重慶市經濟發展與用水量關系初步分析

王渺林 邱 兵

(長江水利委員會水文局長江上游水文水資源勘測局, 重慶 400020)

試驗與研究

重慶市經濟發展與用水量關系初步分析

王渺林 邱 兵

(長江水利委員會水文局長江上游水文水資源勘測局, 重慶 400020)

基于2005～2014年間重慶市經濟與水資源數據，采用灰色關聯法分析農業、工業、生活和第三產業用水量與經濟發展指標之間的關聯度，探討重慶市經濟發展與用水量關系。結果表明：產業結構變化對用水量變化的影響最大；生活和第三產業用水受經濟發展水平的影響最大；基于產業結構變化與總用水量之間的定量關系，總用水量與第二產業比重相關性最好。研究成果說明產業結構調整對重慶市水資源可持續發展具有重要作用,可為重慶市水資源合理配置提供參考。

水資源；產業結構；灰色關聯法；重慶市

水資源不僅廣泛應用于農業、工業和生活，還用于發電、水運、水產、旅游和環境改造等。隨著經濟的快速發展，水資源利用結構不斷調整，不同類型用水與經濟發展之間的關系日益復雜，相互之間的影響與日劇增[1-3]。

重慶市地處長江上游，過境水量豐富，有著得天獨厚的優勢。但由于諸多客觀條件的限制，實際利用過境水量非常有限，水資源相對短缺，重慶市人均占有水資源量僅占全國人平的70%，占全世界人平的15.6%，加上水資源分布極不平衡，水資源問題也十分突出。隨著重慶市社會經濟的發展、人口的增長和人民生活質量的提高，各行各業對水的需求迅速增長，市民生活和工農業生產對水的依賴程度也越來越高。同時，城市和工農業的快速發展，造成水污染程度明顯加劇，水環境也日益惡化，水資源已成為制約當前重慶市經濟發展的瓶頸之一[4]。

該研究利用灰色關聯法和回歸模型，分析了重慶市主要的經濟發展指標與主要用水量之間的關系，揭示兩者之間的相互作用，為重慶市水資源合理配置提供參考。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本文數據來源于2005～2014年《重慶市統計年鑒》和《重慶市水資源公報》，其中將居民生活用水和第三產業用水合并。水資源利用類型與經濟發展指標見表1。

1.2 研究方法

本文利用灰色關聯法，分析經濟發展與水資源利用之間的相關關系。考慮到各種指標數據的兩極不完全相同，因此在采用灰色關聯分析與評價之前有必要對指標數據歸一化，即轉變為[0，1]內取值數。采用如下變換方法

(j=1,…,L; k=1,…,n)

(1)

式中，bj(k)為標準化數據，Sj(k)為指標值，Smax(k)為單項指標的最大值，Smin(k)為單項指標的最小值。在計算關聯離散函數ζij(k)時，由于被評價的要素取值均在[0，1]區間，因此可用參數少并且為同標度的關聯離散函數，如

(2)

式中，Δij(k)=|bj(k)-aj(k)|，aj(k)為相應指標標準化數據。m為不小于1的整數，一般取m=1～4，在本文中取為1。這樣，當ζij(k)=1時，點的關聯度最大，而當ζij(k)=0時，點的關聯度最小。按照統一取等權方式計算關聯度

(3)

2 經濟與水資源狀況

2.1 經濟發展

據統計，2005～2014年，重慶人口從2005年的2 798萬增加到2014年的2 991萬，城鎮人口從1 266萬人增加至1 838萬人，增加了40.8%；城市化率呈上升趨勢，從45.2%升高至59.6%，增加了14.4%。重慶市GDP 從2005年的3 467.72億元增加到2015年的15 719.2億元，年均增長率為11.9%。隨著經濟的發展，產業結構也發生變化，2005～2015年，第一產業比重從 15.1%降至 7.4%，第二產業比重從 41.0%增加到2011年的55.4%，2014年又開始降至 45.8%，第三產業比重從 43.9%減少到2011年的36.2%，2014年又開始增加至 46.8%。人均 GDP從1.2 萬元增長至 4.8萬元，年均增長率為12%；城鎮人均可支配收入從1.0萬元增加到2.5萬元(其中2014年統計口徑有變化)。

2.2 水資源利用變化

2014 年，重慶市總用水量為80.47億m3。2005～2014年間，重慶市的4類主要用水變化情況如下：① 2014年，重慶地區用水總量中，比重最大的第二產業用水占47.0%，其次是農業用水占29.5%，生活用水占17.9%，環境用水所占比重較小；②重慶地區用水總量2011年達到最高值86.798億m3，后面持續減少。水資源利用結構變化不明顯，其中農業用水比重下降了4.4%，第二產業用水比重到2009年達到最高值后開始下降，總體略降 0.2%；生活用水增加 2.1%。

3 結果分析與評價

3.1 經濟發展與用水量關聯性分析

利用灰色關聯分析法分別計算了重慶市2005～2014年的經濟發展指標與水資源利用結構之間的相互關聯性，結果見表2和表3。

表2 重慶市用水量對經濟發展指標關聯度統計

表3 重慶市經濟發展對用水量指標關聯度統計

(1)從表2中看出，生活和第三產業用水與經濟發展之間的關聯度最大，其次為農業用水和工業用水，最小的是環境用水；從關聯度數值看，4類用水與經濟發展之間的關聯度r都大于0.65，屬強關聯。生活用水和第三產業受到經濟發展影響最大，也就說明了在經濟發展中，刺激生活用水量增加的一些因素(人口數量、第三產業規模等)變化相對明顯。

(2) 由表3可知，產業結構與用水量的關聯度最大，城市化水平次之，居民生活水平、經濟發展水平的關聯度較小。從關聯度數值看，產業結構、城市化水平與水資源利用結構的相關度大部分介于0.65～0.85之間，屬于強關聯，說明城市化率，第二、三產業比重等經濟發展因子與重慶各類用水變化的相關性較強，在一定程度上推動了水資源利用結構的變化；同時產業結構的變化在在一定程度上優化了用水結構。

3.2 產業結構與水資源利用關系分析

3.2.1 產業結構調整

產業結構變化主要體現在三次產業結構變化上。2005～2014年，重慶市三次產業結構變化較小，第一產業比重有所減少，第二產業比重增加到2011年后開始減少，第三產業比重減少到2011年后開始增加(見圖1)。重慶市經濟總量的高速增長主要由第二產業拉動，而2014年三次產業占比為 7.4∶45.8∶46.8，形成了“三、二、一”的產業發展格局，產業結構趨向合理[5]。農業、工業和生活用水量分別與第一、二、三產業產值比重變化趨勢一致。

圖1 重慶市產業結構變化

重慶市目前的用水結構較不合理，第一產業用水比重過大是導致重慶市水資源利用效率低下的主要原因。重慶市2014年第一產業增加值占GDP的比重約為7%，卻占用了29.5%的總用水量。

3.2.2 產業結構變化對水資源利用的影響

分別建立了第一、二、三產業結構變化與總用水量之間的定量關系，通過分析比較發現，總用水量與第二產業比重相關性最好，詳見表4。

表4 重慶市總用水量與產業結構之間的關系

根據分析，如果第二產業比重減少1個百分點，第三產業比重增加1個百分點，總用水量將減少 3.6億m3。重慶市第二產業比重開始降低是工業用水減少的前奏，比重明顯降低，其實是高耗水的重化工行業規模萎縮或轉移，產業結構升級、工藝技術進步是重慶地區工業用水開始減少的根本原因之一。分析重慶市2005～2014年萬元工業增加值用水量(見圖2)可以看出，重慶市萬元工業增加值用水量呈現下降趨勢。

圖2 重慶單位工業增加值用水量變化

從用水效益角度來看，重慶市萬元 GDP 用水量呈現減少的趨勢(見圖3)，雖然經濟、人口的增長導致生活用水總量增加，但用水效益在逐漸提高。第三產業的快速發展替代了部分高耗水產業，如紡織和化工行業等，一定程度上緩解了用水總量的增加。人均用水量近5 a來整體上減少，這主要跟產業結構調整和實施節水控水措施有關。

圖3 重慶單位GDP用水量變化

4 結 論

本文利用2005～2014年間重慶市經濟以及水資源數據，主要采用灰色關聯法分析了農業、工業、生活用水量與經濟發展指標之間的關系,結論如下：

(1) 重慶市產業結構對水資源利用結構變化的推動作用最大；在各類用水中，生活和第三產業用水受到經濟發展的影響最大。

(2) 建立了第一、二、三產業結構變化與總用水量之間的定量關系，通過分析比較發現，總用水量與第二產業比重相關性最好。

以上分析表明，產業結構調整對重慶市水資源可持續發展具有重要作用。

[1] 孫艷芝, 魯春霞, 謝高地, 等. 北京城市發展與水資源利用關系分析[J]. 資源科學, 2015, 37(6): 1124-1132.

[2] 賈紹鳳, 張士鋒, 夏軍, 等.經濟結構調整的節水效應[J]. 水利學報, 2004(3): 111-116.

[3] 賈紹鳳. 工業用水零增長的條件分析-發達國家的經驗[J]. 地理科學進展, 2001, 20(1): 51-59.

[4] 龔久平, 張偉, 洪云菊, 等. 重慶市水資源承載力分析與可持續發展利用探討[J]. 西南農業學報, 2011, 24(6): 2429-2433.

[5] 王筱欣, 祁子祥. 重慶市三次產業結構合理性分析[J]. 重慶理工大學學報(社會科學) , 2015, 29(1): 66-70.

(編輯：朱曉紅)

2017-03-01

王渺林，男，長江水利委員會水文局長江上游水文水資源勘測局，高級工程師.

1006-0081(2017)05-0031-03

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