尹上崗， 馬志飛， 黃 萍， 吳啟焰,3*

(1.南京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院， 南京 210023； 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 馬克思主義學(xué)院， 昆明 650201；3.西安交通大學(xué) 公共政策與管理學(xué)院， 西安 710049)

中國水資源利用的時空分布格局探究

尹上崗1， 馬志飛1， 黃 萍2， 吳啟焰1,3*

(1.南京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院， 南京 210023； 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 馬克思主義學(xué)院， 昆明 650201；3.西安交通大學(xué) 公共政策與管理學(xué)院， 西安 710049)

水資源的合理利用對區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展，及促進(jìn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要.以2004年～2015年中國31個省級行政單元為研究對象，利用重心分析模型測度其時序移動軌跡，并對水資源利用類型的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行探析，在此基礎(chǔ)上，探究我國各省份的水資源利用效率的時空變化特征.研究表明：我國水資源總量的重心移動軌跡有很大的不穩(wěn)定性，而水資源用量的重心移動軌跡大致呈“Z”型變化；生態(tài)用水和工業(yè)用水的空間變化差異最大，農(nóng)業(yè)用水和生活用水空間變化差異較小；用水總量的變化差異和農(nóng)業(yè)用水的變化差異空間分布基本一致；我國水資源利用效率基本上呈現(xiàn)出東高西低的階梯狀格局.

水資源； 利用效率； 時空分布； 重心模型； 中國

水是人類生產(chǎn)生活中最關(guān)鍵的資源，也是地球上所有生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ).2003年聯(lián)合國第58屆大會決定從2005年至2015年為“生命之水”國際行動十年，旨在實現(xiàn)水和與水有關(guān)問題的國際承諾，實現(xiàn)聯(lián)合國千年發(fā)展目標(biāo).2016年我國第二十九屆“中國水周”主題為“落實五大發(fā)展理念，推進(jìn)最嚴(yán)格水資源管理”，水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等問題十分突出，已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸.我國淡水資源總量豐富，約占全球水資源總量的6%，居世界第四位，但是由于我國人口眾多，人均水資源量只有2 100m3，僅為世界平均水平的28%，是全球人均水資源最貧乏的國家之一[1].隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入發(fā)展，水資源短缺與水生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)成為制約我國水資源利用的兩大問題[2]，并且我國水資源時空分布不均，經(jīng)濟社會正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，日益嚴(yán)重的水污染問題加劇水資源短缺的矛盾[3].因此，對我國水資源的利用格局進(jìn)行更細(xì)致的分析，不僅有助于對地區(qū)水資源進(jìn)行合理的調(diào)配，促進(jìn)水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，更有助于保障我國經(jīng)濟社會長期平穩(wěn)較快發(fā)展.

隨著國內(nèi)外對水資源相關(guān)問題的重視，關(guān)于水資源的區(qū)域水資源相關(guān)問題的研究越來越廣泛.從研究內(nèi)容來看，國內(nèi)外學(xué)者主要對水資源利用效率的區(qū)域差異[1，4-5]、水資源可持續(xù)管理[6-7]、水資源時空分布的空間格局[8]以及水資源與經(jīng)濟社會發(fā)展之間的關(guān)系[9-10]等方面進(jìn)行研究.多數(shù)學(xué)者著重對水資源利用效率的問題展開研究，評估研究區(qū)域的農(nóng)業(yè)用水利用效率[11-12]、工業(yè)用水效率[13]等，評價方法多采用比值分析法[14]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[3]、主成分分析法[15]等.而這些大都忽視了區(qū)域間水資源利用的重心變化及其水資源利用類型結(jié)構(gòu)的變化，基于此，本文試圖通過對我國水資源重心軌跡的刻畫，同時考慮各類水資源利用類型的相對變化率的空間分布，最后測算我國各省份水資源利用效率的空間分布，以此來揭示我國水資源利用的時空格局差異特征，從而對我國水資源利用相關(guān)政策的制定提供參考.

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以全國31個省級行政單位(不含香港、澳門、臺灣)為研究單元，并且將其劃分為東、中、西3大地區(qū)，其中東部地區(qū)包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南11個省市；中部地區(qū)包括山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南8個省份；西部地區(qū)包括內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆12個省、市、自治區(qū).研究時段為2004年～2015年，所需的水資源投入和產(chǎn)出的相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于《中國水資源公報》(2004年～2015年)、《中國統(tǒng)計年鑒》(2005年～2016年)、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》(2005年～2016年)；所需的各省份經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》(2005年～2016年).

1.2 研究方法

1.2.1 重心分析模型 重心的概念來源于物理學(xué)，是指一個物體各部分所受重力產(chǎn)生合力的作用點[16].隨著學(xué)科的相互交融，重心模型被應(yīng)用到各個領(lǐng)域，近年來，很多學(xué)者運用重心模型分析經(jīng)濟重心[17]、人口重心[18]、旅游重心[19]等，重心模型已經(jīng)成為研究區(qū)域發(fā)展過程中分析要素空間變動的主要工具[20].本文借鑒前人的研究成果，將重心模型引入到水資源及其利用的重心路徑遷移問題上.重心地理坐標(biāo)的計算方法如下：

(1)

式中，Xt、Yt分別為第t年重心的經(jīng)度坐標(biāo)和緯度坐標(biāo)；mi為第i個次級區(qū)域某種屬性的數(shù)量值；xi、yi為次級區(qū)域地理中心的經(jīng)度坐標(biāo)和緯度坐標(biāo).

1.2.2 水資源利用類型相對變化率 根據(jù)我國對水資源的相關(guān)分類，可以把我國的水資源利用類型劃分為農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水和生態(tài)用水四大類型.其中生活用水為城鎮(zhèn)生活用水和農(nóng)村生活用水，城鎮(zhèn)生活用水由居民用水和公共用水(含第三產(chǎn)業(yè)及建筑業(yè)等用水)組成；生態(tài)用水為人為措施供給的城鎮(zhèn)環(huán)境用水和部分河湖、濕地補水，但不包括降水、徑流自然滿足的水量.對于我國水資源利用變化的區(qū)域差異，可以用水資源利用類型的結(jié)構(gòu)變化來表示，對此引入水資源利用類型的相對變化率，其公式如下：

(2)

式中，Pa和Pb分別表示某省份某一特定水資源利用類型的研究期初和研究期末的用水量；Ea和Eb分別表示全國某一特定水資源利用類型的研究期初和研究期末的用水量[21].如果某省份某種水資源利用類型相對變化率WUR>1，則表明該省份這種水資源利用類型較全國變化較大；若WUR=1，則表明該省份水資源利用類型與全國變化一致；若WUR<1，則表明該省份水資源利用類型較全國變化較小.

1.2.3 水資源利用效率 由于我國水資源消耗量的70%以上都是用于經(jīng)濟生產(chǎn)活動[14]，故經(jīng)濟生產(chǎn)活動中的水資源利用效率在很大程度上決定了水資源總體的利用效率.本文從經(jīng)濟方面衡量水資源的利用效率，以經(jīng)濟生產(chǎn)活動中水資源利用效率代替水資源總體利用效率.借鑒區(qū)位熵概念，將全國各省份GDP占全國總GDP的比重與各省份水資源用量占全國水資源用量的比重二者之間的比值作為水資源利用效率[14]，具體公式見下：

(3)

式中，WUEij為i省份j年份的水資源利用效率；Gij為i省份j年份的地區(qū)GDP；Gj為省份j年份的全國GDP；Wij為i省份j年份的地區(qū)用水量；Wj為省份j年份的全國水用量.

2 中國水資源重心的演變軌跡

水資源重心在時間和空間維度上的變化，反映出區(qū)域水資源空間分布差異的動態(tài)演變過程.由式(1)計算出2004年～2015年間中國水資源及其利用的重心變動，以探討中國水資源及其利用的時空演變的總體移動趨勢(圖1).

由中國水資源總量重心軌跡圖(圖1)可知：我國水資源總量重心移動軌跡具有很強的不穩(wěn)定性，在四川東部、重慶西部徘徊.這與我國的季風(fēng)氣候密不可分，因為水資源總量由地表水資源量和地下水資源量組成，而我國地表水資源量(含地表水資源與地下水資源重復(fù)量)占水資源總量的95%以上，因此地表水資源是水資源總量的最主要的組成部分，地表水資源的主要來源便是降水.由于季風(fēng)的強弱與進(jìn)退時間每年不一，故季風(fēng)氣候區(qū)降水的年際變化較大，從而導(dǎo)致我國水資源總量的重心每年變動都較大.水資源重心移動距離的大小，反映出水資源的年際變化的穩(wěn)定程度.2011年我國水資源總量重心移動最大距離為175.28 km，向西北方向跳動，2012年又折回174.91 km.2004年～2015年我國水資源總量重心年平均移動距離為105.18 km，反映出我國各省水資源年際變化較大.

由水資源用量重心軌跡圖知，2004年～2015年我間國水資源用量重心移動軌跡具有明顯的階段性，大體上呈現(xiàn)出“Z”型趨勢發(fā)展變化，軌跡均位于河南西南部.在移動方向方面，2004年～2011年間基本上呈現(xiàn)為西南—東北趨勢，2011年～2015年基本上呈東南—西北趨勢.在移動距離方面，2004年～2015年水資源用量重心年平均移動距離為9.93 km；2003年～2010年平均移動距離為6.66 km；2010年～2012年平均移動距離較大，為26.79 km，其中2012年移動距離最大，達(dá)到34.71 km；2012年～2015年平均移動距離為5.24 km.總體而言，水資源用量重心從32°44′N，111°31′E遷移到33°05′N，111°34′E，呈現(xiàn)出緩慢向東北方向移動的趨勢.在南北方向上，向北移動0.364°，年均移動0.033 1°，約3.68 km；在東西方向上，向東移動0.042°，年均移動0.003 8°，約0.36 km，速度略慢于南北方向，表明我國東部和西部水資源的用量較為穩(wěn)定，而南北方用水量差距明顯，北方用水量相對南方有明顯增加.

圖1 中國水資源重心移動軌跡變化圖Fig.1 Moving track of China water resources gravity center

對比水資源總量和用量重心移動軌跡圖可以發(fā)現(xiàn)：2004年～2015年間我國水資源總量的重心軌跡與水資源用量的重心軌跡明顯偏離，具體表現(xiàn)為水資源用量的重心軌跡位于水資源總量重心軌跡的東北方向，年偏離距離平均為573.11 km，其中2004年最大，偏離距離達(dá)到了660.42 km，2008年、2011年也較大，均達(dá)到640 km以上.導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因在于我國西南地區(qū)夏季受印度洋西南季風(fēng)的影響，降水充沛，另一方面西南地區(qū)河湖眾多，是亞洲很多大河的發(fā)源地，使西南地區(qū)是我國水資源最豐富的地區(qū)，故我國水資源重心偏西南.而華北、東北地區(qū)作為我國重要的農(nóng)業(yè)耕作區(qū)，需要大量的水資源灌溉農(nóng)田，我國作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水量占全部用水量比重的60%以上，故相對水資源總量重心，我國水資源用量重心偏東北.我國水資源總量重心和水資源用量重心的偏離，也是我國南水北調(diào)等水資源跨區(qū)域調(diào)配工程的重要原因.

3 中國水資源的空間分布格局

3.1 水資源利用結(jié)構(gòu)變化

根據(jù)式(2)計算出2004年～2015年我國各省份農(nóng)業(yè)用水量、工業(yè)用水量、生活用水量、生態(tài)用水量、用水總量和人均用水量的相對變化率(圖2).從用水類型的空間變化來看，生態(tài)用水量和工業(yè)用水量的空間變化差異最大，農(nóng)業(yè)用水量和生活用水量次之，人均用水量和用水總量的變化最小.

從空間變化的地區(qū)分布來看：1) 農(nóng)業(yè)用水以黑龍江、吉林、山西等省份的變化大于全國的變化，而北京、上海、浙江等省份變化最小，長江中下游省份變化略快于全國，其余大多數(shù)省份的變化均比全國稍慢.2) 工業(yè)用水以少數(shù)民族自治區(qū)、吉林、安徽的變化明顯大于全國的變化，而北京、黑龍江、甘肅、青海的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于全國變化，其余省份比較接近全國的變化.3) 生活用水變化中福建、湖北、四川大于全國的變化，黑龍江和青海相對變化率較小，其他省份圍繞全國的變化水平稍有浮動.4) 生態(tài)用水變化差異最大，大多數(shù)省份的變化快于全國，其中以內(nèi)蒙古、甘肅和北京的相對變化率最大，分別為13.7、10.36和6.95；而江浙滬、兩廣、湖南、西藏、新疆等省份均小于全國的變化，其中江蘇的變化率最小，僅為0.1.5) 用水總量的變化差異最小，安徽、山西、吉林和黑龍江等省份的變化大于全國，而上海、浙江和青海為相對變化率的低值區(qū)，其他省份的變化在全國變化水平附近輕微浮動.6)人均用水量中安徽、四川、黑龍江和吉林的變化明顯大于全國的變化，京津、滬浙、廣東等省份的變化小于全國的變化，其余省份的相對變化率在1周圍略有浮動.

圖2 2004年～2015年我國水資源利用結(jié)構(gòu)變化空間格局Fig.2 Spatial pattern of water resources utilization structure change in China during 2004～2015

由以上對我國水資源利用結(jié)構(gòu)變化的分析可知，我國用水總量和人均用水量變動較小，表明我國水資源利用量總體上較為穩(wěn)定，但水資源利用的區(qū)域差異有不同的成因.由圖2可知，我國用水總量相對變化率的空間分布與農(nóng)業(yè)用水的變化差異分布基本一致，表明我國水資源利用結(jié)構(gòu)的空間變化主要受農(nóng)業(yè)用水空間變化的影響，但具體到某一省域略有不同.安徽、江西、湖北、陜西等省份用水總量相對變化率明顯大于全國的主要原因是四大用水類型的相對變化率均高于全國，這是由于這些省份地處中西部，正處于經(jīng)濟發(fā)展的加速階段，但由于用水技術(shù)較為落后，各種類型的用水都有顯著增加.山西、重慶、四川等省份用水總量相對變化率大于全國主要是由于農(nóng)業(yè)用水、生活用水、生態(tài)用水的相對變化率均高于全國；山西近些年關(guān)閉或整合了大批小煤礦，淘汰了落后礦井，而重慶、四川近幾年推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，加快推進(jìn)節(jié)能減排任務(wù)，都使工業(yè)水資源利用效率得到較大提升；北京受生態(tài)用水和生活用水的影響使得用水總量相對變化率高于全國水平.新世紀(jì)以來，北京環(huán)境狀況愈發(fā)嚴(yán)峻，為此加大了生態(tài)領(lǐng)域水資源的用量，另一方面北京作為我國首都，經(jīng)濟發(fā)達(dá)，每年都吸引了大批外來人口，2004年～2015年間常住人口增加近七百萬，并且北京第三產(chǎn)業(yè)比重較大，第三產(chǎn)業(yè)用水是生活用水的重要組成部分，故生態(tài)用水和生活用水的相對變化率較高；吉林主要為農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生態(tài)用水相對變化率高于全國變化使用水總量變化率較高；黑龍江用水總量相對變化率大于全國主要由于農(nóng)業(yè)用水的相對變化率均大于全國變化；新疆主要受農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水的雙重影響使得用水總量相對變化率高于全國變化.

3.2 中國水資源利用效率空間格局

由式(3)計算出2004年～2015年間我國各省份水資源利用效率，并利用ArcGIS軟件對2004年和2015年我國各省份水資源平均利用效率進(jìn)行可視化表達(dá)(圖3).

圖3 我國各省份水資源利用效率空間格局Fig.3 The average utilization efficiency of water resources in different provinces of China in 2004～2015

根據(jù)區(qū)位熵的相關(guān)原理，借鑒前人的研究成果[14]，再結(jié)合我國水資源利用的現(xiàn)狀，將我國水資源利用效率劃分為4類：1)水資源利用高效型(2.0～6.0)，2004年此類型共有5個省份，分別為北京、天津、上海、山東和山西；2015年有4個省份，山西降為較高效型.2)水資源利用較高效型(1.0～2.0)，2004年此類型共有10個省份，包括浙江、遼寧、河北、河南、陜西等；2015年仍有10個省份，雖然數(shù)量未變，但是省份稍有變化，山西由高效型降為較高效型，江蘇由較低效型升為較高效型，吉林、四川由較高效型降為較低效型.3)水資源利用較低效型(0.5～1.0)，2004年此類型共有11個省份，包括江蘇、安徽、湖北、貴州、云南等；2015年也有11個省份，其中江蘇升為較高效型，吉林、四川降為較低效型，黑龍江降為低效型.4)水資源利用低效型(0～0.5)，2004年此類型共有5個省份，分別為廣西、西藏、甘肅、寧夏和新疆；2015年為6個省份，黑龍江由較低效型降為低效型.

總體來看，我國水資源利用效率基本上呈現(xiàn)出東高西低的格局，東部地區(qū)多為高效型和較高效型，中部地區(qū)多較高效型和較低效型，西部地區(qū)多為較低效型和低效型，呈現(xiàn)出明顯的階梯狀，并且這種水資源利用效率的空間格局在時間上變化不大.從各省份來看，2004年北京利用效率最高，達(dá)到了5.798，天津次之，為4.660；新疆的利用效率最低，僅為0.147.2015年天津利用效率最高，為5.434，北京5.088次之，新疆利用效率依然最低，僅為0.136.

從水資源利用效率類型的空間分布來看(圖3)，水資源利用高效型均分布于東部，而且包括3個直轄市，這些地區(qū)大都臨海，但是水資源相對匱乏，不過由于近幾年這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使本地區(qū)水資源的利用效率和技術(shù)水平得到較大提升.水資源利用低效型大多位于西部，這些地區(qū)大都是農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)用水占到總用水量的75%以上(廣西除外)，農(nóng)業(yè)需要大量水資源的灌溉，而農(nóng)業(yè)產(chǎn)值相對其他產(chǎn)業(yè)又比較低，故這些地區(qū)水資源利用效率低，如甘肅、寧夏、新疆等省份，這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為落后(以農(nóng)業(yè)為主導(dǎo))，水資源利用的技術(shù)水平較低，故水資源利用效率低下.

從利用效率類型的時間變化來看(圖3a、3b)，山西、吉林、黑龍江等省份水資源利用效率下降的原因可能由于這些省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為落后甚至不合理，如山西的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主要以能源和原材料工業(yè)為主導(dǎo)，而吉林、黑龍江作為我國的東北老工業(yè)基地，亦是我國的農(nóng)業(yè)大省，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主要以農(nóng)業(yè)、工業(yè)為主，農(nóng)業(yè)、工業(yè)都需要大量水資源的投入，再加上這些省份近幾年經(jīng)濟發(fā)展相對較慢，致使其水資源利用效率相對下降.江蘇作為長三角的組成部分，經(jīng)濟實力一直位于我國前列，近些年又不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，基本形成以裝備制造、電子信息等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，2015年其第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值實現(xiàn)超越第二產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志性轉(zhuǎn)變，而高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)需水量相對較少，因而江蘇水資源利用效率有所提升.

3.3 三大地區(qū)水資源利用狀況比較

本文把我國分為東部、中部、西部三大地區(qū)，分析比較東、中、西三大區(qū)域的水資源利用效率狀況及水資源利用類型結(jié)構(gòu)變化，抽象構(gòu)建起中國水資源利用狀況的分布模式(圖4).

由圖4知，我國水資源利用效率呈現(xiàn)出東高西低的階梯狀格局，其中東部水資源利用效率最高，其結(jié)構(gòu)變化主要是由于生活用水和生態(tài)用水的相對變化率較大；中部水資源利用效率屬于中等水平，其結(jié)構(gòu)變化主要是農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生態(tài)用水相對變化率較大；西部水資源利用效率最低，其結(jié)構(gòu)變化則主要由于工業(yè)用水和生態(tài)用水相對變化率較大引起.

圖4 中國三大地區(qū)水資源利用效率及結(jié)構(gòu)變化主導(dǎo)因素Fig.4 Water resources utilization efficiency and its structural change in three major regions of China

東部生活用水、生態(tài)用水相對變化率較大，主要由于東部地區(qū)是我國流動人口流入的主要地區(qū)[22]，一方面東部大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，近年來東部多數(shù)省份第三產(chǎn)業(yè)增加值已超過或者接近第二產(chǎn)業(yè)增加值，而三產(chǎn)的用水主要為生活用水；另一個方面由于東部地區(qū)技術(shù)進(jìn)步使農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水利用效率得到提升.中部地區(qū)多為農(nóng)業(yè)大省，且大多處于工業(yè)化中期階段[23]，需要大量的農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水.西部地區(qū)也處于工業(yè)化的中期階段[24]，不論東中西，生態(tài)用水的相對變化率均顯著變大，這是由于我國近些年來倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)，在發(fā)展經(jīng)濟的同注重對生態(tài)環(huán)境的保護.國家區(qū)域政策的不同也會對不用區(qū)域水資源利用結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，如我國鼓勵東部發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，而對中西部地區(qū)采取鼓勵其快速推進(jìn)工業(yè)化的政策.

4 結(jié)論與討論

本文利用2004年～2015年間我國31個省份水資源投入與產(chǎn)出的面板數(shù)據(jù)，對我國水資源利用類型的結(jié)構(gòu)變化及利用效率的空間差異進(jìn)行分析，得到如下結(jié)論．

1) 我國水資源總量重心移動軌跡具有不穩(wěn)定性，這主要與我國的季風(fēng)氣候有關(guān)；我國水資源用量重心移動軌跡大體上呈現(xiàn)出“Z”型態(tài)勢變化發(fā)展，我國水資源總量的重心軌跡與水資源用量的重心軌跡明顯偏離，即我國水資源的空間分布與經(jīng)濟社會要素空間分布不匹配.

2) 生態(tài)用水和工業(yè)用水的空間變化差異最大，農(nóng)業(yè)用水和生活用水空間變化差異較小.我國用水總量相對變化率的空間分布與農(nóng)業(yè)用水的變化差異分布基本一致.

3) 十多年來我國水資源利用效率的空間格局基本未發(fā)生大的變化，各省份變化較為連續(xù).我國水資源利用效率基本上呈現(xiàn)出東高西低的階梯狀格局，三大地區(qū)水資源利用效率較為穩(wěn)定，不過西部水資源效率呈上升趨勢，隨著時間的推移，和中部的差距漸漸縮小，并且北方水資源利用效率要大于南方.

當(dāng)前我國正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，對資源和環(huán)境的壓力逐漸增大，因此了解我國水資源及其利用的空間分布狀況，對合理配置水資源，促進(jìn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要.由于我國水資源總量重心和水資源用量重心的明顯偏離，故應(yīng)加快論證南水北調(diào)西線工程的可行性，適時推進(jìn)從西南向北方調(diào)水的工程，當(dāng)然也應(yīng)加強調(diào)出區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護.

由于我國農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比重較大，因此在加大工業(yè)節(jié)能減排的同時，在農(nóng)業(yè)方面也應(yīng)推廣節(jié)水灌溉技術(shù).另一方面部分水資源豐富的省份(如西南地區(qū)的省份)水資源利用效率不高，故不能以水資源豐富作為水資源利用無節(jié)制的資本.三大地區(qū)水資源利用效率差異明顯，所以應(yīng)加強地區(qū)間水資源利用技術(shù)方面的交流，加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，提高水資源的利用效率，縮小水資源利用效率區(qū)域間的差異.

[1] 錢文婧， 賀燦飛. 中國水資源利用效率區(qū)域差異及影響因素研究[J]. 中國人口·資源與環(huán)境， 2011，21(2): 54-60．

[2] 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(yīng)測度[J]. 地理學(xué)報， 2014，69(1): 121-133．

[3] 趙 晨， 王 遠(yuǎn)， 谷學(xué)明， 等. 基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的江蘇省水資源利用效率[J]. 生態(tài)學(xué)報， 2013，33(5): 1636-1644．

[4] 馬海良， 黃德春， 張繼國， 等. 中國近年來水資源利用效率的省際差異: 技術(shù)進(jìn)步還是技術(shù)效率[J]. 資源科學(xué)， 2012，34(5): 794-801．

[5] HU J L， WANG S C， YEH F Y. Total-factor water efficiency of regions in China[J]. Resources Policy， 2006，31: 217-230．

[6] 劉 毅， 賈若祥， 侯曉麗. 中國區(qū)域水資源可持續(xù)利用評價及類型劃分[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2005，26(1): 42-46．

[7] VARIS O， VAKKILAINEN P. China’s 8 challenges to water resources management in the first quarter of the 21st century[J]. Geomorphology， 2001，41: 93-104．

[8] 劉斌濤， 陶和平， 孔 博， 等. 云南省水資源時空格局及綜合評價[J]. 自然資源學(xué)報， 2014，29(3): 454-465．

[9] 李九一， 李麗娟. 中國水資源對區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的支撐能力[J]. 地理學(xué)報， 2012，67(3): 410-419．

[10] CHAPAGAIN A K， ORR S. An improved water footprint methodology linking global consumption to local water resources: A case of Spanish tomatoes[J]. Journal of Environmental Management， 2009，90(2): 1219-1228．

[11] 黃初龍， 鄧 偉. 東北農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用地域分異的因子分析[J]. 地理科學(xué)， 2006，26(3): 284-291．

[12] WICHELNS D. An economic perspective on the potential gains from improvements in irrigation water management[J]. Agriculture Water Management， 2002(3)，52: 233-248．

[13] 買亞宗， 孫福麗， 石 磊， 等. 基于DEA的中國工業(yè)水資源利用效率評價研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境， 2014，28(11): 42-47．

[14] 馬海良， 王若梅， 訾永成. 中國省際水資源利用的公平性研究[J]. 中國人口·資源與環(huán)境， 2015，25(12): 70-77．

[15] 周亮廣， 梁 虹. 基于主成分分析和熵的喀斯特地區(qū)水資源承載力動態(tài)變化研究——以貴陽市為例[J]. 自然資源學(xué)報， 2006，21(5): 827-833．

[16] 陳志剛， 王 青， 黃賢金， 等. 長三角城市群重心移動及其驅(qū)動因素研究[J]. 地理科學(xué)， 2007，27(4): 457-462．

[17] 樊 杰， 陶岸君， 呂 晨. 中國經(jīng)濟與人口重心的耦合態(tài)勢及其對區(qū)域發(fā)展的影響[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展， 2010，29(1): 87-95．

[18] 李在軍， 管衛(wèi)華， 柯文前. 中國區(qū)域消費與經(jīng)濟、人口重心演變的時間多尺度研究[J]. 經(jīng)濟地理， 2014，34(1): 7-14．

[19] 曹芳東， 黃震方， 余鳳龍， 等. 國家級風(fēng)景名勝區(qū)旅游效率空間格局動態(tài)演化及其驅(qū)動機制[J]. 地理研究， 2014，33(6): 1151-1166．

[20] 王介勇， 劉彥隨. 1990年至2005年中國糧食產(chǎn)量重心研究格局及其驅(qū)動機制[J]. 資源科學(xué)， 2009，31(7): 1188-1194．

[21] 王秀蘭， 包玉梅. 土地利用動態(tài)變化研究方法探討[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展， 1999，18(1): 81-87．

[22] 杜小敏， 陳建寶. 人口遷移與流動對我國該地區(qū)經(jīng)濟影響的實證分析[J]. 人口研究， 2010，34(3): 77-88．

[23] 黃小勇， 尹繼東. 中部地區(qū)工業(yè)化水平與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變[J]. 華東經(jīng)濟管理， 2010，24(5): 64-67．

[24] 黃群慧. 中國的工業(yè)化進(jìn)程: 階段、特征與前景[J]. 經(jīng)濟與管理， 2013，27(7): 5-11．

Thespatial-temporaldistributionpatternofwaterresourcesutilizationinChina

YIN Shanggang1， MA Zhifei1， HUANG Ping2， WU Qiyan1，3

(1.School of Geographical Science， Nanjing Normal University， Nanjing 210023， China; 2.School of Marxism， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China; 3.School of Public and Administration, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)

The rational use of water resources is of vital importance to the regional economic and social development and the sustainable development of man and nature. Based on the panel data of 31 provincial administrative units in China from 2004 to 2015， the moving track of water resource gravity center in China was measured by using the gravity analysis model， and the structural changes of water resources utilization types were also analyzed. On this basis， exploring the character of temporal and spatial changes of water use efficiency in China’s provinces. The results show that there is great instability in the trajectories of the center of gravity of the total water resources in China， while the center of gravity of the water resource movement is roughly “Z” type change. The spatial variation of ecological water and industrial water is the largest， while that of domestic water and agricultural use is small， and the variation of water consumption and agricultural water use are basically the same. China’s water use efficiency is basically showing the ladder-like pattern of high in the east and low in the west．

water resources; utilization efficiency; temporal and spatial distribution; gravity center model; China

2017-04-20.

國家自然科學(xué)基金項目(41271176、41671155)；北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點實驗室系統(tǒng)基金(2015BGERLKF06).

*通訊聯(lián)系人. E-mail: chiyanwu@gmail.com.

10.19603/j.cnki.1000-1190.2017.06.019

1000-1190(2017)06-0841-08

F124.5； TV211.1

A