朝陽市水資源利用與區域經濟增長模型研究與相關性分析

方 芳

(北票市水利總站辦公室，遼寧 北票 122100)

?

朝陽市水資源利用與區域經濟增長模型研究與相關性分析

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，逐步成為危害地區經濟、環境和生態系統安全的重要影響因素。通過對朝陽市水資源以及經濟情況進行調研，定性、定量分析相結合的方法，構建研究區域經濟與水資源利用之間的動態關系的脈沖響應模型；借助朝陽市近10a的數據，建立耦合協調評價模型，研究區域經濟與水資源系統的協調演化過程；深入分析水資源和區域經濟之間的關系，提出協調水資源與經濟增長的對策。由于水資源的存在具有時間和空間的限定，區域生態以及經濟的發展必然受到水資源的限制，因此，保護和合理的利用水資源，促進社會經濟的持續協調發展，具有重要的現實和指導價值。

水資源；社會經濟；脈沖響應；動態關系；耦合協調

水資源是人類生存和發展不可或缺的物質基礎，水資源生態系統的安全程度，對當前區域經濟有直接影響[1-2]。但是因為人類對水資源的不合理利用、開采，現在水資源的污染與缺乏已經造成了非常嚴重的后果，進而直接影響到人類的生活以及社會的經濟增長。

國外的學者率先研究水資源與區域經濟之間的關系，RuthMeinzen-Dick[3]研究了城市經濟發展過程中水資源的關鍵性作用。國內對水資源與經濟的相關性進行深入研究，主要運用相對耦合協調模型和協整理論等研究水資源利用與區域經濟增長相關性，谷學明[4]等研究了江蘇省的水資源利用情況與經濟增長之間的關系；王濱等[4]研究了黑龍港地區的可持續發展問題，其中包括水資源利用情況。因此，通過對水資源利用與區域經濟增長相關性研究，加強保護水資源措施，不僅僅是保護生態環境，更是促進水資源與區域經濟增長之間協調發展，保證區域經濟快速、更好健康發展。

1 區域研究概況

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個市轄區、2個縣、1個自治縣，代管2個縣級市。朝陽市位于北溫帶大陸性季風氣候區，全年平均氣溫5.4℃-8.7℃；年降水量450-580mm。境內主要河流有大凌河、小凌河、青龍河、老哈河等。境內集水面積為19777 km2，多年平均地表徑流量為13.22 億 m3。

1.2 經濟建設與水資源利用

2015年朝陽市經濟保持平穩較快增長，GDP總值1042.9億元，比上年增長9.87個百分點。各行業經濟總值如下表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年朝陽市各行業經濟總值

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用水城鎮居民生活農村居民生活第一產業第二產業第三產業用水量/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業結構。用水總量同我市的GDP總值進行比較分析，在當今缺水的嚴峻條件下，用水量并沒有隨著GDP的快速增長而出現大幅變化，這說明我是在水資源的利用、節水工作方面有一定成效。

1.4 研究技術路線

圖3 研究結構框架圖

2 水資源變化與經濟增長關系分析

2.1 脈沖響應函數計算與分析

為了分析遼經濟增長與水資源利用之間的關系[5]，選取的經濟指標為GDP，水資源指標為水資源中工業用水，生活用水。

脈沖響應是用來衡量系統對其中某一變量發生變動引起的一個沖擊所做出反應的程度，并且根據脈沖響應函數的描述可知系統假定只受一個變量的沖擊，所以系統只會反映對這個變量的沖擊所產生的影響結果。以yt作為一個n維內生變量向量，IK，A1，C1作為相關系數，εt作為擾動變量向量，理論模型如下：

yt=(Ik-A1L-…-ApL)-1εT

=(I+C1L+…CNL)εT

(1)

通過分析脈沖響應函數來分析GDP增長與工業用水和生活用水之間的相互關系，可知：1)隨著經濟的發展，工業用水量出現增加的趨勢，工業用水在受到GDP的影響前期呈現小幅度上升趨勢，之后呈現較為平穩變化；在整個分析期內工業用水量的變化對經濟增長的貢獻度遠小于經濟增長對工業用水量波動的貢獻度。

從長期來看生活用水量的變化與經濟增長呈正相關關系，生活用水受到GDP的影響前期呈現大幅度上升趨勢，之后呈現較為平穩上升變化，后期還有持續穩定上升的變化趨勢。

2.2 耦合協調度模型計算與分析

根據有關的水資源與經濟協調發展研究，并結合結合遼寧省的具體情況，結合水土資源與經濟系統耦合協調作用的原理[6]，分別構建區域經濟和水資源子系統指標體系，各個子系統主要評價指標、影響系數如下表3所示。

表3 耦合協調度評價指標體系

結合研究區水資源與經濟發展系統，各子系統的總貢獻利用計算公式為：

(2)

式中：f(x)，g(x)為分別為區域經濟、水資源綜合評價函數；ai，bi分別為區域經濟、水資源綜合評價主要指標；xi，yi分別為區域經濟、水資源綜合評價主要指標的權重。

系統耦合度計算公式為：

(3)

表4 系統耦合度評判標準

利用公式(1)和公式(2)計算出朝陽市經濟和水資源的綜合評價函數以及水資源經濟系統耦合度，對近10a的區域經濟以及水資源進行綜合評價：

1)前3a社會經濟綜合評價指數增長緩慢，波動較小；中間4a呈穩步增長趨勢，增長幅度較大；最后3a呈平緩狀態。

2)前3a社會經濟綜合評價指數增長較快，波動較大；中間4a呈穩步增長趨勢，幅度較小；最后3a呈平緩下降趨勢。

通過脈沖響應函數以及耦合協調度模型計算與分析可以看出最近10a的區域水資源與區域社會經濟關系：

1)前5a區域水資源的貢獻值大于社會經濟，說明水資源供給充足，區域經濟雖然增長，但是與水資源相比略顯滯后。

2)最近5a內隨著經濟的快速發展，對水資源的需求量不斷增加，區域水資源子系統的貢獻值小于社會經濟子系統，水資源的利用較之前有一定的提高，但利用率還是不高。

3 水資源利用與區域經濟增長對策

朝陽市是一個嚴重缺水的城市，同時朝陽市近幾年的城市建設飛速發展，用水總量還在的不斷增長[7-8]。因此，在改變傳統的用水模式的同時還要采取多種技術措施，提高水資源的利用率。根據上述研究，總結以下幾點對策：

1)在進行節水工作的同時，針對不同行業的水資源用途進行分開管理、根據產業產品進行差別定價，使各行業人員對水資源的使用有進一步的認識。

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

3)在水資源儲量一定的情況下，可以改變用水產業的用水模式，將產業結構進行優化升級，改變以前的粗放式的模式進而轉變為集約式的用水模式，提高用水效率合理配置水資源。

4)在保證第一產業水資源質量與數量的同時，大力發展低耗水模式的農業產業，在第一產業經濟保持正增長的同時減少對水資源的消耗量，同時也為保護生態系統做出重大貢獻。

4 結 語

水資源利用與區域經濟增長之間具有復雜的結構，各子系統間相互、影響依存。文章從脈沖響應及耦合協調的角度，研究各子系統影響因素之間的關系，進一步探討水資源與區域經濟增長之間的密切關系。通過對朝陽市水資源利用與經濟增長相關性進行定量分析、模型計算以及分析得出：在區域經濟發展的初期，水資源的利用率較低，屬于粗放型利用，水資源條件區域經濟增長不均衡；只有在最近五年的時間內，區域經濟增長與水資源利用系統間耦合情況一般，但達不到較高的水平。水資源利用與區域經濟組成高度復雜系統，各子系統在一特定的環境中進一步相互演化為更為復雜的綜合系統，只有正確看待兩者之間的相互關系，合理調整兩者在不同情況下的主次地位，才能該保證區域經濟正增長的同時提高水資源利用率。

[1]左其亭,趙衡,馬軍霞.水資源與經濟社會和諧平衡研究[J].水利學報,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規劃[J].水利規劃與設計,2010(03):3-5，26.

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

[4]谷學明，土遠，趙卉卉，等.江蘇省水資源利用與經濟增長關系研究[J].中國環境科學，2012，32(02):351-358.

[5]王濱.黑龍港地區水土資源綜合質量評價與耦合協調關系研究[D].北京：中國地質科學院,2012.

[6]張卡.遼寧省經濟增長與水土資源利用的協調發展研究[D].沈陽：遼寧師范大學,2015.

[7]周浩.大小凌河地區地下水資源可利用量預測模擬研究[J].水利技術監督,2015(02):16-20.

[8]吳寧.遼寧省水資源配置規劃環境影響評價[J].水利規劃與設計,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，從事農村水利工程、河道治理、農村飲水工程、小型水庫。

TV213.9

B