阿克蘇地區城鎮化與水資源利用量化關系研究

晁增福 張艷波 韓天紅 邢小寧

城鎮化是當今世界上最重要的社會、經濟現象之一，是一個國家或地區社會、經濟發展水平的重要標志，也是人類社會走向文明和進步不可逾越的歷史階段。根據全球經濟發展的規律和趨勢來看，城市的發展和城鎮化的推進是當代經濟發展的核心，是促進經濟騰飛的主要動力［1］。新疆地區地處祖國邊疆，經濟發展相對落后，加快城鎮化建設速度，對該地區社會經濟發展、社會穩定都具有積極的意義?！缎陆S吾爾自治區國民經濟和社會發展十二五規劃綱要》也明確提出要“加快推進新型城鎮化?！?/p>

邢小寧等［2］根據非農業人口口徑就阿克蘇地區的城鎮化水平做了預測，指出阿克蘇地區的社會經濟發展和城鎮化建設還遠遠滯后于全疆平均水平，與全國平均水平的差距更大，而且這種差距有不斷擴大的趨勢(2011)。城市化過程不僅包括城市人口和城市數量的增加，也包括城市的進一步社會化、現代化和集約化［3］。人口的增加和經濟社會活動的加強，導致城市用水量的增加，城市用水量的增加又會引起區域水資源格局的變化，這種變化會影響城市化進程，而且影響城市周圍的生態環境，生態環境的變化又會反過來影響城市化［4］。陳波罛等［5］指出，快速城市化進程中水資源的硬約束作用將會越來越大(2005)。鮑超等［6］分析了河西走廊城市化水平與水資源利用的關系，探討了水資源約束下城市化發展模式(2006)。目前，對于極端干旱氣候下的塔里木河流域城市化與水資源相互關系的研究仍少有人涉獵［7］。

本文結合新疆統計年鑒(2005～2013)和相關的研究文獻，就新疆阿克蘇地區城鎮化過程、水資源利用和經濟發展的關系進行量化研究，以期為加快阿克蘇地區城鎮化建設、經濟社會協調發展及水資源的可持續開發提供科學參考。

1 研究區概況

阿克蘇地區位于新疆天山南麓、塔里木盆地北緣，總面積13.25萬平方公里。阿克蘇地區轄阿克蘇市和庫車、沙雅、新和、拜城、溫宿、阿瓦提、烏什、柯坪8縣1市的82個鄉鎮和26個國營農林牧場。比較特殊的是，新疆生產建設兵團第一師所屬16個團場及自治區縣級直轄市阿拉爾市也分布在阿克蘇地區境內。

阿克蘇地區是新疆水資源最為豐富的地區之一。阿克蘇境內共有冰川1298條，總面積為4098平方公里，每年冰雪儲水量約3 500億立方米。昆瑪力克河、阿克蘇河、渭干河三大水系由16條主要干流及大小60多條主要泉水河流組成，地表水年徑流量129.4億立方米，水能資源蘊藏量達397萬千瓦。干流全長1 321公里的國內最長的內陸河——塔里木河在阿克蘇穿境而過。儲水量約2154億立方米。高山冰川、天山積雪是地表河水的主要補給源泉。區內主要有阿克蘇河、渭干河、塔里木河三大水系及大小60多條泉流。地下水總儲量106.2億立方米，動儲量51.2億立方米，地表水形成許多小湖泊。

根據阿克蘇地區2011年國民經濟和社會發展統計公報計［8］，2011年地區生產總值(含一師、石油開采作業區)778.78億元，較上年增長14.1%;地方生產總值362.87億元，增長20.2%。其中，第一產業增加值92.35億元，增長9.2%;第二產業增加值128.21億元，增長29.1%;第三產業增加值142.31億元，增長20.3%。三次產業結構比為25.45:35.33:39.22。年末全區總人口(含阿拉爾市)256.28萬人，地方總人口(不含阿拉爾市)238.97萬人。地方總人口中，非農業人口74.99萬人，農業人口157.36萬人。

2 阿克蘇地區城鎮化、經濟發展與水資源利用的關系

2.1 數據來源及預處理

考慮到2004年自治區縣級直轄市阿拉爾市正式成立，人口、經濟等指標單獨核算，文章整理了2004年之后阿克蘇地區(不含阿拉爾市)的人口、經濟等相關序列數據。數據主要來源于新疆統計年鑒(2005～2013)及阿克蘇地區國民經濟和社會發展統計公報計。其中，相關文獻均未提供2010年城鎮人口和鄉村人口數據，文章利用線性插值法做了補充。

表1 2004～2012阿克蘇地區城鎮化水平和用水效益

目前關于城鎮化水平的計算方法較多，且不統一。文中城鎮化水平(記為UL)以城鎮人口口徑計算得到，即城鎮化水平為城鎮人口占全部人口的比例;用水效益(記為WB)用單位用水的產值來表示，即用水效益為地區生產總值除以用水總量。

鑒于指標的原始數據量綱不同，在對比之前需要對各指標進行標準化處理，使之變換成統一的無量綱數值。本文采用初值標準化對數據進行處理，即

其中表示第列數據的無量綱數值，表示第列數據的原始數據。

2.2 阿克蘇地區城鎮化水平、經濟發展與水資源利用變化情況

通過標準化后的無量綱數據可以看到，2004～2012年期間，阿克蘇地區城鎮化率、用水總量無明顯的變化趨勢，人均用水量、用水效益和地區生產總值上升趨勢比較明顯(圖1)。

圖1 2004～2012阿克蘇地區城鎮化水平、水資源利用和生產總值變化

進一步分析各指標的增長速度(圖2)，阿克蘇地區城鎮化率用水總量和人均用水量的增速在僅存在輕微的震蕩，基本都落在區間［－0.05，0.05］內;2004～2012期間用水效益和地區生產總值增長速度都大于10%，且增長速度具有上升趨勢，2011年地區生產總值的增度達到了27.78%，遠高于同期國家和自治區生產總值的增長速度。

圖2 2004～2012阿克蘇地區城鎮化水平、水資源利用和生產總值增速

2.3 阿克蘇地區城鎮化、經濟發展與水資源利用關系分析

(1)有關城鎮化水平與經濟發展之間的關系，周一星教授［9］和鮑超等［6］都做過相關研究。周一星教授對1997年世界157個國家和地區的資料進行統計分析后發現，城市化水平(UL)與經濟增長(GDP)之間的關系既不符合線性相關，也不符合雙曲線模式，而是對數曲線關系，即

文獻［6］以河西走廊地區各城市為研究對象對(2)進行了驗證，發現該地區城市化水平隨經濟發展水平呈對數增長(均通過顯著性檢驗)，且城市化水平與經濟發展水平之間的對數值相關關系很強。

根據2004—2012年阿克蘇地區城鎮化水平、地區生產總值和(2)可得到阿克蘇地區城鎮化水平與經濟增長之間的對數曲線模型

進一步檢驗模型(3)，UL與ln(GDP)二者的相關系數(Multiple R)為0.168 2，顯著性水平下的臨界值(Significance F)為0.665 3，即阿克蘇地區城市化水平與經濟增長之間的對數曲線關系并不顯著。與以往的檢驗公式有一定的出入。究其原因，一方面是由于阿克蘇地區特殊的行政體制(區域內有阿克蘇地區、阿拉爾市、新疆生產建設兵團第一師和石油開采作業區等部門)容易造成相關統計數據的出入，更重要的是阿克蘇地區的城鎮化進程嚴重滯后于經濟發展速度。2004～2012年阿克蘇地區生產總值平均每年增加了33.18%，而城鎮化率平均每年只提高0.3%。

(2)有關用水總量與經濟發展之間的關系，宋建軍［10］等根據50年間全國GDP指數與年用水量數據，經過相關分析得出用水總量(WU)與經濟發展表現為冪函數關系。

根據2004～2011年阿克蘇地區用水總量、經濟發展數據擬合阿克蘇地區用水總量與經濟增長之間的冪函數模型時，ln(WU)與ln(GDP)僅為0.280 9，顯著性水平下的臨界值卻高達0.5，即二者的冪函數關系不顯著。

利用2004～2009年阿克蘇地區用水總量、經濟發展數據擬合阿克蘇地區用水總量與經濟增長之間的冪函數模型時時，相關系數達到了0.755，顯著性水平下的臨界值下降為0.083，阿克蘇地區用水總量與經濟發展之間的冪函數關系(4)較顯著。

究其原因，2010年全國對口支援新疆工作會議在北京召開，動員19個省市開展對口支援新疆工作，浙江省對口支援阿克蘇地區。2010～2012年期間阿克蘇地區地區生產總值增速迅猛，期間地區生產總值增速都超過20%，尤其是2011年GDP增速達到了27.78%。2012年地區生產總值高達6 121 381萬元，是2009年的1.91倍多。而用水總量與區域水資源總量及供水密切相關，并無明顯變化。與之對應的是，地區用水效益持續提升，2011年地區用水效益為49 743.75萬元/億立方米，是2009年地區用水效益的1.61倍多，2004年地區用水效益的3.24倍多。

(3)有關城鎮化水平與用水總量之間的關系，鮑超等［6］在其他學者前期研究工作的基礎上指出，城鎮化水平與用水總量之間應該是對數曲線模型。為此，利用2004～2011年阿克蘇地區城鎮化率和用水總量做非線性回歸分析，得到阿克蘇地區城鎮化水平與用水總量的對數曲線模型，即

然而，對模型作顯著性水平分析時發現其臨界值達到了0.276 6，阿克蘇地區城鎮化水平和用水總量之間的對數曲線關系并不十分顯著。而對其做雙曲線擬合時，其顯著性水平臨界值遠遠小于0.05，即阿克蘇地區城鎮化水平與用水總量呈雙曲線性關系，

進一步對公式(6)求導，可以得到阿克蘇地區城鎮化水平與用水總量的相關變化率為，－32.75/(32.75×WU－3 216.84)2，小于零。即隨著城鎮化水平的提高，用水總量是減少的。也就是說，阿克蘇地區的城鎮化對區域水資源的保護發揮著積極的作用。

3 結論

3.1 阿克蘇地區城市化水平遠遠滯后于該地區的經濟發展水平。根據以往的對數曲線模型，隨著地區國內生產總值的增加，城鎮化水平的增加速度會逐漸放緩，但城鎮化水平始終會隨著經濟增長而增長。但阿克蘇地區城市化水平與經濟增長之間的關系區別與以往的經驗公式，在地區生產總值大幅提升的前提下，地區城鎮化水平卻并沒有顯著變化，2004～2012的4次出現的負增長。阿克蘇地區的城鎮化水平有待大幅提升。

3.2 得益于浙江省援建等有利因素，阿克蘇地區經濟增長方式正在向好的方向轉變。阿克蘇地區地處生態脆弱區，有效地水資源對地區生態環境、經濟增長和社會穩定都有著舉足輕重的意義。2004～2009年阿克蘇地區生產總值的增加和用水總量密切相關，呈冪函數關系。自2010年二者的顯著性關系減弱，而用水效益大幅提升。阿克蘇地區應該進一步調整水資源開發利用模式，轉變經濟增長方式，實現需水零增長或者負增長，這對阿克蘇地區經濟發展、社會穩定有著積極而重要的意義。

3.3 阿克蘇地區城鎮化率與用水總量呈雙曲線性關系，且相對變化率為負值，提高城鎮化率可以有效地減少用水總量，從而可以更好地保護區域生態環境。同時，用水總量的減少也意味著用水效率的提升，是實現區域可持續發展的有效途徑。

［1］ Black D，Henderson J V .A Theory of Urban Growth［J］.Journal of Political Economy.1999，107(2):252 －284.

［2］ 邢小寧，晁增福.阿克蘇地區城鎮化建設特征及其發展預測［J］.塔里木大學學報，2011，23(3):104－108.

［3］ 顧朝林.中國城市地理［M］.北京:商務印書館，1999:175－180.

［4］ Daily G C S，Alexander PR，Ehrlich P R，et al.Ecosystem services:Benefits supplied to human societies by natural eco － systems［J］.Issues in Ecology，1999(3):1 －6.

［5］ 陳波罛，郝壽義.自然資源對中國城市化水平的影響研究［J］.自然資源學報，2005，20(3):394－399.

［6］ 鮑超，方創琳.河西走廊城市化與水資源利用關系的量化研究［J］.自然資源學報，2006，21(2):301－310.

［7］ 李春麗，楊德剛，張豫芳，等.塔里木河流域城市化與水資源利用關系分析［J］.中國沙漠，2010，30(3):730 －736.

［8］ 阿克蘇地區統計局，阿克蘇地區2011年國民經濟和社會發展統計公報［EB］.http://www.tjcn.org/plus/view.php?aid=24239＆pageno=2.

［9］ 周一星.城市地理學［J］.上海:商務印書館，1995.

［10］ 宋建軍，張慶杰，劉穎秋.2020年我國水資源保障程度分析及對策建議［J］.中國水利，2004(9):14－17.