程廣斌,鄭椀方

(石河子大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,新疆石河子 832003)

【經(jīng)濟(jì)縱橫】

我國西北地區(qū)城市群水資源承載力評價研究

程廣斌,鄭椀方

(石河子大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,新疆石河子 832003)

水是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不可或缺的資源,同時也是城市形成和發(fā)展的最基礎(chǔ)條件,一定程度上決定了區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與規(guī)模。該文從經(jīng)濟(jì)、社會、水資源、生態(tài)環(huán)境四個方面構(gòu)建城市群水資源承載力評價指標(biāo)體系,運(yùn)用基于熵權(quán)的集對分析法對我國西北地區(qū)城市群水資源承載力進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明：2006—2014年我國西北地區(qū)城市群水資源承載力不斷提升,除克拉瑪依、吐魯番外,群內(nèi)其余城市水資源承載力均有所改善；關(guān)中—天水、蘭白西城市群水資源承載力較高,水資源條件較好但經(jīng)濟(jì)社會條件較差,水資源有可開發(fā)空間,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?jié)摿^大；酒嘉玉、銀川平原、天山北坡城市群水資源承載力較低,水資源條件較差,而經(jīng)濟(jì)、社會條件相對較高,在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中需重點(diǎn)關(guān)注水資源的可持續(xù)開發(fā)利用問題。

西北地區(qū)城市群；水資源承載力；熵值法；集對分析法

一、引言

水是地球生命之本,人類文明之源,是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不可或缺的最基本的資源,同時也是城市形成和發(fā)展的最基礎(chǔ)條件[1]70-105。早在西部大開發(fā)之前,“九五”時期國家就西北地區(qū)水資源合理開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的相關(guān)問題進(jìn)行了研究,之后國務(wù)院于2004年、2010年、2012年下發(fā)了有關(guān)水資源保護(hù)及水資源可持續(xù)利用的通知,指出我國水資源形勢嚴(yán)峻、水資源短缺等問題已嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展,必須要實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度。這足以證明國家對水資源可持續(xù)發(fā)展的重視。近年來,由于城市化建設(shè)加快,水資源問題日益嚴(yán)重,水資源的開發(fā)利用面臨巨大挑戰(zhàn),水資源與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)保護(hù)之間存在很大矛盾。經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大離不開水資源的支撐,城市群作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增長核心,勞動力、技術(shù)、資金的高度集聚給區(qū)域有限的水資源帶來了巨大的壓力,影響了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展,尤其對于干旱少雨的西北地區(qū),其相對短缺的水資源對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所起到的支撐作用更加重要。

我國西北地區(qū)有若干城市群,作為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的核心地帶,必將成為國內(nèi)外開發(fā)投資的熱點(diǎn)區(qū)域。但是西北地區(qū)干旱缺水,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,水資源面臨嚴(yán)峻的形勢,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)給人口集聚、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的城市群帶來新的機(jī)遇,同時也帶來了巨大的挑戰(zhàn),水資源承載力能否支撐其經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展關(guān)系到該區(qū)域城市群能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

“承載力”(carrying capacity)最早起源于古希臘的一個概念,被定義為特定區(qū)域某一環(huán)境所能支持的某一物種的最大數(shù)量。隨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展,全球性的人口膨脹、資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出,學(xué)術(shù)界開始從資源、環(huán)境等方面對承載力進(jìn)行研究。1842年,馬爾薩斯首次提出了“人口承載力”概念,Verhust基于此理論用數(shù)學(xué)方程表達(dá)了資源約束條件下的人口增長。隨后,承載力概念逐漸延伸到不同領(lǐng)域,Richard探討生態(tài)承載力的問題[2]127-143,Hardin和Daily在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了生物物理承載力、文化和社會承載力的概念[3]599-604；[4]991-1001。此后,不同學(xué)者針對環(huán)境承載力[5]181-189、土地承載力和人口承載力[6]273-284進(jìn)一步研究,并明確了定義。水資源承載力是承載力在水資源領(lǐng)域的具體應(yīng)用,國際上關(guān)于水資源承載力的研究成果較豐富,且大多將水資源承載力與可持續(xù)發(fā)展相聯(lián)系,分別從供水角度、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源承載力、城市水資源安全保障、水資源的使用限度計算等方面研究水資源的可持續(xù)利用問題,為水資源承載力的研究奠定了基礎(chǔ)。

從研究對象的角度出發(fā),國內(nèi)關(guān)于水資源承載力的研究大致可以分為：流域水資源承載力[7]868-874；[8]138-143、區(qū)域水資源承載力[9]394-400；[10]394-400、城市水資源承載力[11]258-269；[12]148-151和城市群水資源承載力[13]80-83；[14]222-227,且研究對象大多集中于流域,而有關(guān)城市群的研究相對較少。城市群是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會活動的核心,人口、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)高度集聚,其水資源的數(shù)量和質(zhì)量是城市群功能實(shí)現(xiàn)必不可少的基礎(chǔ)條件。然而水資源的數(shù)量是有限的,隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn),有限的水資源與城市群日益增長的人口、社會經(jīng)濟(jì)之間的矛盾日益突出,深入研究水資源承載力問題具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。基于此,本文在合理構(gòu)建城市群水資源承載力評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,采用基于熵權(quán)的集對分析法對我國西北地區(qū)城市群水資源承載力進(jìn)行綜合評價,并提出相應(yīng)政策建議,以期為西北地區(qū)城市群的可持續(xù)發(fā)展提供實(shí)踐參考。

二、研究對象及數(shù)據(jù)來源

根據(jù)2009年《關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》《全國主體功能區(qū)規(guī)劃2010》、2013年批復(fù)的《天山北坡經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃》《中國城市群發(fā)展報告2010》,以及相關(guān)文獻(xiàn)中關(guān)于西北地區(qū)城市群的范圍界定,選取關(guān)中—天水城市群、銀川平原城市群、酒嘉玉城市群、蘭白西城市群和天山北坡城市群5個城市群(具體見表1)?？紤]到數(shù)據(jù)可得性,尤其是水資源相關(guān)數(shù)據(jù)的搜集,故城市群中的一些縣級城市不納入研究范圍。

表1 城市群具體劃分

2014年,我國西北地區(qū)城市群水資源總量為199.5092億立方米,約占西北5省區(qū)水資源總量的9.44%,該區(qū)域總?cè)丝凇DP總量和工業(yè)總產(chǎn)值分別為2 430萬人、16 893.4億元、29 588.4萬元,各占西北5省區(qū)的43.47%、24.51%、63.47%,即該地區(qū)城市群以9.44%的水資源承載了該地區(qū)43.47% 的GDP、24.51%的人口以及63.47%的工業(yè)總產(chǎn)值。因此,西北地區(qū)城市群水資源的承載狀況關(guān)系到地區(qū)人口與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,關(guān)系到該地區(qū)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

所有指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)來自《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》和《中國城市統(tǒng)計年鑒》,有關(guān)水資源的相關(guān)指標(biāo)來自于各省的水資源統(tǒng)計公報,其他部分?jǐn)?shù)據(jù)來自各省統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報以及政府相關(guān)部門網(wǎng)站。由于玉門市、臨夏市的水資源數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)計,因此用酒泉市和臨夏州的數(shù)據(jù)代替,某些年份缺失的數(shù)據(jù)則用插值法進(jìn)行估算。

三、城市群水資源承載力綜合評價

(一)構(gòu)建指標(biāo)體系及確定權(quán)重

水資源承載力是指在某一時間一定的技術(shù)水平條件下,區(qū)域水資源在維持良好水環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的情況下,某一區(qū)域所能承受的相應(yīng)的人口、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模。水資源承載力是一個動態(tài)的概念,既受區(qū)域自身資源環(huán)境條件的影響,同時隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會以及生態(tài)環(huán)境的變化而變動。參考相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合區(qū)域自身發(fā)展情況,并遵循科學(xué)性、客觀可信性、可操作性、層次性等原則,構(gòu)建城市群水資源承載力評價指標(biāo)體系。

表2 我國西北地區(qū)城市群水資源承載力研究指標(biāo)體系

由于各具體指標(biāo)對城市群水資源承載力的影響程度不同,需對評價指標(biāo)賦權(quán)。確定指標(biāo)權(quán)重的方法主要包括主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法兩類。主觀賦權(quán)由于人為主觀因素的干擾導(dǎo)致從離散結(jié)果中篩選影響因素往往存在片面性,不能準(zhǔn)確地反映水資源實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r,客觀賦權(quán)法以統(tǒng)計方法為基礎(chǔ),克服了主觀賦權(quán)的缺陷,因此本文采取客觀賦權(quán)中的熵值法確定各評價指標(biāo)的權(quán)重[13]。計算步驟如下：

設(shè)有t個年份、m個城市、n項(xiàng)評價指標(biāo),形成原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣X=｛xλpk｝(1≤λ≤t,1≤p≤m, 1≤k≤n)。其中,xλpk為第p個城市第k項(xiàng)指標(biāo)第λ年的原始數(shù)據(jù)。

1.由于原始數(shù)據(jù)量綱及屬性的不同,采用極差法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

對于正向指標(biāo)(效益型指標(biāo))：

對于逆向指標(biāo)(成本型指標(biāo))：

3.數(shù)據(jù)歸一化處理,得到比重矩陣{Lλpk},

4.求各指標(biāo)信息熵值：

5.求各指標(biāo)效用值：gk=1-ek

將指標(biāo)數(shù)據(jù)代入上述熵值法公式,得到城市群水資源承載力各指標(biāo)權(quán)重,見表3。

表3 各指標(biāo)權(quán)重

(二)評價方法

由于水資源承載力評價具有一定的不確定性,各評價因子與水資源承載力之間存在復(fù)雜的非線性關(guān)系,學(xué)者大多采取模糊評價法、灰色關(guān)聯(lián)法等不確定分析方法來評價。但是傳統(tǒng)的不確定性分析方法及主觀賦權(quán)存在的誤差不能準(zhǔn)確地反映水資源實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r,同時由于人為主觀因素的干擾導(dǎo)致從離散結(jié)果中篩選影響因素往往存在片面性,因此本文選用基于熵權(quán)的集對分析法,對水資源承載力進(jìn)行分析評價,通過把確定性和不確定性系統(tǒng)相互聯(lián)系,用數(shù)學(xué)表達(dá)來描述不確定性系統(tǒng),從而能夠克服人為因素所帶來的誤差,使計算結(jié)果更真實(shí)、準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況,為城市群可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

集對分析法,是1989年我國學(xué)者趙克勤提出的全新的定量分析方法,是研究客觀事物之間不確定性與確定性相聯(lián)系的一種系統(tǒng)分析方法[14]43-50。集對分析通常表示為一個集合H(A,B),其核心思想就是將這兩個具有一定聯(lián)系的集合建立同一、差異、對立的聯(lián)系度,并以數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析。具體表達(dá)式為：

式中,N、S、P分別為集對的特性總數(shù)(即評價指標(biāo)個數(shù))、集對中相同的特性數(shù)(即優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)數(shù))、集對中相反的特性數(shù)(即劣于標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)數(shù)),F=N-S-P是集對中既不相同又不相反的特性數(shù)(即介于優(yōu)劣之間的指標(biāo)數(shù)),則S/N、F/N、P/N分別為集對H在指定問題背景下集合A、B的同一度(記為a)、差異度(記為bi)和對立度(記為cj)；i、j分別是差異度和對立度的標(biāo)示數(shù),其中i∈[-1,1],j取值一般為-1。

根據(jù)集對分析的核心思想,定義城市群水資源承載力評價指標(biāo)體系為集合E、指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)集合為U,構(gòu)成了集對H(E,U),由此來判斷集合E、U的同一、對立、差異關(guān)系,從而將評價城市群水資源承載力轉(zhuǎn)化為對集合E、U之間比較分析。具體分析步驟為：設(shè)城市群水資源承載力評價問題為集合Q,Q=｛E,I,W,X｝,其中由n個待優(yōu)選的對象組成的對象集為E=｛e1,e2,…em｝,每個對象由m個評價指標(biāo)構(gòu)成集合I=｛i1,i2,…im｝,每個指標(biāo)的權(quán)重構(gòu)成集合W=｛w1,w2,…wm｝,X為問題Q的評價矩陣,記為：

在同一空間內(nèi)進(jìn)行對比,確定各評價方案中的最優(yōu)評價集U和最劣評價集V,最優(yōu)評價集。U= ｛u1,u2,…un｝,其中Uj是城市群水資源承載力各指標(biāo)的最優(yōu)值,對正向指標(biāo)Un=max｛xij｝,對逆向指標(biāo)Un=min｛xij｝；最劣評價集V=｛v1,v2,…vn｝,其中Vj是城市群水資源承載力各指標(biāo)的最劣值,對正向指標(biāo)Vn=min｛xij｝,對逆向指標(biāo)Vn=max｛xij｝。

當(dāng)評價指標(biāo)為正向指標(biāo)(效益型指標(biāo))時,在區(qū)間[Vj,Uj]上,被評價城市群水資源承載力與最優(yōu)評價集組成的集合｛xij,uj｝的同一度aij和對立度cij分別為：

當(dāng)評價指標(biāo)為逆向指標(biāo)(成本型指標(biāo))時,在區(qū)間[Vj,Uj]上,被評價城市群水資源承載力與最優(yōu)評價集組成的集合｛xij,uj｝的同一度aij和對立度cij分別為：

在第i個城市的比較區(qū)間[V,U]中,結(jié)合熵值法得出的各指標(biāo)的權(quán)重W,可以計算平均同一度ai和平均對立度ci,分別為：

因此可得到方案E與最優(yōu)方案集U的相對貼近度ri,計算公式為：

式中,ri∈[0,1],ri指數(shù)反映待評價方案Ei與最優(yōu)方案的貼近程度,ri的大小決定了被評價城市在評價問題下的排序,其值越大說明被評價對象越接近最優(yōu)評價標(biāo)準(zhǔn),表明狀況越好。即2006—2014年我國西北地區(qū)城市群水資源承載力與最優(yōu)評價值的貼近度ri越大,表明研究對象水資源承載狀況越好,承載能力越強(qiáng)。

(三)評價結(jié)果

根據(jù)上述方法測算2006—2014年我國西北地區(qū)5大城市群內(nèi)28個城市的水資源承載力,同時通過算術(shù)平均計算出各城市群水資源承載力,為進(jìn)一步探討出城市群及各城市水資源承載力的制約因素,沿用集對分析法對各要素(經(jīng)濟(jì)、社會、水資源、生態(tài)環(huán)境)承載力進(jìn)行綜合評價。具體評價結(jié)果如表4、表5、表6和圖1所示。

表4 我國西北地區(qū)城市群水資源承載力評價結(jié)果

圖1 我國西北地區(qū)城市群水資源承載力比較

1.我國西北地區(qū)城市群水資源承載力狀況分析

由表4和圖1可知,2006—2014年,我國西北地區(qū)城市群水資源承載力均低于0.6,水資源承載能力較弱,但從發(fā)展趨勢上看都有不同程度的提升。各城市群生態(tài)環(huán)境水平基本維持在0.8,水資源條件在0.3～0.7之間,經(jīng)濟(jì)條件的水平基本維持在0.5,社會條件的水平值在0.3～0.5之間,表明我國西北地區(qū)城市群水資源承載力水平較低,各要素承載力差異明顯,但總體水平不斷提高,水資源承載狀況不斷完善。西北地區(qū)5大城市群中,關(guān)中—天水、蘭白西城市群水資源承載力最高,其平均值均在區(qū)間[0.5,0.6]上,而其余3個城市群水資源承載力均在0.5以下,各城市群水資源承載力存在明顯差異。

(1)關(guān)中—天水、蘭白西城市群水資源承載狀況較好

2006—2014年,關(guān)中—天水、蘭白西城市群水資源承載力分列5大城市群的前兩位,且增長率相對較高。2014年,關(guān)中—天水城市群水資源條件和生態(tài)環(huán)境條件評價值分別為0.638、0.840,均排在前列,水資源和生態(tài)環(huán)境條件較好,其社會條件排在最末位,僅為0.343,經(jīng)濟(jì)條件排名第三,為0.449；蘭白西城市群水資源條件(0.544)排名第二,生態(tài)環(huán)境條件(0.777)排名不高,其經(jīng)濟(jì)條件、社會條件排名靠后,且水平較低,社會條件與其余條件之間存在較大差異。2006年以來,關(guān)中—天水城市群各要素承載力均有所改善,但其經(jīng)濟(jì)、社會條件與水資源、生態(tài)環(huán)境條件仍有一定的差距；蘭白西城市群經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境條件明顯提升,其水資源和社會條件基本不變。

(2)銀川平原、酒嘉玉城市群水資源承載狀況明顯改善

2006—2014年,銀川平原、酒嘉玉城市群水資源承載力有顯著提升,年均增幅高于其余城市群。銀川平原城市群水資源承載力由2006年的0.375上升為2014年的0.507,相應(yīng)地排名由第五位上升至第三位。酒嘉玉城市群水資源承載力由2006年的0.404上升至2014年0.481,年均增幅僅次于銀川平原城市群。從2014年水資源承載力的四個要素來看,銀川平原城市群經(jīng)濟(jì)、社會條件大于0.4,水資源條件小于0.4,各要素承載力水平較低但均呈現(xiàn)增長趨勢,且經(jīng)濟(jì)、社會條件年均增幅大于水資源條件；酒嘉玉城市群水資源條件排在末位,且略有下降,而經(jīng)濟(jì)、社會條件均高于水資源條件。銀川平原、酒嘉玉城市群均處于我國水資源較為匱乏的地區(qū),干旱少雨,水資源條件較差,成為銀川平原、酒嘉玉城市群經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要障礙。

(3)天山北坡城市群水資源承載狀況較差

總體來說,2006—2014年天山北坡城市群水資源承載力較低,增長速度緩慢,增幅僅為0.535%,相應(yīng)地增幅排名由第三位下降為第五位。2014年天山北坡城市群水資源承載力各要素評價值排名為：生態(tài)環(huán)境條件＞經(jīng)濟(jì)條件＞水資源條件＞社會條件。2006—2014年,經(jīng)濟(jì)條件和生態(tài)環(huán)境條件改善較快,但社會條件略有下降,水資源條件變化不大,這說明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會條件與水資源條件發(fā)展緩慢,成為城市群水資源承載力提升的主要制約因素。

根據(jù)城市群水資源承載力評價結(jié)果,西北地區(qū)5大城市群水資源承載力差異較大,且普遍存在各要素之間發(fā)展不協(xié)調(diào)的問題,具體表現(xiàn)為水資源條件經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步不同步,社會發(fā)展相對滯后,且經(jīng)濟(jì)、社會、水資源均處于相對較低水平,因此在提升水資源承載力的同時須重點(diǎn)關(guān)注水資源承載力各要素協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.我國西北地區(qū)城市群內(nèi)城市水資源承載力分析

由表5可知,我國西北地區(qū)城市群各城市水資源承載力均在0.7以下,這說明各城市水資源承載力水平較低；除克拉瑪依市、吐魯番市外,其余各市2006—2014年水資源承載力均存在不同程度的提升,表明其水資源承載力狀況在不斷改善。2014年各城市水資源承載力均在[0.374,0.639]上,且大多集中于[0.4,0.5]之間,其中西安、銅川、烏魯木齊最高,其次是商洛、西寧、蘭州,吐魯番市、阜康市最低,二者的水資源承載力均在0.4以下。研究人員進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),水資源承載力較高的城市,其增長率也較高,這些城市大多為各城市群的核心城市,或集中于發(fā)展較為成熟的關(guān)中—天水城市群,這說明城市水資源承載力與城市規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有一定的關(guān)系,可能原因在于：隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、技術(shù)水平的不斷提高,更加嚴(yán)格水資源管理制度和更有效的引水、節(jié)水措施在一定程度上促進(jìn)了城市水資源的可持續(xù)利用。

表5 我國西北地區(qū)城市群28個城市水資源承載力評價結(jié)果

3.西北地區(qū)城市群28個城市水資源承載力各要素評價結(jié)果

根據(jù)表6可知,2006—2014年各城市水資源條件、生態(tài)環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件和社會條件差異較為明顯,但都呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。2006—2014年各城市水資源承載力的生態(tài)環(huán)境條件在區(qū)間[0.5,0.9]上,水資源條件在[0.2,0.8]上,經(jīng)濟(jì)條件、社會條件基本都在[0.2,0.5]上,多數(shù)城市經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平低于水資源及生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平,這表明其水資源開發(fā)及生態(tài)環(huán)境未能完全發(fā)揮其潛力,仍有可開發(fā)利用的空間,經(jīng)濟(jì)社會需進(jìn)一步發(fā)展。

社會條件評價結(jié)果：總體來看,2006—2014年各城市社會條件較差,雖有一定的增長但增速較慢。2014年各城市社會條件均低于0.6,平均值為0.363,其中15個城市的社會條件水平低于其平均值,尤其是西安、咸陽、蘭州、烏魯木齊、克拉瑪依等城市社會條件均低于0.3,排在末尾。這些城市均為各個城市群的核心城市,城市規(guī)模和人口密度較大導(dǎo)致水資源供給壓力較大,從而對城市水資源承載力的社會條件構(gòu)成了較大威脅。隨著烏昌一體化、西咸一體化的推進(jìn)以及絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的實(shí)施,西北地區(qū)人口將進(jìn)一步向這些核心城市聚集,如何緩解核心城市人口聚集造成的社會壓力成為進(jìn)一步促進(jìn)我國西北地區(qū)城市群水資源承載力提升的關(guān)鍵所在。

表6 我國西北地區(qū)城市群各城市水資源承載力各要素評價結(jié)果

經(jīng)濟(jì)條件評價結(jié)果：2014年各城市經(jīng)濟(jì)條件在[0.2,0.8]之間,28個城市中經(jīng)濟(jì)條件大于0.6的城市個數(shù)僅為7個,主要包括烏魯木齊、西安、蘭州等城市,在0.2～0.6之間的城市多達(dá)21個,說明各城市經(jīng)濟(jì)承載狀況較差,且差異明顯?？傮w來說,2006—2014年各城市經(jīng)濟(jì)條件呈現(xiàn)增長趨勢,增速較快。選取的經(jīng)濟(jì)條件指標(biāo)層涉及人均GDP、一產(chǎn)比重、三產(chǎn)比重、萬元GDP用水量以及萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量,經(jīng)濟(jì)狀況排名靠前的城市具有較高的人均GDP、較低的一產(chǎn)比重、萬元GDP用水量以及萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量,這些城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高,且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較合理。

水資源條件評價結(jié)果：2014年各城市水資源條件的平均值在0.2～0.8之間,而28個城市中水資源條件超過0.6的城市只有7個,其余多數(shù)城市水資源條件集中在0.5以下,說明各城市水資源條件不高且差異較大。西安、銅川、商洛水資源條件排在前三位,阜康、玉門、吐魯番排在末尾。2006—2014年各城市水資源條件總體上保持良好的發(fā)展態(tài)勢,水資源條件呈正向增長,銀川市、中衛(wèi)市水資源條件增幅最高,分別為2.235%、4.021%,但是集中在蘭白西、酒嘉玉以及天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的城市水資源條件略微下降,水資源條件處于弱勢。綜上分析可知,我國西北地區(qū)城市群各城市水資源狀況差異較大,這與各城市所在區(qū)域的自然因素有較大關(guān)系,水資源條件排名較低的城市大都集中于甘肅、寧夏、新疆等區(qū)域,排名較高的集中于陜西、青海。陜西省地跨黃河、長江兩大流域,水資源總量以及降水量都比較豐富,青海省則位于青藏高原東北部,是長江、黃河、瀾滄江和黑河的源頭,水資源相對豐富。而寧夏、甘肅、新疆等省區(qū)降水稀少且蒸發(fā)量大,水資源總量和降水量較少,水資源條件相對較差。

生態(tài)環(huán)境條件評價結(jié)果：2006—2014年各城市生態(tài)環(huán)境條件呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢,2014年24個城市的生態(tài)環(huán)境條件都大于0.7,平均值為0.833,包括銅川、寶雞、咸陽、渭南等在內(nèi)的16個城市均超過其平均值,生態(tài)環(huán)境狀況較好,其中生態(tài)環(huán)境條件排名前三的城市是中衛(wèi)、石嘴山、吳忠,而烏魯木齊、西寧、蘭州、西安等市排名靠后。究其原因,排名靠后的城市大多是各城市群的中心城市,這些城市作為帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心,伴隨著大規(guī)模和高強(qiáng)度的經(jīng)濟(jì)活動,產(chǎn)生的污染也日益增多,盡管各城市采取了一定的治理措施,但污染總量在增加,對其脆弱的生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。

四、結(jié)論與建議

本文參考水資源承載力的相關(guān)研究,從經(jīng)濟(jì)、社會、水資源、生態(tài)環(huán)境四個方面構(gòu)建了城市群水資源承載力指標(biāo)體系,運(yùn)用熵值法和集對分析法對我國西北地區(qū)城市群水資源承載力進(jìn)行了綜合評價,并在此基礎(chǔ)上分析各要素的承載狀況,得出以下基本結(jié)論：

(一)總體來看,2006—2014年我國西北地區(qū)5大城市群的水資源承載力不斷提升,各城市水資源承載力狀況也在不斷改善,但承載水平仍較低,還有可提升的空間。其中,關(guān)中—天水、蘭白西城市群水資源承載力相對較好,增速較快,酒嘉玉、銀川平原城市群水資源承載狀況有明顯改善,呈現(xiàn)快速增長的趨勢,天山北坡城市群水資源承載力相對較弱,增長速度緩慢；群內(nèi)各城市水資源承載力水平均較低,除克拉瑪依、吐魯番外,其余城市水資源承載力均有所改善。具體來說,城市水資源承載力與城市規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有一定的關(guān)系,水資源承載力較高的城市,其增長率也較高,這些城市大多為各城市群的核心城市,或集中于發(fā)展較為成熟的關(guān)中—天水城市群。

(二)從水資源承載力的四個要素來看,2006—2014年我國西北地區(qū)城市群水資源承載力各要素承載水平均有一定程度的提高,但增長緩慢,各要素存在明顯差異。具體來看,各城市群社會條件較差且增長緩慢,經(jīng)濟(jì)狀況相對較差但增長速度較快,水資源條件與生態(tài)環(huán)境條件相對較好,說明水資源承載力各要素發(fā)展不協(xié)調(diào),經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步不同步,社會發(fā)展相對滯后。尤其是針對人口規(guī)模較大的城市,社會條件的劣勢更加明顯,說明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市規(guī)模和人口密度的不斷擴(kuò)大會導(dǎo)致水資源供給壓力過大,因此在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的過程中需關(guān)注人口和城市規(guī)模對社會承載狀況的影響。具體來說,關(guān)中—天水城市群和蘭白西城市群社會經(jīng)濟(jì)條件與水資源和生態(tài)環(huán)境條件有一定的差距,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中要關(guān)注社會條件的提升,這說明相對較好的水資源條件以及生態(tài)環(huán)境條件卻沒有支撐起較高的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平,說明西北地區(qū)城市群水資源利用不充分,水資源承載力有較大的潛力,經(jīng)濟(jì)社會還有進(jìn)一步發(fā)展的空間。酒嘉玉城市群、銀川平原城市群、天山北坡城市群水資源條件處于弱勢,經(jīng)濟(jì)、社會條件較高,因此在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中要關(guān)注水資源的可持續(xù)開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。

根據(jù)以上結(jié)論,本文對提升我國西北地區(qū)城市群水資源承載力提出以下幾點(diǎn)建議：一是在城市群快速發(fā)展的過程中,優(yōu)化水資源條件,促進(jìn)水資源可持續(xù)利用,通過加大水利工程建設(shè)投資等措施來提高水資源的絕對數(shù)量；二是在城市群發(fā)展過程中,要合理控制城市群的人口規(guī)模。隨著城市群的快速推進(jìn),產(chǎn)生的人口集聚效應(yīng)擴(kuò)大,對各城市群水資源可持續(xù)利用產(chǎn)生了巨大的壓力,因此需合理調(diào)整各個城市群的人口數(shù)量,促進(jìn)用水效益的提高；三是進(jìn)一步優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)水資源循環(huán)利用。水資源在一定條件下是能夠循環(huán)的,通過生態(tài)系統(tǒng)可以進(jìn)行自我修復(fù)。西北地區(qū)5大城市群生態(tài)環(huán)境狀況均較好,但由于西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,因此在水資源開發(fā)利用過程中要關(guān)注生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以促進(jìn)水資源自我循環(huán),提高水資源承載力。

隨著絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的推進(jìn),西北地區(qū)城市群將吸引大量的資金和人口流動,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)模會進(jìn)一步擴(kuò)大,因此在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時要協(xié)調(diào)社會發(fā)展,尤其是各城市群的核心城市更要關(guān)注社會人口集聚帶來的巨大壓力,水資源條件較好的城市群應(yīng)充分發(fā)揮其水資源潛力,帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,促進(jìn)水資源可持續(xù)利用。水作為支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的一種重要的基礎(chǔ)性資源,水資源的開發(fā)利用是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中各種資源承載力的重要組成部分,涉及到社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面,水資源承載力對一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與規(guī)模有至關(guān)重要的影響。因此,在絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)中要實(shí)施嚴(yán)格的水資源管理制度,形成水資源的優(yōu)化配置,以經(jīng)濟(jì)、社會、水資源、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展來實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)開發(fā)利用,為經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的支撐。

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（責(zé)任編輯：李平）

Em pirical Analysis of the Water Resources Carrying Capacity of the Urban Agglomerations in the Northwest China

CHENG Guang-bin,ZHENG Wan-fang

(School of Economics and Management,Shihezi University,Shihezi 832003,Xinjiang,China)

Water resources is indispensable to regional economic and social development.It is also the most basic condition for urban social formation and development.To a certain extent,the quality and scale of economic development relies on the water resources.Based on factors of economy,society,water resources, ecological environment,we set up a system about urban agglomeration of water resources carrying capacity. The paper applies the method of set pair analysis(SPA)to make comprehensive evaluation of water resources carrying capacity of urban agglomerations in the northwest China along the Silk Road Econom ic Belt.Research results show that water resource carrying capacity of urban agglomeration in northwest China has improved from 2006 to 2014,w ith the exception of Karamay and Turpan.The water resources carrying in the urban agglomeration of Guanzhong-Tianshui and Lanbaixi w ith rich water resources and relatively poor social-econom ic conditions was better than other cities.There is room for development of water resources and great potential for economic and social development.The water resources carrying capacities of the urban agglomeration in Yinchuan Plain and the econom ic belt of Tianshan North-Slope are weak and the water resources of these urban agglomerations are poor,while the econom ic and social conditions are relatively high.Therefore the sustainable development and utilization of water resources should be paid great attention to in the process of econom ic and social development.

urban agglomeration;water resources carrying capacity;entropy;set pair analysis

F299.27

A

1671-0304(2017)02-0073-10

2016-06-01

時間］2017-04-18 17:18

國家社科基金西部項(xiàng)目“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶我國西北段城市群綜合承載力研究”(15XJL020)。

程廣斌,男,安徽淮南人,石河子大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究。

URI：http://kns.cnki.net/kcms/detail/65.1210.C.20170418.1718.028.html