空間洛倫茨曲線視角下淮河流域水安全的科學解析

王學鵬

(安徽科技學院管理學院 安徽鳳陽 233100)

一、淮河流域水資源概況

淮河流域位于長江、黃河之間，流域面積27萬km2，地跨河南、安徽、江蘇、山東及湖北五省，全長1000km，年平均徑流量為621億m3，人口眾多，工業基礎較好，農業較為發達，上游河南境內多為山丘，支流眾多；中游安徽地勢平緩，湖泊洼地分布廣泛；下游江蘇湖泊密布，地勢低洼，渠道縱橫，水網交錯。由于地處南北氣候過渡帶，冬春干旱少雨，夏秋悶熱多雨，冷暖和旱澇轉變急劇，多年平均降雨季節性集中，水資源供求關系緊張，水安全事故頻發。

二、淮河流域水資源利用空間結構安全研究模型

（一）模型構建的基本原理

從淮河流域水資源的利用結構來看，主要包括三大部分，分別為農業用水、城鎮用水和農村用水。農業用水主要是灌溉，城鎮用水包括工業用水和城鎮居民生活用水，農村用水指林牧漁業用水和農村居民生活用水。三大用途中，農業用水與流域耕地面積有關，而城鎮用水和農村用水分別與城鎮人口、工業發展水平和農村人口的分布密切相關。

立足于淮河流域水資源的空間利用結構，借鑒洛倫茨曲線原理，構建淮河流域水資源與耕地、城鎮和農村人口的空間結構匹配曲線。在此基礎上，遵照基尼系數的測算方法，分別計算出流域水資源與耕地、城鎮和農村人口的空間基尼系數g1、g2和g3，然后再依據實際，對g1、g2和g3進行賦權，加權求和則可以得到流域水資源空間基尼系數G的值。

（二）模型構建的具體步驟

1.淮河流域水資源空間洛倫茲曲線的生成

根據淮河流域流經省域，可以將淮河流域分為5個次級區段。考慮到湖北區段是非干流區段，而且，無論是水資源數量，還是耕地、城鎮和人口占全流域的比重均很低，因此具體在計算時，在不影響結論的前提下，可以將其忽略不計。這樣在具體的測算過程中，只需將次級省域即河南、安徽、江蘇、山東，按照水資源量進行降序排列，并按照此排列順序計算各次級區域水資源量的累計比重以及該次級區域相應耕地（城鎮或農村人口）的累計比重即可。

2.流域水資源空間基尼系數計算

洛倫茲曲線是由美國統計學家M.O.洛倫茲（Max Otto Lorenz，1903），1903）提出的，主張用一個國家或地區內人口百分比對應各個人口百分比的收入百分比的點組成的曲線來評判國民收入在國民之間的分配不平等程度問題，之后，意大利經濟學家基尼根據洛倫茲曲線原理，提出基尼系數，將收入分配差異程度定量化，強調基尼系數作為一個判斷收入分配公平程度的指標，是比例數值，大小在0和1之間，后來逐步發展成為國際上公認的用來綜合考察居民內部收入分配差異狀況的一個重要分析指標。基于洛倫茲曲線理論，首先設實際水資源匹配線和絕對平均線之間的面積為A，實際水資源匹配線右下方的面積為B，則基尼系數 gi=Ai/(Ai+Bi)(i=1，2，3)，其中系數gi為某一省段水資源分項匹配度，g1、g2和g3分別表示水資源耕地匹配度、水資源城鎮人口匹配度和水資源農業人口匹配度，gi大小在0～1之間，數值越小表明匹配程度越好。進一步設a為流域農業用水比重系數，b為流域城鎮用水比重系數，c為流域農村用水比重系數，流域水資源空間基尼系數G=ag1+bg2+cg3。

三、淮河流域水資源空間基尼系數實證分析

（一）計算過程

依據淮河流域2009年水資源公報，遵循上述模型構建方法，建立淮河流域水資源與耕地、城鎮人口及農村人口的空間匹配曲線，然后借鑒基尼系數測算方法，使用分組法，將相應分項數據進行降序排列，采用gi=1+，[][4]分別測算出相應的Ai、Bi的值，計算出淮河流域水資源分項空間匹配度。

表1:淮河流域各地區水資源與耕地、農業人口、城鎮人口累計比重Tab.1 accumulative proportion of water resource arable land rural population and town population of different regions in Huaihe River Valley

得到 g1=0.32，g2=0.47，g3=0.20

再進一步根據2002-2010年淮河流域的用水情況，得到表2

表2：淮河流域2002-2010年用水情況

即 a=0.707，b=0.191，c=0.102

淮河流域水資源空間基尼系數G=ag1+bg2+cg3=0.34

（二）計算結果分析

在國際上，基尼系數原本主要是一個定量測定居民收入分配差異程度的指標，基尼系數小于0.2表示收入非常公平，0.4是居民收入分配不平均警戒線，大于0.4可能會造成社會動蕩。參考該標準，對匹配度小于0.2，認定為優；介于0.2-0.3，較好；0.3-0.4匹配程度一般；0.4-0.5，較差；0.5-0.6，很差；高于0.6，匹配程度極差。

根據上述計算結果，淮河流域水資源空間基尼系數為0.34，匹配程度一般。由于淮河流域本身也屬于嚴重缺水地區，人均水資源占有量不足500m3，僅為全國人均水量的1/5。隨著流域經濟快速發展、人民生活水平逐步提高，水的需求量將日益增加，供需矛盾也越來越突出，水資源數量和結構安全局勢必將會更加嚴峻。采用該模型對長江流域和珠江流域進行測算，結果表明，長江流域水資源空間匹配度為0.32，珠江流域水資源空間匹配度為0.28。可見在我國中部、南部三大流域中，淮河流域是水資源空間匹配程度最差的流域。

而如果從單項水資源空間匹配度來看，淮河流域水資源與耕地的空間匹配度為0.32，匹配程度一般，但是與全國水資源與耕地空間匹配度0.57[2]比較，則明顯較好，這也很好的解釋了淮河流域地區為什么是我國糧食重要產區之一的論斷。但是卻與淮河流域水資源嚴重缺乏極不一致。

淮河流域水資源與城鎮人口的空間匹配度為0.47，屬較差級。這與淮河流域水資源匱乏、城市化水平較高、人口比重大的事實相一致。淮河流域水資源與農村人口的空間匹配度為0.20，匹配度較好，與淮河流域絕大多數農業人口分布在水資源相對豐富的安徽、江蘇省段的表征相一致。

四、淮河流域水安全空間優化措施

鑒于淮河流域水資源空間匹配狀況，本文認為，應立足流域水資源的實際狀況，堅持以人為本，樹立科學發展觀，認真研究淮河流域各地區社會發展對水資源的要求，認真處理好流域各段地表水、地下水和跨流域調水的關系，積極研究流域水資源配置的格局和模式，積極推進水資源的合理開發和科學管理，提高水資源的利用效率和效益，促進節水型社會的建立，以水資源的可持續利用保障經濟社會的可持續發展。其中關鍵要抓好兩點。

（一）梯度式開發

基于流域的水流屬性，以及各區段水資源基礎和區位條件，建議淮河流域水資源空間優化配置采取梯度式開發模式。具體來說，江蘇段位于流域下游，安徽段位于中游，這兩區段水量較為充足，耕地比例大，人口多，毗鄰長江三角洲，地理優勢得天獨厚，經過多年的發展，水利基礎設施一定程度上優于流域其他地區。因此，淮委和各地方政府可以加大對水資源的開發力度，加強科學管理，加快推進水資源的合理開發，以水資源的科學利用保障經濟社會的科學發展。而對于位于上游的河南地區，因為水資源空間匹配度較差，粗放利用情況嚴重，所以首先應當注意加強流域治理力度，大力實施退耕還林（草），發展旱作農業，降低耕地比重，減少灌溉用水需求。同時注意節水與水循環利用技術的應用與推廣，促進水資源的集約與高效利用。而對于山東省段，因為屬支流地區，人多耕地多，流域內人均水資源量為全國人均的1/6，而且時空分布極不均勻，各地降雨量、徑流量和水資源量差別較大，分布不均勻。因此，建議在沂沭泗水系，充分利用現有工程蓄水能力，提高地表水資源利用率，統一調配淮河水和沂沭泗水，嚴格控制地下水過量超采。在此基礎上，實踐強化節水型社會建設及海水利用。

（二）非工程類措施

建國以來，政府修建了一些水庫、大壩、閘門、疏竣行洪河道等水利設施，這在一定程度上提高了流域一定時空范圍內的抵抗旱澇風險的能力，但是水資源利用效率等卻并未得到相應提升，而且破壞了淮河流域系統整體與局部關系，激化了短期利益與長期利益之間的相互沖突。因此，為了提高流域水資源空間安全水平，實現流域水資源合理配置與開發，作用流域管理的基本單元，一方面，在穩定現有工程設施功能的同時，主要從觀念轉變和制度建設等多方面加強非工程措施。

首先，要革新觀念。觀念是行動的先導，要實現淮河流域水安全目標，優化水資源空間利用配置，必須首先革新觀念。長期以來，淮河流域管理體制主要以實行政府為主體，行政管理手段與流域管理手段相互結合的體制。流域管理與行政區域管理事權劃分不明，職責分工模糊，而政府所服務的對象—社會大眾，其知情權與參與權沒有得到體現和很好的尊重。因此，流域水資源管理的觀念上，必須做加減法：適當減少政府的過多作為，增加民眾的參謀度，只有這樣才可能不斷適應水資源管理日趨復雜的狀況，滿足社會公眾對水資源管理的要求。

其次，構筑新型的淮河流域水管理體制。目前，淮河流域水資源管理委員統一擁有淮河全流域水資源的絕對的權力與管理責任，既是決策機構又是執行機構。而廣大用水者都是各自與流域管理委員會發生縱向聯系，彼此間橫向聯系少，難以組成能夠代表自身利益的監督機構，無法對淮委的決策、執行行為的效率與成果進行監督與評價。因此，建議改革淮河流域的決策機構，吸收更多的農業用水戶、工業企業用水戶和熱心于公益的社會人士參與水資源的決策和監督。并且，考慮到年際間水資源的豐枯變化，淮河流域水資源管理體制應當具有充分的靈活性。在淮委統一型配置體制的基礎上，適當的增加契約型和信托型管理形態，逐步建立流域水資源市場機制，通過市場機制有效配置水資源，促進安徽、江蘇地區開展水資源使用權的轉讓，協調他們之間的水事沖突，構建水資源所有權和使用權實現良性循環體系。

再次，架構淮河流域水資源管理的公眾參與機制。

流域水安全的最終受益者是社會公眾，社會公眾作為淮委服務的對象，也更應該積極行動起來，密切各自之間的橫向聯系，組建水安全利益共同體，遴選代表參與流域管理的決策，表達自己的安全意愿，維護自己的安全權益等。

[1]宋立新.基尼系數的一種簡單求法[J].統計與預測,1996(2).

[2]劉洋.區域水資源空間匹配分析[J].遼寧工程技術大學學報,2005(5).