方 芳

(北票市水利總站辦公室，遼寧 北票 122100)

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朝陽市水資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長模型研究與相關(guān)性分析

方 芳

(北票市水利總站辦公室，遼寧 北票 122100)

水資源的污染日益加重，逐步成為危害地區(qū)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)安全的重要影響因素。通過對朝陽市水資源以及經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行調(diào)研，定性、定量分析相結(jié)合的方法，構(gòu)建研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)與水資源利用之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系的脈沖響應(yīng)模型；借助朝陽市近10a的數(shù)據(jù)，建立耦合協(xié)調(diào)評價(jià)模型，研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)與水資源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)演化過程；深入分析水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，提出協(xié)調(diào)水資源與經(jīng)濟(jì)增長的對策。由于水資源的存在具有時(shí)間和空間的限定，區(qū)域生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然受到水資源的限制，因此，保護(hù)和合理的利用水資源，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)和指導(dǎo)價(jià)值。

水資源；社會(huì)經(jīng)濟(jì)；脈沖響應(yīng)；動(dòng)態(tài)關(guān)系；耦合協(xié)調(diào)

水資源是人類生存和發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，水資源生態(tài)系統(tǒng)的安全程度，對當(dāng)前區(qū)域經(jīng)濟(jì)有直接影響[1-2]。但是因?yàn)槿祟悓λY源的不合理利用、開采，現(xiàn)在水資源的污染與缺乏已經(jīng)造成了非常嚴(yán)重的后果，進(jìn)而直接影響到人類的生活以及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)增長。

國外的學(xué)者率先研究水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，RuthMeinzen-Dick[3]研究了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中水資源的關(guān)鍵性作用。國內(nèi)對水資源與經(jīng)濟(jì)的相關(guān)性進(jìn)行深入研究，主要運(yùn)用相對耦合協(xié)調(diào)模型和協(xié)整理論等研究水資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長相關(guān)性，谷學(xué)明[4]等研究了江蘇省的水資源利用情況與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系；王濱等[4]研究了黑龍港地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展問題，其中包括水資源利用情況。因此，通過對水資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長相關(guān)性研究，加強(qiáng)保護(hù)水資源措施，不僅僅是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，更是促進(jìn)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長之間協(xié)調(diào)發(fā)展，保證區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速、更好健康發(fā)展。

1 區(qū)域研究概況

1.1 地理概況

朝陽市是一座有1700多年建城史的歷史文化名城，位于遼寧西部，地表層巒疊嶂，丘陵起伏。朝陽市轄2個(gè)市轄區(qū)、2個(gè)縣、1個(gè)自治縣，代管2個(gè)縣級市。朝陽市位于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，全年平均氣溫5.4℃-8.7℃；年降水量450-580mm。境內(nèi)主要河流有大凌河、小凌河、青龍河、老哈河等。境內(nèi)集水面積為19777 km2，多年平均地表徑流量為13.22 億 m3。

1.2 經(jīng)濟(jì)建設(shè)與水資源利用

2015年朝陽市經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)較快增長，GDP總值1042.9億元，比上年增長9.87個(gè)百分點(diǎn)。各行業(yè)經(jīng)濟(jì)總值如下表1所示。

朝陽市地處歐亞大陸東岸，南臨渤海，由于受溫帶大陸型季風(fēng)氣候的影響，年降水量在600-1100mm之間，但是分布不均勻，平均降水量自東南向西北遞減。2015年朝陽市降水量及近幾年朝陽市水資源總量變化，各種水資源用途如圖2、圖3和表2所示。

表1 2015年朝陽市各行業(yè)經(jīng)濟(jì)總值

圖1 2015年降水量分配圖

圖2 朝陽市年水資源總量變化

水資源用途居民生活用水生產(chǎn)用水城鎮(zhèn)居民生活農(nóng)村居民生活第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)用水量/億m31.470.459.462.650.55所占比例/%10.43.267.218.83.9

從以上圖表分析可以得出：近幾年朝陽市用水總量不斷增長，其中用水量比重最大為第一產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。用水總量同我市的GDP總值進(jìn)行比較分析，在當(dāng)今缺水的嚴(yán)峻條件下，用水量并沒有隨著GDP的快速增長而出現(xiàn)大幅變化，這說明我是在水資源的利用、節(jié)水工作方面有一定成效。

1.4 研究技術(shù)路線

圖3 研究結(jié)構(gòu)框架圖

2 水資源變化與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系分析

2.1 脈沖響應(yīng)函數(shù)計(jì)算與分析

為了分析遼經(jīng)濟(jì)增長與水資源利用之間的關(guān)系[5]，選取的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為GDP，水資源指標(biāo)為水資源中工業(yè)用水，生活用水。

脈沖響應(yīng)是用來衡量系統(tǒng)對其中某一變量發(fā)生變動(dòng)引起的一個(gè)沖擊所做出反應(yīng)的程度，并且根據(jù)脈沖響應(yīng)函數(shù)的描述可知系統(tǒng)假定只受一個(gè)變量的沖擊，所以系統(tǒng)只會(huì)反映對這個(gè)變量的沖擊所產(chǎn)生的影響結(jié)果。以yt作為一個(gè)n維內(nèi)生變量向量，IK，A1，C1作為相關(guān)系數(shù)，εt作為擾動(dòng)變量向量，理論模型如下：

yt=(Ik-A1L-…-ApL)-1εT

=(I+C1L+…CNL)εT

(1)

通過分析脈沖響應(yīng)函數(shù)來分析GDP增長與工業(yè)用水和生活用水之間的相互關(guān)系，可知：1)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)用水量出現(xiàn)增加的趨勢，工業(yè)用水在受到GDP的影響前期呈現(xiàn)小幅度上升趨勢，之后呈現(xiàn)較為平穩(wěn)變化；在整個(gè)分析期內(nèi)工業(yè)用水量的變化對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)度遠(yuǎn)小于經(jīng)濟(jì)增長對工業(yè)用水量波動(dòng)的貢獻(xiàn)度。

從長期來看生活用水量的變化與經(jīng)濟(jì)增長呈正相關(guān)關(guān)系，生活用水受到GDP的影響前期呈現(xiàn)大幅度上升趨勢，之后呈現(xiàn)較為平穩(wěn)上升變化，后期還有持續(xù)穩(wěn)定上升的變化趨勢。

2.2 耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算與分析

根據(jù)有關(guān)的水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究，并結(jié)合結(jié)合遼寧省的具體情況，結(jié)合水土資源與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)作用的原理[6]，分別構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟(jì)和水資源子系統(tǒng)指標(biāo)體系，各個(gè)子系統(tǒng)主要評價(jià)指標(biāo)、影響系數(shù)如下表3所示。

表3 耦合協(xié)調(diào)度評價(jià)指標(biāo)體系

結(jié)合研究區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)，各子系統(tǒng)的總貢獻(xiàn)利用計(jì)算公式為：

(2)

式中：f(x)，g(x)為分別為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、水資源綜合評價(jià)函數(shù)；ai，bi分別為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、水資源綜合評價(jià)主要指標(biāo)；xi，yi分別為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、水資源綜合評價(jià)主要指標(biāo)的權(quán)重。

系統(tǒng)耦合度計(jì)算公式為：

(3)

表4 系統(tǒng)耦合度評判標(biāo)準(zhǔn)

利用公式(1)和公式(2)計(jì)算出朝陽市經(jīng)濟(jì)和水資源的綜合評價(jià)函數(shù)以及水資源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度，對近10a的區(qū)域經(jīng)濟(jì)以及水資源進(jìn)行綜合評價(jià)：

1)前3a社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合評價(jià)指數(shù)增長緩慢，波動(dòng)較?。恢虚g4a呈穩(wěn)步增長趨勢，增長幅度較大；最后3a呈平緩狀態(tài)。

2)前3a社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合評價(jià)指數(shù)增長較快，波動(dòng)較大；中間4a呈穩(wěn)步增長趨勢，幅度較小；最后3a呈平緩下降趨勢。

通過脈沖響應(yīng)函數(shù)以及耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算與分析可以看出最近10a的區(qū)域水資源與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)系：

1)前5a區(qū)域水資源的貢獻(xiàn)值大于社會(huì)經(jīng)濟(jì)，說明水資源供給充足，區(qū)域經(jīng)濟(jì)雖然增長，但是與水資源相比略顯滯后。

2)最近5a內(nèi)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對水資源的需求量不斷增加，區(qū)域水資源子系統(tǒng)的貢獻(xiàn)值小于社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)，水資源的利用較之前有一定的提高，但利用率還是不高。

3 水資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長對策

朝陽市是一個(gè)嚴(yán)重缺水的城市，同時(shí)朝陽市近幾年的城市建設(shè)飛速發(fā)展，用水總量還在的不斷增長[7-8]。因此，在改變傳統(tǒng)的用水模式的同時(shí)還要采取多種技術(shù)措施，提高水資源的利用率。根據(jù)上述研究，總結(jié)以下幾點(diǎn)對策：

1)在進(jìn)行節(jié)水工作的同時(shí)，針對不同行業(yè)的水資源用途進(jìn)行分開管理、根據(jù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行差別定價(jià)，使各行業(yè)人員對水資源的使用有進(jìn)一步的認(rèn)識。

2)水資源的合理使用不僅是公民的權(quán)利義務(wù)，更需要國家建立相應(yīng)的法律法規(guī)以及行政行為，從而提高水資源使用的良好約束行為。

3)在水資源儲(chǔ)量一定的情況下，可以改變用水產(chǎn)業(yè)的用水模式，將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化升級，改變以前的粗放式的模式進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榧s式的用水模式，提高用水效率合理配置水資源。

4)在保證第一產(chǎn)業(yè)水資源質(zhì)量與數(shù)量的同時(shí)，大力發(fā)展低耗水模式的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，在第一產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)保持正增長的同時(shí)減少對水資源的消耗量，同時(shí)也為保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)做出重大貢獻(xiàn)。

4 結(jié) 語

水資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長之間具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，各子系統(tǒng)間相互、影響依存。文章從脈沖響應(yīng)及耦合協(xié)調(diào)的角度，研究各子系統(tǒng)影響因素之間的關(guān)系，進(jìn)一步探討水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長之間的密切關(guān)系。通過對朝陽市水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長相關(guān)性進(jìn)行定量分析、模型計(jì)算以及分析得出：在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期，水資源的利用率較低，屬于粗放型利用，水資源條件區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長不均衡；只有在最近五年的時(shí)間內(nèi)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長與水資源利用系統(tǒng)間耦合情況一般，但達(dá)不到較高的水平。水資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)組成高度復(fù)雜系統(tǒng)，各子系統(tǒng)在一特定的環(huán)境中進(jìn)一步相互演化為更為復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，只有正確看待兩者之間的相互關(guān)系，合理調(diào)整兩者在不同情況下的主次地位，才能該保證區(qū)域經(jīng)濟(jì)正增長的同時(shí)提高水資源利用率。

[1]左其亭,趙衡,馬軍霞.水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧平衡研究[J].水利學(xué)報(bào),2014(07):785-792，800.

[2]楊麗麗,謝新民,茍新詩,等.青島市城市水資源配置工程網(wǎng)規(guī)劃[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2010(03):3-5，26.

[3]RuthMeinzen-Dick,PaulP.Appasamy.UrbanizationandInter-sectionalCompetitionforWater[J]UrbanizationandWater,2001:27-51.

[4]谷學(xué)明，土遠(yuǎn)，趙卉卉，等.江蘇省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2012，32(02):351-358.

[5]王濱.黑龍港地區(qū)水土資源綜合質(zhì)量評價(jià)與耦合協(xié)調(diào)關(guān)系研究[D].北京：中國地質(zhì)科學(xué)院,2012.

[6]張卡.遼寧省經(jīng)濟(jì)增長與水土資源利用的協(xié)調(diào)發(fā)展研究[D].沈陽：遼寧師范大學(xué),2015.

[7]周浩.大小凌河地區(qū)地下水資源可利用量預(yù)測模擬研究[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015(02):16-20.

[8]吳寧.遼寧省水資源配置規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2016(03):3-5，30.

Study on Model of Water Resources Utilization and Regional Economic Growth in Chaoyang City and Correlation Analysis

FANG Fang

(Beipiao Water Conservancy Station Office，Beipiao 122100,China)

It is more and more serious of water resources pollution，which has been an important factor affecting the economic，environmental and ecological security of the region.By investigating and studying the water resources and economic situation of Chaoyang City，combined the qualitative method with the quantitative analysis method，the impulse response model of the dynamic relationship was established between the regional economy and utilization of water resources.Based on the data of Chaoyang City for nearly 10 years，to establish the coupled coordination evaluation model to study the coordinate and evolution process of regional economy and water resources system，and analyze deeply the relationship between water resources and regional economy，the countermeasures to coordinate the water resources and economic growth were put forward.Limited by the time and space，the development of regional ecology and economic growth is inevitably affected by the constraints of water resources.Therefore，to protect and use reasonably water resources and to promote the sustainable and harmonious development of social economy is very meaningful.

water resources; social economy; impulse response; dynamic relationship; coupling and coordination

1007-7596(2017)02-0017-04

2017-01-16

方芳(1978-)，女，遼寧北票人，工程師，從事農(nóng)村水利工程、河道治理、農(nóng)村飲水工程、小型水庫。

TV213.9

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