提高水資源利用效率促進河南省經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展

李立元

為了解水資源利用情況與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，以河南省為例，依據(jù)2009—2018年河南省水資源和經(jīng)濟的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過耦合協(xié)調(diào)度模型評價河南省水資源與經(jīng)濟高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展狀況。研究表明：隨著經(jīng)濟由高速增長轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，河南省水資源-經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展狀況也分兩階段向優(yōu)質(zhì)耦合方向發(fā)展。因此本文提出提高水資源利用效率、合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化水資源配置、實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略等建議，為提升區(qū)域整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平做參考。

水資源是支持經(jīng)濟社會和維系良好生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，它的有效利用能夠支撐經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展又促進了水資源的循環(huán)高效利用。但我國經(jīng)濟長期粗放型增長，導(dǎo)致水資源的低效利用，從而又進一步抑制了經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展?！渡鷳B(tài)文明體制改革總體方案》中也強調(diào)，區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展不能超出當?shù)厮Y源的承載能力和生態(tài)環(huán)境容量。由于河南省是地跨長江、淮河、黃河、海河四大流域的省份，地形地貌和水資源分布情況是中國的一個縮影。

一、研究區(qū)概況

河南省位于北緯31°23′～36°22′，東經(jīng)110°21′～116°39′，如圖1 所示。全省總面積16.70萬km，占全國總面積的 1.73%。河南省地跨長江、淮河、黃河、海河四大流域，省內(nèi)河流大多發(fā)源于西部、西北部和東南部山區(qū);氣候為溫帶大陸性季風(fēng)氣候—亞熱帶季風(fēng)氣候，春季多旱災(zāi)，夏季多澇災(zāi)，霜凍、干熱風(fēng)等災(zāi)害也時有發(fā)生，全省多年年均降水量為477.80—1167.30mm（2005—2018），平均水資源量403.5億m，人均水資源量約376m，不足全國平均水平的1/5，水源性缺水和水質(zhì)性缺水依然存在。河南省是三大糧食核心區(qū)之一，是糧食主產(chǎn)區(qū)，其優(yōu)越的地理條件為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了充足的光、熱、水資源和肥沃的土地，實現(xiàn)水資源的有效利用，促進河南省經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

經(jīng)濟增長與水資源承載力之間存在兩種關(guān)系，將水足跡理論與經(jīng)濟脫鉤分析理論結(jié)合來研究兩者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，考慮了優(yōu)化水質(zhì)污染所需用水量這一情況，可利用與經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)建脫鉤指數(shù)模型，河南省水資源利用與經(jīng)濟發(fā)展總體上處于脫鉤的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟水平是河南省水資源利用量最主要正向影響因素。水資源經(jīng)濟的耦合模型也是研究兩者協(xié)調(diào)關(guān)系的方法之一，而生態(tài)系統(tǒng)耦合則是自然資源和生態(tài)環(huán)境支撐，反映了社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境及資源之間的最佳匹配狀態(tài)，從而避免經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度不平衡的狀態(tài)出現(xiàn)。

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

指標數(shù)據(jù)來自于 2009—2018 年《中國統(tǒng)計年鑒》《河南省統(tǒng)計年鑒》《河南省水資源公報》《中國城市統(tǒng)計年鑒》等，對于數(shù)據(jù)來源中沒有直接給出的指標，本文通過相關(guān)指標計算得出。在使用指標數(shù)據(jù)時，遵循真實性、可比性、內(nèi)容相符性等原則。

（二）構(gòu)建評價指標體系

根據(jù)以往文獻對水資源綜合評價體系的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合所研究的內(nèi)容需要，遵循指標選取的有效性、科學(xué)性、可比性原則，從河南省的水資源子系統(tǒng)中選取工業(yè)用水（108 m）、農(nóng)業(yè)用水（108 m）、人均用水量（m/人）、萬元GDP水耗（m/萬元）;從經(jīng)濟系統(tǒng)中選取城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民人均可支配收入（元）、外貿(mào)易進出口總額（億美元）、人均GDP（元）、工業(yè)SO排放量（噸）等十個指標，構(gòu)建河南省水資源—經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展模型指標體系。

（三）構(gòu)建模型和計算方法

1.確定指標權(quán)重和權(quán)重結(jié)果分析

首先，對原始數(shù)據(jù)進行無量綱處理，其目的是為了消除原始數(shù)據(jù)因量綱不同而造成數(shù)據(jù)處理不便，使各指標數(shù)據(jù)具有可比性。用極值法對初始數(shù)據(jù)進行標準化處理，即：

正向化指標：

在水資源系統(tǒng)中，工業(yè)用水、地下水供水量和人均用水量占據(jù)指標權(quán)重前三位，其權(quán)重分別為0.300、0.267和0.181。河南省土地多是農(nóng)業(yè)用地，農(nóng)業(yè)用水總量所占比例是最高的，占用水總量的50%以上;工業(yè)用水總量僅次于農(nóng)業(yè)用水總量，早期工業(yè)生產(chǎn)時由于節(jié)水技術(shù)不成熟出現(xiàn)水資源浪費情況，導(dǎo)致工業(yè)用水效率不高，如今情況有所改善。而地下水源供水量權(quán)重為0.267，地下水近年來一直作為河南省主要供水水源，但與地表水源之間的差距越來越小;在經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)中，工業(yè)上三大污染物的排放量都占了相當大的權(quán)重，其中，工業(yè)SO與廢水排放量權(quán)重最大，分別為0.198和0.169，充分體現(xiàn)出發(fā)展綠色經(jīng)濟在經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展中的重要性以及“綠水青山就是金山銀山”的理念，表明了人們在發(fā)展經(jīng)濟的同時對美好生活環(huán)境的追求;除此之外，第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重和農(nóng)村居民人均可支配收入這兩個指標所占權(quán)重也較大，分別為0.107和0.082。而地下水源供水量權(quán)重為0.267，地下水近年來一直作為河南省主要供水水源，2009—2018年地下水源供水量的平均值為127.26億m，占總供水量的比例約為58%，大于地表水源供水量的比例，但二者之間的差距越來越小，在2017年幾乎相等。

對原始數(shù)據(jù)進行無量綱處理，其目的是為了消除原始數(shù)據(jù)因量綱不同而造成數(shù)據(jù)處理不便，使各指標數(shù)據(jù)具有可比性。河南省人均年用水總量權(quán)重為0.181，其呈現(xiàn)波動變化，2010年為最低點222m/人，2013達到最大值256m/人，到2018年下降至244m/人。第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重和農(nóng)村居民人均可支配收入這兩個指標所占權(quán)重也較大，分別0.107和0.082。2018年，河南省第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重為45.2%，相比上年提高1.9個百分點，對GDP增長的貢獻率達到50.0%，三產(chǎn)超二產(chǎn)的格局逐漸形成，在人均GDP不斷提高的基礎(chǔ)上，10年間農(nóng)村居民人均可支配收入顯著增高，向經(jīng)濟共享時代推進。

2.構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度表示系統(tǒng)間相互作用程度的強弱，耦合協(xié)調(diào)度則表示相互作用中良性耦合程度的大小，從而體現(xiàn)協(xié)調(diào)狀況好壞程度，因此需要構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)模型，提高相關(guān)數(shù)據(jù)的準確性和有效性。首先，結(jié)合所得數(shù)據(jù)對水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展建立綜合評價函數(shù)：

其中：a_j和b_j分別為水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展各個指標的權(quán)重;x_j和y_j為水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的評價指標;f（x）與g（y）分別為水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的綜合評價函數(shù)。依據(jù)學(xué)者廖重斌以珠江三角洲城市群為例建立的耦合度模型：

本文涉及2個子系統(tǒng)，即水資源子系統(tǒng)，經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展子系統(tǒng)，因此在本文中n=2，故有水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的耦合度：

顯然，0≤C≤1。耦合度只強調(diào)了系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)強度，并未強調(diào)兩個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性。因此用D表示水資源—經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度，計算公式為：

其中：T為水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展水平的綜合評價函數(shù); α、β為待定權(quán)數(shù)，基于相關(guān)研究，將兩系統(tǒng)視為同等重要，即將α和β均設(shè)定為0.5。

三、實證結(jié)果分析

（一）耦合協(xié)調(diào)度時序分布特征

由表5.可知耦合協(xié)調(diào)度除2009—2011和2014年為低、中度協(xié)調(diào)的耦合以外，其余年份均為高度協(xié)調(diào)的耦合。盡管當年水資源—經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的綜合評價指標和耦合協(xié)調(diào)度均有下降，但是在下一年通過政府實施政策與居民生活調(diào)整的情況下，水資源經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的各個評價指數(shù)又有所恢復(fù)，可見在水資源經(jīng)濟高質(zhì)量系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的過程中，政府要及時進行產(chǎn)業(yè)調(diào)整。

（二）河南省發(fā)展類型評價

根據(jù)計算所求得的各年耦合協(xié)調(diào)度，再依據(jù)耦合協(xié)調(diào)類型劃分標準，將河南省2009—2018年水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)類型及發(fā)展類型劃分如下，見表6。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)2014年河南省水資源由于降雨量、地表水資源和主要河流年徑流量等與多年平均值相比均有一定幅度的減少，該年水資源系統(tǒng)綜合評價指數(shù)大幅下降，且其發(fā)展類型轉(zhuǎn)為水資源滯后型。2015年經(jīng)過政府調(diào)整和水資源供應(yīng)量逐漸回升，水資源—經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度回到0.614，此后直到2018年發(fā)展政策的實施與產(chǎn)業(yè)調(diào)整，3年內(nèi)河南省水資源與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度都繼續(xù)保持高度耦合協(xié)調(diào)類型。隨著經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展政策的實施，不斷進行產(chǎn)業(yè)調(diào)整，水資源對經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的承載力迎來新的挑戰(zhàn)，3年內(nèi)河南省水資源與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度都繼續(xù)保持高度耦合協(xié) 調(diào)類型，經(jīng)濟發(fā)展需水給水資源供應(yīng)造成了一定壓力。

四、結(jié)論與啟示

（一）結(jié)論

本文以河南省為例，通過熵權(quán)法估算了水資源和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展兩系統(tǒng)中各指標權(quán)重，根據(jù)兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)模型，對河南省2009—2018年水資源—經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的耦合關(guān)系進行分析。隨著經(jīng)濟步入新常態(tài)，水資源對經(jīng)濟的承載力逐漸面臨更大的挑戰(zhàn)，從2014年起，河南省的發(fā)展類型從過去的經(jīng)濟滯后型轉(zhuǎn)變?yōu)樗Y源滯后型，這表明水資源已經(jīng)不能有效協(xié)同經(jīng)濟增長。因此應(yīng)采取措施提高水資源的承載力和重復(fù)使用率，在發(fā)展經(jīng)濟的同時也要注重高質(zhì)量發(fā)展，提高科技創(chuàng)新能力，堅持走綠色可持續(xù)發(fā)展道路。

（二）啟 示

1.提高水資源利用效率，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。

農(nóng)業(yè)用水總量的增加一方面顯示了農(nóng)戶對于農(nóng)作物投入成本的增加，另一方面也顯示了農(nóng)業(yè)用水的效率低下，導(dǎo)致水資源的大量浪費。同時，結(jié)合土地資源、光能等其他自然資源的高效利用，選擇合適的種養(yǎng)結(jié)合模式，從而發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)，充分發(fā)揮整體農(nóng)業(yè)生態(tài)功能，以實現(xiàn)最佳的產(chǎn)出效益。

2.合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實行差別價格管理方式。

河南省農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)的用水量差異較大，應(yīng)通過調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)來減少農(nóng)業(yè)單位產(chǎn)值的用水量，如實行差別價格管理方式，對不同行業(yè)實行不同額度的管理，超出額度部分采取不同的價格收取水費，從而轉(zhuǎn)變工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)的用水方式，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整，切實加強污染防治，堅持發(fā)展綠色經(jīng)濟。

3.實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，促進技術(shù)進步。

《生態(tài)文明體制改革總體方案》中也強調(diào)，區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展不能超出當?shù)厮Y源的承載能力和生態(tài)環(huán)境容量，觀察2009—2018年相關(guān)數(shù)據(jù)可知，制約河南省經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展其中一個因素是創(chuàng)新性發(fā)展不足。在水資源承載力逐漸減弱的情況下，技術(shù)開發(fā)費用投入力度需加強，水資源的節(jié)水工程沒有得到技術(shù)上的突破，使得水資源承載力不能適應(yīng)經(jīng)濟規(guī)模的增長速度。要解決這一問題，必須進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，使水資源能夠更好地承載經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟與水資源環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：河南大學(xué) 國際教育學(xué)院）