曹睿喆
(河南省新鄉水文水資源勘測局,河南 新鄉 453000)
水資源包括經人類控制并直接可供灌溉、發電、養殖、航運、給水等用途的地表水和地下水,是社會經濟發展的重要影響因素[1]。我國水資源總量豐富,但由于人口眾多,人均水資源量僅為世界人均水平的28%,且我國降水的時空分布十分不均,使得區域性和季節性缺水問題嚴重,制約了我國諸多地區的社會經濟發展;與此同時,我國人口增長、社會經濟發展速度較快,造成較為普遍的水資源與社會經濟發展不協調問題[2]。分析水資源與社會經濟發展的協調度,是識別、理解、并解決我國水資源與社會經濟發展矛盾重要的非工程措施,對于實現區域可持續發展具有十分重要的現實意義。河南省新鄉市的人均水資源量不足全國平均水平的1/7,因此水資源短缺問題已成為該市經濟社會需要著力解決的重大問題[3]。目前,針對新鄉市水資源的研究主要包括水資源開發利用狀況分析[4]、可持續發展策略研究[5]、水資源承載力研究[6]等;據筆者所知,新鄉市水資源與社會經濟發展的協調度尚未被分析過。鑒于此,本文分別介紹新鄉市的人均水資源、人口密度、人均GDP等水資源和社會經濟指標現狀,并根據各項指標計算新鄉市區、新鄉縣、衛輝市等行政區劃的水資源與社會經濟發展協調度,為加強該地區的水資源和產業結構合理配置提供科學支撐。
水資源與社會經濟發展的協調度可采用不同的方法來評估,如層次分析法、模糊邏輯法、可變模糊識別法[7]等,其中南京大學鄧曉軍等人提出的水資源與社會經濟發展協調度模型[8]具有理論清晰、計算簡便、實用性強等優勢,在南寧、桂林、北海等地區得到了成功的應用,因此本文采取該模型計算河南省新鄉市各行政區劃的水資源與社會經濟發展協調度,其基本計算公式為:
(1)
式中,I—某地區的水資源與社會經濟發展協調度;R—水資源條件指數;S—社會經濟發展指數。
水資源條件指數R的計算公式為:
(2)
式中,nR—水資源分項指標的數量;wri—某個分項指標的權重值;ri—某個分項指標的評價值;分項指標評價值的計算公式為:
(3)
式中,rai—某區劃的水資源分項指標實際值;rmi—河南省的水資源分項指標平均值。
社會經濟發展指數S的計算公式與R公式類似,具體表達式為:

表1 新鄉市主要水資源分項指標實際值

表2 新鄉市主要水資源分項指標評價值

表3 新鄉市主要社會經濟分項指標實際值
(4)
式中,ns—社會經濟分項指標的數量;wsi—某個分項指標的權重值;si—某個分項指標的評價值;分項指標值的計算公式為:
(5)
式中,sai—某區劃的水資源分項指標實際值;smi—河南省的水資源分項指標平均值。
水資源指標主要包括人均水資源量和降水量2個分項指標,它們可從不同的側面反映一個地區的水資源豐富程度。根據《新鄉市水資源公報》,可得新鄉市各區劃的水資源分項指標實際值rai,見表1。
在人均水資源方面,新鄉市區最少,輝縣市最多,全市平均值為254.26m3/人;在降水量方面,原陽縣最小,獲嘉縣最大,全市平均值為564.04mm。河南省的全省人均水資源量為440m3/人、降水量為901mm,因此根據公式(3)計算新鄉市各地區的水資源分項指標評價值ri,結果見表2。
在人均水資源量方面,輝縣市的評價值高于1即高于全省平均水平,而其他各地區均低于全省平均水平,尤其是新鄉市區、只是全省平均水平的16.8%。全市平均的人均水資源量評價值僅為0.578,降水量評價值僅為0.626,這2項評價值均較低,說明新鄉市水資源短缺問題非常嚴重。
人均水資源量和降水量分項指標在反映水資源綜合指標方面的相對重要性并無明顯差異,因此其分項指標權重值wri均可取值為0.5。
與水資源有關的社會經濟指標主要包括人口密度、人均GDP、糧食產量3個分項指標,根據《新鄉市水資源公報》和《新鄉國民經濟社會發展公報》等資料,得出新鄉市各區劃的社會經濟分項指標實際值sai,見表3。
在人口密度方面,市區的城市化程度最高、因此人口密度最大,而輝縣市則比較小,各地區的人口密度平均為881.05人/km2;在人均GDP方面,新鄉縣最高,而原陽縣最低,全市各地的平均值為3.36萬元/人;在糧食產量方面,獲嘉縣最高,而衛輝市最低,全市平均值為540.35t/km2。河南省的全省平均人口密度為560人/km2、人均GDP為3.91萬元/人、糧食產量為356.08t/km2,因此根據公式(5)計算新鄉市各地區的社會經濟分項指標評價值si,結果見表4。
在人口密度方面,市區、新鄉縣、衛輝市、輝縣市、獲嘉縣、和封丘縣均高于全省水平,而其他地區則偏低,全市各地平均的人口密度指標評價值為1.573;在人均GDP方面,新鄉縣和輝縣市高于全省平均水平,而其他地區則偏低,全市平均的分項指標評價值為0.860;在糧食產量方面,新鄉市所有地區均高于全省平均水平,全市平均的分項指標評價值為1.52。新鄉市在人口密度和糧食產量方面均高于全省平均水平,而人均GDP也與全省平均水平較為接近,因此總體而言該市的社會經濟發展程度較高。

表4 新鄉市各區劃主要社會經濟分項指標評價值

表5 新鄉市用水類型及用水量 億m3
人口密度、人均GDP、糧食產量在反映社會經濟發展情況方面的重要性差異較大,為體現以上指標與水資源條件之間的關聯性,根據各指標與用水量的相關性來確定各分項指標的權重值wsi。首先,根據《新鄉市水資源公報》,得出新鄉市各區劃用水類型及用水量,見表5;其次采用EXCEL軟件的“SUM”函數計算各地區的總用水量;再結合表3數據、采用EXCEL軟件的“CORREL”函數計算人口密度、人均GDP、和糧食產量分項指標與用水量之間的相關系數,分別為0.961、0.238和0.263;最后,對以上相關系數進行標準化處理,使各值之和為1,即得最終的各分項指標權重值wsi,分別為0.657、0.163和0.180。
根據水資源各分項指標的權重值wri、表2所示的評價值ri,利用公式(2)得到新鄉市各區劃的水資源條件指數R值,如圖1第1組數據所示。

圖1 新鄉市水資源與社會經濟發展協調度分析
由圖1可知,在新鄉市,市區的水資源條件最差,而輝縣市最好,全市平均的水資源條件指數為0.602;該指數值小于1,說明新鄉市的水資源條件低于河南省平均水平。同理,根據社會經濟各分項指標的權重值wsi、表4所示的評價值si,利用公式(4)得到新鄉市各區劃的社會經濟發展指數S值(圖1第2組數據)。在新鄉市,原陽縣的社會經濟發展程度較低,而市區則最高,全市平均的社會經濟發展指數為1.447;該指數值大于1,說明新鄉市的社會經濟發展水平高于河南省平均水平。
根據圖1所示的R值和S值,采用公式(1)計算新鄉市各區劃的水資源與社會經濟發展協調度I值,結果如圖1第3組數據所示。由圖1可知,在新鄉市中,市區的水資源與社會經濟發展協調度最低僅為0.123,輝縣市的協調度最高為0.906,全市各地的平均協調度為0.525;所有地區的水資源與社會經濟發展協調度均小于1,說明其協調程度均低于河南省的平均水平,有必要重視各地水資源與社會經濟發展的協調工作。各地區按照協調度由低到高排序為:新鄉縣、獲嘉縣、封丘縣、原陽縣、延津縣、衛輝市、輝縣市。
新鄉市的水資源條件較差,但社會經濟發展程度卻較高,因此其水資源與社會經濟發展的協調度較低,其中新鄉市區的協調度最低而輝縣市則相對較高,但各地均低于河南省平均水平。鑒于此,新鄉市應采取加強節水社會建設、提高水資源利用率等措施來提升全市各地區的水資源條件;應采取控制人口規模、限制高耗水行業發展等措施來合理控制全市的社會經濟發展速度;此外,還可采取水資源優化配置與產業科學轉移等措施來平衡新鄉市各地區的水資源與社會經濟發展協調度。