肖釗富 彭賢偉 李瑞 廖佶慧
摘要:水資源與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展對促進生態(tài)環(huán)境保護和地區(qū)綜合高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。以典型西南山區(qū)城市——遵義市為研究對象,構(gòu)建2個系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合指標(biāo)體系;采用熵權(quán)法、耦合協(xié)調(diào)模型,對2009~2019年遵義市“水資源-社會經(jīng)濟”協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)及其交互作用機理進行分析,并結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)探究2個系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響機制。研究結(jié)果表明:① 研究期內(nèi),水資源綜合水平呈先下降后趨于平穩(wěn)的態(tài)勢,說明水資源承載力和利用效率呈先降低后穩(wěn)定的狀態(tài),社會經(jīng)濟發(fā)展水平呈上升的趨勢;② 2個系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由2009年的勉強協(xié)調(diào)(0.596)向2019年的中級協(xié)調(diào)(0.719)轉(zhuǎn)變;③ 水資源與社會經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)度差異受到經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化建設(shè)、水資源稟賦以及水環(huán)境治理水平等要素的共同影響,使得2個系統(tǒng)在發(fā)展過程中互為影響,協(xié)同演進。研究結(jié)果可為西南山區(qū)水資源優(yōu)化及其可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的研制提供科學(xué)參考依據(jù)。
關(guān) 鍵 詞:水資源; 社會經(jīng)濟; 耦合協(xié)調(diào)度; 影響因素; 遵義市; 西南山區(qū)
中圖法分類號: TV211
文獻標(biāo)志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.016
0 引 言
區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展是社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境等多種要素相互作用,并實現(xiàn)區(qū)域資源優(yōu)化配置的結(jié)果[1]。隨著中國經(jīng)濟發(fā)展及城鎮(zhèn)化進程不斷加快,社會經(jīng)濟與水資源利用的矛盾日益突出,水環(huán)境惡化、水資源短缺等問題在一定程度上制約著經(jīng)濟的健康發(fā)展[2]。科學(xué)分析水資源-社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展演化及其影響因素,對實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)友好型社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
近年來,水資源與經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)研究引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,在理論指標(biāo)、研究內(nèi)容、評價方法、區(qū)域?qū)嵶C等領(lǐng)域開展了諸多有益探索。研究尺度涉及全中國[3-4]、經(jīng)濟帶[5]、省域[6]、流域[7-9]等不同層面。研究方法上,以往的研究大多側(cè)重于使用統(tǒng)計分析方法來對水資源利用進行分析,如層次分析法(AHP)[10]、系統(tǒng)動力學(xué)(SD)[11]、主成分分析法(PCA)[7]等,近年來,突變級數(shù)[3]和人-環(huán)境系統(tǒng)仿真平臺(HESP)[12]等新方法得到了應(yīng)用。具體研究內(nèi)容上,大多致力于水資源承載力的演變評價和模擬[7,13],如Jia等通過對水資源空間相似性和差異性的分析,為中國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展管理提供了科學(xué)參考[3];Zhang等采用改進后的主成分分析法,對湘江流域城市經(jīng)濟-社會-生態(tài)發(fā)展水平及其影響因素進行了研究[7];余灝哲等評估了京津冀水資源承載力風(fēng)險[13]。為了更為準(zhǔn)確地刻畫社會經(jīng)濟與水資源之間的互動效應(yīng),宋冬凌等研究了河南省水資源利用率與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展水平及其耦合協(xié)調(diào)關(guān)系[6],吳青松等對塔里木河流域水資源-經(jīng)濟社會-生態(tài)環(huán)境和諧度進行了分析[9]。不難看出,已有研究對象大多以大尺度流域或傳統(tǒng)的缺水地區(qū)為主,而對西南生態(tài)敏感的山區(qū)城市關(guān)注較少[14],通過定量的方法對水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的影響機制方面的研究則略顯不足。
相較于資源型缺水的京津華北、西北地區(qū)和污染型缺水的長江三角、珠江三角地區(qū),中國西南山區(qū)水資源系統(tǒng)呈現(xiàn)為工程型缺水顯著和利用效率低的特點[14]。近幾年來,城鎮(zhèn)化進程導(dǎo)致西南山區(qū)生態(tài)問題日益突出,植被破壞、水土流失、喀斯特石漠化[15]等問題加劇了生態(tài)環(huán)境脆弱性。遵義市作為西南山區(qū)城市化與經(jīng)濟快速發(fā)展的典型區(qū),其水資源供需矛盾和水環(huán)境污染程度持續(xù)增大[16],因此,科學(xué)認(rèn)識并協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟與水資源利用的關(guān)系,對守住發(fā)展和生態(tài)2條底線具有重要的現(xiàn)實意義[17]。本文基于2009~2019年遵義市社會經(jīng)濟和水資源相關(guān)數(shù)據(jù),應(yīng)用熵權(quán)法、耦合協(xié)調(diào)模型對2個系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和協(xié)調(diào)關(guān)系進行定量研究,并結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度探究其協(xié)調(diào)發(fā)展的主要因素,以期為西南山區(qū)水資源優(yōu)化利用及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的定制提供一定的理論基礎(chǔ)與實踐經(jīng)驗。
1 研究區(qū)域與方法
1.1 研究區(qū)概況
遵義市(106°17′~107°27′E,27°13′~28°04′N)位于貴州省北部、黔川渝結(jié)合部(見圖1),是兩江流域重要的生態(tài)屏障,境內(nèi)以山地丘陵地貌為主,是典型的西南山區(qū)城市,屬于亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候,該地區(qū)水資源具有工程型缺水、開發(fā)利用難度大的特點。2019年遵義市平均降水量為1 129.1 mm,人均占有水資源量為3 090 m3,全市全年總耗水量為12.88億m3,污廢水排放量為3.48億t。近年來,遵義市處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化加速發(fā)展時期,其城鎮(zhèn)化率從2009年的33.11%提升到2019年的55.74%,人均GDP從2009年的11 322元增長至2019年的55 411元。隨著生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施,經(jīng)濟社會不斷發(fā)展,遵義市水資源需求持續(xù)增加,水環(huán)境問題日益突出。
1.2 指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)來源
本文以遵義市為研究區(qū),選擇2009~2019年面板數(shù)據(jù),參照已有研究成果[7,9],結(jié)合遵義市的地區(qū)特征,遵循指標(biāo)構(gòu)建的代表性、科學(xué)性和數(shù)據(jù)的操作性、獲取性原則,基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型共12項指標(biāo)測算水資源發(fā)展指數(shù);由發(fā)展規(guī)模、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、民富指數(shù)3個方面共10個具體指標(biāo)來體現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展水平(見表1),采用熵權(quán)法來確定指標(biāo)權(quán)重。分析數(shù)據(jù)來源于《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》(2010-2020)、《遵義統(tǒng)計年鑒》(2010-2020)以及相關(guān)政府網(wǎng)站;未記載的數(shù)據(jù),采用插值法計算而成,其中,農(nóng)業(yè)用水量為灌溉和林牧漁畜用水量的總和。
1.3 研究方法
1.3.1 熵權(quán)法
熵權(quán)法[18]作為常用的客觀賦權(quán)法之一,根據(jù)原始數(shù)據(jù)變化客觀地確定指標(biāo)權(quán)重,相對變化程度大的指標(biāo)權(quán)重較大。本文研究重點是解釋水資源-社會經(jīng)濟系統(tǒng)的反饋機制和演化過程,熵權(quán)法能有效避免權(quán)重受主觀因素影響。具體過程描述如下。CE4A441E-29DB-4500-833B-048AFE550924
(1) 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。
當(dāng)指標(biāo)為正向指標(biāo)時:
x′ij=xij-xminjxmaxj-xminj(1)
當(dāng)指標(biāo)為負向指標(biāo)時:
x′ij=xmaxj-xijxmaxj-xminj(2)
式中:x′ij為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值,i=1,2,…,n,表示不同的年份,j=1,2,…,m,表示不同的指標(biāo);xij表示第i年時第j項指標(biāo)的原始數(shù)據(jù);xmaxj和xminj分別為各項指標(biāo)的最大值和最小值。
(2) 熵權(quán)法計算信息熵和權(quán)重。
yij=x′ijni=1x′ij(3)
ej=-1lnnni=1yijlnyij(4)
ωj=1-ejmj=1(1-ej) (5)
式中:yij為第i年第j指標(biāo)的比重;ej為j指標(biāo)的信息熵;ωj為該指標(biāo)的權(quán)重。
1.3.2 多因素綜合評價
結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化值X′ij和權(quán)重系數(shù)wj,分別求得遵義市2009~2019年水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)CDI:
CDI=nj=1(wjX′ij)(6)
1.3.3 耦合協(xié)調(diào)模型
耦合協(xié)調(diào)模型源于物理學(xué),其中,2個或多個系統(tǒng)通過各種交互作用相互影響,現(xiàn)廣泛用于判定發(fā)展要素與區(qū)域發(fā)展協(xié)調(diào)情況[19]。根據(jù)多因素綜合評價法獲得水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展效益評價值,分別記為U和G,所得耦合協(xié)調(diào)度判斷2個系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度:
C=2UGU+G212
D=CT
T=θU+γG(7)
本文通過耦合協(xié)調(diào)度模型來反映各個子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度。其中,耦合關(guān)聯(lián)度C表示2個子系統(tǒng)通過各自耦合因素產(chǎn)生彼此影響的程度。D為系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度。T是反映2個子系統(tǒng)整體協(xié)同效應(yīng)的綜合評價指數(shù)。本次研究中,將水資源與經(jīng)濟發(fā)展視為同等重要,通過征詢專家建議,取2個系統(tǒng)權(quán)重θ=γ=0.5。參考實際情況和已有文獻[5],耦合協(xié)調(diào)類型按表2分類,根據(jù)水資源綜合指數(shù)U與經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)G的對比關(guān)系,進一步將其分為社會經(jīng)濟滯后型(U>G)、水資源系統(tǒng)滯后型(U 1.3.4 灰色關(guān)聯(lián)度 灰色關(guān)聯(lián)模型是根據(jù)母序列和各特征序列之間發(fā)展趨勢的變化態(tài)勢來定量衡量其之間的關(guān)聯(lián)程度,常用于動態(tài)的歷程分析。本文采用耦合協(xié)調(diào)度作為母序列(Y),將所選的14個影響因素組成的數(shù)據(jù)列為特征序列(Xi)。關(guān)鍵步驟如下[20]。 (1) 確定分析序列并做標(biāo)準(zhǔn)化處理。 Y=Y(1),Y(2),Y(3),…Y(11); X(i),=X(1),X(2),X(3),…X(11); Δi(k)=Y(k)-Xi(k)(8) 本文中,年數(shù)k取1,2,3,…,11;i取1,2,3,…,14。 (2) 計算關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ1(k)。 ξ1(k)=miniminkΔi(k)+ρmaximaxkΔi(k)Δi(k)+ρmaximaxkΔi(k)(9) (3) 計算灰色關(guān)聯(lián)度Ri。 Ri=11k=1ξ1(k)11(10) 式中:分辨系數(shù)ρ越小,其分辨力越大,取值區(qū)間為(0,1),本文取ρ=0.5。灰色關(guān)聯(lián)度越大,說明特征序列對母序列影響越大。參考現(xiàn)有研究成果[4],認(rèn)定0.352 結(jié)果分析 2.1 水資源與經(jīng)濟發(fā)展水平分析 利用公式(1)~(6)測算水資源系統(tǒng)綜合指數(shù)U、社會經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)G與各子系統(tǒng)指數(shù)的時序變化(見圖2)。由圖2可知:研究期間,遵義市水資源綜合指數(shù)整體呈現(xiàn)為先波動下降最后趨于平穩(wěn)狀態(tài)的趨勢,其中,壓力指數(shù)逐漸下降,狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)波動上升。2009年,遵義市由于水資源壓力較小,其綜合指數(shù)U為研究期內(nèi)的最高值(0.58)。分階段來看:2009~2011年,U呈下降趨勢,這是因為早期城市化處于粗狂式發(fā)展階段,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)耗水量大且其利用效率不高;2011~2012年,U有短暫緩慢回升,這與中央一號文件《中共中央、國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》的頒布有關(guān),當(dāng)?shù)卣玫巾憫?yīng),使得狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)相應(yīng)增加;2012~2016年,U不斷下降,壓力指數(shù)下降明顯,這是因為經(jīng)濟快速發(fā)展帶來產(chǎn)業(yè)用水量加大、環(huán)境污染嚴(yán)重,加之污水處理能力滯后也對水環(huán)境產(chǎn)生了負面影響;2016~2019年,水資源綜合指數(shù)趨于平穩(wěn),得利于2016年12月中央全面推行河長制,加強了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和高污染產(chǎn)業(yè)監(jiān)管,水環(huán)境壓力得到明顯緩解,2019年水資源綜合指數(shù)穩(wěn)定在0.40。 遵義市經(jīng)濟綜合評價指數(shù)G不斷增長,表明區(qū)域經(jīng)濟實力不斷增強。其中,發(fā)展規(guī)模擴大、民富指數(shù)增強,經(jīng)濟結(jié)構(gòu)指數(shù)呈先減少后增加的變化態(tài)勢,說明西南山區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展較為粗狂,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需要不斷優(yōu)化。分階段來看:2009~2015年為經(jīng)濟綜合發(fā)展水平快速增長期,2015~2016年為低速增長期,2016~2019年為快速增長期,增速為年均4%。其中,2009~2019年間,遵義市經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)的提高得益于發(fā)展規(guī)模和民富指數(shù)的同步增長,具體表現(xiàn)為發(fā)展規(guī)模從2009年的0.078增長到2019年的0.332,民富指數(shù)從2009年的0.086到2019年的0.321,表明遵義市在經(jīng)濟規(guī)模擴張的同時人民生活水平得到明顯改善;2015~2016年,綜合指數(shù)的增長緩慢是由于發(fā)展規(guī)模的小幅下降;2016~2019年得利于經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的擴大,遵義市社會經(jīng)濟水平快速發(fā)展,使得經(jīng)濟綜合指數(shù)在2019年達到研究期內(nèi)的最高值0.66。 2.2 水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展演化 研究期內(nèi),遵義市水資源系統(tǒng)從2009年的0.58下降到了2019年的0.40,社會經(jīng)濟系統(tǒng)從2009年的0.22增長到了2019年的0.66,兩者發(fā)展對比,在時序上階段性差異明顯(見圖3),這與OU YANG等研究的結(jié)論一致,水資源利用效率在經(jīng)濟發(fā)展初期呈明顯下降的趨勢,隨著經(jīng)濟發(fā)展逐漸得以改善,最終實現(xiàn)良性循環(huán)[21]。分階段來看:① 2009~2013年為社會經(jīng)濟系統(tǒng)滯后期,說明早期遵義市水資源稟賦和環(huán)境基礎(chǔ)較好,隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程加快,社會經(jīng)濟系統(tǒng)以4.3%的增速穩(wěn)步上升發(fā)展,水資源短缺、水生態(tài)環(huán)境污染等問題逐漸突顯,水資源系統(tǒng)指數(shù)呈波動式下降,總體上能夠滿足經(jīng)濟發(fā)展需要,2個系統(tǒng)差距減小。② 2014~2019年為水資源系統(tǒng)滯后期,隨著社會經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展,水資源系統(tǒng)壓力進一步加大,說明該階段社會經(jīng)濟是以消耗資源、破壞環(huán)境為代價的低效率增長,水資源承載力下降。③ 2016年后,隨著河長制等政策的落實以及節(jié)水治水技術(shù)的升級,遵義市加大了對水資源保護的重視程度和對水污染的治理投資,水資源系統(tǒng)趨于平穩(wěn),但水生態(tài)文明建設(shè)仍有較大發(fā)展空間。 基于水資源-社會經(jīng)濟系統(tǒng)之間的相互作用,結(jié)合耦合協(xié)調(diào)類型(見表2),測算遵義市2009~2019年水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度(見表3)。從2個系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度來看:遵義市水資源-社會經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度D從2009年的0.596上升到2019年的0.719,狀態(tài)從勉強協(xié)調(diào)發(fā)展演變?yōu)橹屑墔f(xié)調(diào),協(xié)調(diào)發(fā)展模式日益改善。其中,2009~2011年為勉強協(xié)調(diào)發(fā)展階段,是因為早期遵義市為實現(xiàn)經(jīng)濟快速發(fā)展,呈粗放的經(jīng)濟增長,加之污水處理廠建設(shè)進展緩慢,使得工業(yè)水污染加劇、水資源負荷大;2012~2019年從初級協(xié)調(diào)發(fā)展到中級協(xié)調(diào),這得益于遵義市水環(huán)境治理的資金和技術(shù)投入加大,而且公眾節(jié)水和環(huán)保意識不斷增強,水資源利用效率不斷提高,2個系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度得以進一步增長??梢?,社會經(jīng)濟與水資源之間相互作用,社會經(jīng)濟發(fā)展可以促進水資源系統(tǒng)改善,良好的水環(huán)境質(zhì)量也為經(jīng)濟高效發(fā)展提供保障,合理的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化在很大程度上促進了“低排放”和“高效率”發(fā)展模式的形成,使得這一時期的環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟運行取得了顯著成效。 2.3 水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展影響因素 本文利用灰色關(guān)聯(lián)度模型分析水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的影響因素。借鑒前人研究成果[7,22-24],綜合考慮遵義市發(fā)展的實際情況,同時吸收本領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)專家的意見,確定從經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化建設(shè)、水資源稟賦、水環(huán)境治理水平等5個方面選取影響因素指標(biāo)(見表4)。利用公式(8)~(10),計算各因素與耦合協(xié)調(diào)度的灰色關(guān)聯(lián)度。為了保證灰色關(guān)聯(lián)度結(jié)果客觀性,結(jié)合Pearson相關(guān)系數(shù)進行驗證(見表4),當(dāng)其通過了顯著性檢驗,說明關(guān)聯(lián)度結(jié)果可靠[20]。 單從灰色聯(lián)度來看,所選的14個因素對水資源與社會經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展具有較高的決定作用。結(jié)合Pearson相關(guān)系數(shù),年平均降雨量和農(nóng)用化肥施用量未通過顯著性檢驗。具體分析如下。 (1) 經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展。城鎮(zhèn)居民可支配收入、農(nóng)民人均可支配收入、人均GDP 3個因素與耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性,且Ri皆大于0.65,為高等程度相關(guān),亦即經(jīng)濟發(fā)展水平提高會促進水資源與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度增加。這與馬海良等[24]、鞏燦娟等[25]的研究結(jié)論一致,因為經(jīng)濟發(fā)展水平的提升將促進該區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚集、水資源生產(chǎn)管理升級和環(huán)境防治技術(shù)改善,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和水污染防治資金也將得到保證,最終使得水資源利用效率提高,水資源與社會經(jīng)濟得到協(xié)調(diào)發(fā)展。 (2) 產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)。農(nóng)田灌溉用水占比與耦合協(xié)調(diào)度呈顯著負相關(guān),工業(yè)用水占比、城鎮(zhèn)公共用水占比與耦合協(xié)調(diào)度呈正相關(guān),該結(jié)論與俞雅乖等的有關(guān)農(nóng)業(yè)、工業(yè)生活用水都對水資源效率呈現(xiàn)負面影響的觀點不同[22]。究其原因:西南山區(qū)受地形和農(nóng)業(yè)開發(fā)限制,以大水漫灌、串灌等粗放的灌溉模式為主,致使農(nóng)業(yè)水資源效率低,《遵義市水資源公報》數(shù)據(jù)顯示,研究期內(nèi)遵義市農(nóng)業(yè)耗水占水資源總耗水的70%,水資源的高消費、低收益制約了與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。由于工業(yè)用水比農(nóng)業(yè)用水可控制性更強,加之工業(yè)所帶來的經(jīng)濟效應(yīng)顯著,所以工業(yè)用水占比的增加能促進水資源與社會經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展,但仍需優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),適度壓縮高耗水的初級產(chǎn)品制造業(yè)[26]。城鎮(zhèn)公共用水占比增加是源于城鎮(zhèn)化的推進使得住宅、醫(yī)療、教育等生活生產(chǎn)要素向城鎮(zhèn)集中,城市用水效率得以提高。 (3) 城鎮(zhèn)化建設(shè)。城鎮(zhèn)化率與耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出很高的正相關(guān)性,而且其灰色關(guān)聯(lián)度為0.898,有極高程度的關(guān)聯(lián),這點與李瓊等的關(guān)于社會保障與經(jīng)濟發(fā)展耦合的研究成果相似[20]。遵義市的城鎮(zhèn)化率從2009年的33.11%提升到2019年的55.74%,隨著研究期內(nèi)遵義市城鎮(zhèn)化進程推進,各生產(chǎn)要素向城鎮(zhèn)集中,財政收入、科技管理水平同步增加,人們節(jié)水環(huán)保意識也相應(yīng)增強,水資源與經(jīng)濟得到協(xié)調(diào)發(fā)展。 (4) 水資源稟賦。人均用水量、萬元GDP用水量與耦合協(xié)調(diào)度呈顯著正相關(guān)性,說明遵義市水資源得到了合理利用,它對社會經(jīng)濟的正向反饋彌補了水資源消耗增加帶來的負面影響。這一點與馬海良等[24]的結(jié)論相同,馬海良等研究指出,西部水資源豐富的地區(qū)非期望產(chǎn)出的水資源效率較高。而遵義市的年平均降雨量未通過顯著性檢驗,是因為中國西南山區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,雨量充沛,降雨對水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展無顯著作用。 (5) 水環(huán)境治理水平。農(nóng)用化肥施用量、生活污水處理率、工業(yè)廢水排放達標(biāo)率、環(huán)保資金投入占GDP比重與耦合協(xié)調(diào)度呈顯著正相關(guān)性,說明隨著遵義市水環(huán)境治理能力、科技水平的提高,地方財政加強改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)水利設(shè)施建設(shè)[24],使得水資源利用和污染治理效率得到提高。 可見,經(jīng)濟發(fā)展提高、城鎮(zhèn)化建設(shè)加強、水資源稟賦充足、水環(huán)境治理優(yōu)化等方面改善了水資源與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展,而農(nóng)田灌溉用水占比這類表征水資源利用效率不高的因素阻礙了2個系統(tǒng)協(xié)調(diào)。CE4A441E-29DB-4500-833B-048AFE550924 參考前人研究經(jīng)驗[27],結(jié)合上述有關(guān)影響因素的計算結(jié)果,可構(gòu)建出遵義市水資源與社會經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的影響機制(見圖4):首先,城鎮(zhèn)化建設(shè)和經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展響應(yīng)了水資源-社會經(jīng)濟系統(tǒng)水平;隨后在水環(huán)境治理、城鎮(zhèn)化建設(shè)、治理改革的綜合管理影響下,表現(xiàn)為不同的產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)形式,并最終作用于2個系統(tǒng);最后,區(qū)域內(nèi)水資源-社會經(jīng)濟系統(tǒng)對水資源管理系統(tǒng)進行反饋。 3 討論與建議 3.1 水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)作用機制 已有研究表明:人口密度、水功能區(qū)水質(zhì)達標(biāo)率是影響南京市等污染型缺水城市的主要因素[28];人均水資源量、人口增長與城鎮(zhèn)化是影響京津冀等資源型缺水地區(qū)的主要因素[13,19]。中國西南山區(qū)水資源系統(tǒng)具有工程型缺水顯著和利用效率低的特點,雖然水資源總量豐富但開發(fā)利用難度大[17],但隨著經(jīng)濟快速發(fā)展對水資源承載力要求的提高,水資源與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展顯得愈加重要。 西南山區(qū)社會經(jīng)濟與水資源之間存在著復(fù)雜的相互作用:一方面,水資源系統(tǒng)對支持社會經(jīng)濟發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,良好的水資源稟賦和環(huán)境質(zhì)量是城市發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要保證,也是人類生產(chǎn)生活的必要條件;相反,城鎮(zhèn)化與工業(yè)化所產(chǎn)生的水污染和水資源短缺會對城市經(jīng)濟健康發(fā)展產(chǎn)生制約。另一方面,社會經(jīng)濟系統(tǒng)作為水資源系統(tǒng)的主要支撐體,對其產(chǎn)生促進作用,具體表現(xiàn)為社會經(jīng)濟增長能夠為水環(huán)境保護和管理提供資金保障和技術(shù)支持,例如投資建設(shè)污水處理廠、改善水環(huán)境管理信息系統(tǒng);同理,粗放的經(jīng)濟增長方式也對水資源系統(tǒng)產(chǎn)生威脅,會帶來水污染和缺水問題[8]。 水資源系統(tǒng)與社會經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)度是區(qū)域水資源開發(fā)利用效率的客觀和具體反映,人類可以通過自身行為來調(diào)整2個系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的大小方向。因此,中國西南山區(qū)水資源與社會經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)度綜合了自然屬性和社會屬性,主要受經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化建設(shè)、水資源稟賦、水環(huán)境治理水平的綜合影響??傮w而言,社會經(jīng)濟發(fā)展可以促進水資源高效利用,良好的水資源系統(tǒng)是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。社會經(jīng)濟系統(tǒng)與水資源系統(tǒng)之間存在積極(支持和促進)和消極(約束和威脅)反饋。兩系統(tǒng)協(xié)同演進、相互制約,最終達到水資源-社會經(jīng)濟系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展(見圖5)。 3.2 協(xié)調(diào)水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展的措施 近年來,得益于工程技術(shù)開發(fā)、節(jié)水調(diào)水建設(shè),中國西北地區(qū)和華北地區(qū)等傳統(tǒng)資源型缺水區(qū)水資源系統(tǒng)已得到改善。相比之下,隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和人口增長,長江上游水生態(tài)安全威脅加大,中國西南山區(qū)工程型缺水與污染問題日趨嚴(yán)重[29],水環(huán)境改善和污水綜合治理迫在眉睫,迫切需要科學(xué)合理的水資源管理以解決區(qū)域供需矛盾。結(jié)合遵義市的實際情況,參考上述協(xié)調(diào)發(fā)展的影響因素,有針對性地提出以下建議。 (1) 強化水資源管理。應(yīng)加強水資源綜合管理、用水需求管理和水質(zhì)管理,適當(dāng)提高人均用水量,加大烏江和赤水河的水岸線污染整治,推動遵義市各縣區(qū)城鎮(zhèn)管網(wǎng)及污水處理廠建設(shè),提升相關(guān)部門對生活、工業(yè)污廢水處理能力。 (2) 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。遵義市工業(yè)化城鎮(zhèn)化發(fā)展起步較晚,應(yīng)提防資源消耗、經(jīng)濟發(fā)展和水資源的內(nèi)在矛盾,優(yōu)化農(nóng)田灌溉用水措施,適當(dāng)提高工業(yè)用水和城鎮(zhèn)公共用水占比,提高水資源利用效率,如提升治理白酒企業(yè)對赤水河流域的污染問題等,走綠色發(fā)展模式。 (3) 增加經(jīng)濟技術(shù)投入。加大環(huán)保資金投入占比,增強市民節(jié)水意識和環(huán)境意識;應(yīng)加強對企業(yè)實施環(huán)境法規(guī)的激勵,開發(fā)創(chuàng)新的節(jié)水技術(shù),提高生活污水處理率和工業(yè)廢水排放達標(biāo)率,在促進經(jīng)濟效應(yīng)的同時減少其對環(huán)境的破壞。 4 結(jié) 論 (1) 研究期內(nèi),遵義市水資源綜合水平呈波動式下降,社會經(jīng)濟發(fā)展水平逐年上升。2009~2013年為經(jīng)濟發(fā)展滯后階段,總體上能夠滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要;2014~2019年為水資源滯后,2個系統(tǒng)差距減小。 (2) 水資源-社會經(jīng)濟系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度由2009年的0.596增長至2019年的0.719,呈穩(wěn)定上升的趨勢,實現(xiàn)了“勉強協(xié)調(diào)-初級協(xié)調(diào)-中級協(xié)調(diào)”的轉(zhuǎn)變。 (3) 中國西南山區(qū)水資源與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展受到經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化建設(shè)、水資源稟賦、水環(huán)境治理水平等要素的共同作用,2個系統(tǒng)在發(fā)展過程中互為影響,協(xié)同演進。 本文通過分析遵義市水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀,探究了2個系統(tǒng)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度及其影響機制,研究成果可為中國西南山區(qū)水資源管理優(yōu)化和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的制定提供參考。但本文研究在各指標(biāo)選取和權(quán)重確定方面還存在一定的不足,后續(xù)可借助于熵權(quán)法與層次分析法或因子分析法相結(jié)合來予以綜合賦權(quán);其次,由于信息的缺乏,本文研究僅進行了時間差異性分析,對于空間尺度和更廣時間序列方面的研究仍有待后續(xù)跟進。 參考文獻: [1] CHENG G,LI X,ZHAO W,et al.Integrated study of the water-ecosystem-economy in the Heihe River Basin[J].National science review,2014,1(3):413-428. 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(編輯:趙秋云) Study on coordinated development and influencing factors of water resources and social economy in mountainous areas of Southwest China:case of Zunyi City XIAO Zhaofu,PENG Xianwei,LI Rui,LIAO Jihui (School of Geography and Environmental Science,Guizhou Normal University,Guiyang,550025,China) Abstract: The coordinated development of water resources and social economy is of great significance to promoting ecological environment protection and regional comprehensive high-quality development.Taking Zunyi City,a typical mountainous city in Southwest China as the research object,we constructed a comprehensive index system for the coordinated development of the two systems,analyzed the coordinated development status and interaction mechanism of ‘water resources-social economy in Zunyi City from 2009 to 2019 by using entropy weight method and coupling coordination model,and explored the influence mechanism of the coordinated development of the two systems combing with grey correlation coefficient.The results showed that:① During the study period,the comprehensive level of water resources first decreased and then stabilized,indicating that the water resources carrying capacity and efficiency first decreased and then stabilized,while the overall level of socio-economic development showed an upward trend.② The coupling coordination state between the two systems had changed from barely coordinated (0.596) in 2009 to moderately coordinated (0.719) in 2019.③ The difference of coupling coordination degree between water resources and social economy development was affected by economic and technological development,industrial water utilization structure,urbanization construction,water resources endowment,water environment governance level and other factors,which made the two systems influence each other in the development process and evolve in coordination.The study can provide a scientific reference for the optimization and sustainable development of water resources in mountainous areas of Southwest China. Key words: water resources;social economy;coupling coordinated development degree;influencing factors;Zunyi City;mountainous areas of Southwest ChinaCE4A441E-29DB-4500-833B-048AFE550924