alan D ?Bright，Andrea Shortsleeve ?Attitudes oward Water Allocation： Segmenting the Public on Beliefs toward Water Conservation[J]. Environmental Management，00，65（4）.

[6]吳丹潔，詹圣澤，李友華，涂滿章，鄭建陽，郭英遠，彭海陽 中國特色海綿城市的新興趨勢與實踐研究[J].中國軟科學，016（01）：79-97

[7]鞠茂森 關于海綿城市建設理念、技術和政策問題的思考[J].水利發(fā)展研究，015，15（03）：7-10

[8]趙良仕，孫才志，鄭德鳳 中國省際水資源利用效率與空間溢出效應測度[J].地理學報，014，69（01）：11-133

[9]王浩，王建華 中國水資源與可持續(xù)發(fā)展[J].中國科學院院刊，01，7（03）：35-358+331

[10]何緒文，楊靜，邵立南，李福勤，王鑫 我國礦井水資源化利用存在的問題與解決對策[J].煤炭學報，008（01）：63-66

[11]宋先松，石培基，金蓉 中國水資源空間分布不均引發(fā)的供需矛盾分析[J].干旱區(qū)研究，005（0）：16-166

[1]王雙濤，李王成，李晨，董亞萍，趙研，王興 基于LMDI法的寧夏水資源生態(tài)足跡影響因素分析[J].安徽農學通報，018，4（4）：84-87

[13]汪芳，王舜奕，PROMINSKI Martin 城鎮(zhèn)化與地方性中的水資源：可持續(xù)視角的水環(huán)境保護利用與水空間規(guī)劃設計[J].地理研究，018，37（1）：576-584

[14]劉新芳 實現(xiàn)農業(yè)水資源可持續(xù)利用路徑探析——以河北省廊坊市為例[J].河北水利，018（11）：6

[15]張煒，覃求 水足跡視角下陜西省種植業(yè)水資源利用評價及經濟發(fā)展脫鉤分析[J].中國生態(tài)農業(yè)學報（中英文），019，7（01）：153-16

〔曹康博、何沅晶（通訊作者），中國地質大學（武漢）經濟管理學院〕