(1.新疆農業大學水利與土木工程學院,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆昌源水務集團有限公司,新疆 烏魯木齊 830000)
近年來,新疆作為絲綢之路經濟帶核心區,經濟社會持續穩定發展,居民生活、農業和生產用水需求不斷增大,導致水資源供需矛盾越來越突出。地處典型干旱地區的新疆,其水資源存量貧乏,且利用率較高,可開發潛力有限,優化水資源配置、提高與社會經濟發展需求相匹配的公平性就顯得尤其重要。本文運用洛倫茲曲線和基尼系數,從耕地分布、人口分布、第二產業GDP布局三個維度,對2011年和2016年新疆水資源配置的公平性進行對比分析,一方面評價水資源配置的公平性和變化情況,另一方面分析當前配置中存在的問題,為有效利用水資源提供參考建議。
本研究資料主要來源于2012年和2017年《新疆統計年鑒》和《新疆水資源公報》。
1.2.1 洛倫茲曲線
Lorenz曲線是經濟學概念,研究的是國家或地區國民經濟收入分配的均衡問題,用y=f(x)的曲線圖形反映出區域人口的經濟收入不均衡狀況。經濟均衡性越高,洛倫茲曲線越趨于直線,經濟均衡性越差,則洛倫茲曲線越接近于橫軸。洛倫茲曲線實質上是研究資源分配非均衡性的數學公式,在自然界,水資源在地域空間上的分布也具有非均衡性,其內涵的數學規律十分類似于收入分配的均衡性問題。因此,用洛倫茲曲線描述水資源在地域空間上分配的非均衡程度,具有很好的一致性。本文假設基于一定比例的耕地資源、人口和第二產業GDP,需要有相同比例的水資源量與之匹配,洛倫茲曲線與絕對平均線之間的面積越大,水資源與耕地、人口和第二產業GDP的匹配度就越差[1]。
計算新疆15個地州市單位體積水資源所服務的耕地面積、人口數量和第二產業GDP,并從高到低排序;按照排序,計算水資源總量、耕地面積、人口數量和第二產業GDP占全疆總量的百分比和累計百分比;定義橫軸為水資源的累計百分比,縱軸為耕地面積或人口數量或第二產業GDP,分別得到水資源與耕地面積、水資源與人口數量和水資源與第二產業GDP的洛倫茲曲線。
1.2.2 基尼系數
洛倫茲曲線與絕對平均線之間的面積能夠直觀地顯示出均衡的程度,缺點是不能定量地表達。意大利經濟學家基尼進一步提出了Gini系數,成為定量測定收入分配差異程度的重要指標。該系數由直線y=x與曲線y=f(x)之間的面積,比上直線y=x與橫軸之間的面積來計算,取值在0~1之間。本文采用三角形面積法計算基尼系數[2],計算公式為:
式中G——新疆水資源空間匹配度;
xi——水資源的累計百分比;
yi——耕地、人口和第二產業GDP的累計百分比。
參照聯合國相關機構總結的收入分配公平性標準,基尼系數所代表的評價結果見表1[3]。基尼系數在0.2以下表示絕對公平,0.2~0.3之間表示比較公平,0.3~0.4之間表示相對合理,0.4~0.5之間表示差距較大,比較不公平,在0.5以上表示差距懸殊,非常不公平。

表1 基尼系數的評價結果
2011年新疆水資源-耕地分布、水資源-人口分布、水資源-第二產業GDP洛倫茲曲線如圖1、2、3所示,2016年水資源-耕地分布、水資源-人口分布、水資源-第二產業GDP洛倫茲曲線如圖4、5、6所示。如表2所示,新疆2011、2016年水資源與耕地面積的匹配基尼系數為0.4518、0.453,評價結果為比較不公平;水資源與人口的匹配基尼系數為0.4579、0.4596,評價結果為

表2 新疆2011年、2016年水資源匹配度及評價結果

圖1 新疆2011年水資源與耕地資源匹配的洛倫茲曲線

圖2 新疆2011年水資源與人口資源匹配的洛倫茲曲線

圖3 新疆2011年水資源與第二產業匹配的洛倫茲曲線

圖4 新疆2016年水資源與耕地資源匹配的洛倫茲曲線

圖5 新疆2016年水資源與人口資源匹配的洛倫茲曲線

圖6 新疆2016年水資源與第二產業匹配的洛倫茲曲線
比較不公平;水資源與第二產業的匹配基尼系數為0.7605、0.6898,評價結果為非常不公平。
分別對比2011年、2016年新疆水資源與耕地分布、人口分布和第二產業配置公平性,三個指標基尼系數均高于0.4,其中水資源與第二產業的匹配不公平性更甚,超過了0.5的上限。
2.1.1 水資源與耕地分布匹配公平性
新疆維吾爾自治區總土地面積166.31萬km2,除去高山、湖泊、沙漠等難以利用的土地,實際綠洲面積為5.8萬km2,再減去渠道、林帶、道路等,剩下凈耕地面積4.1萬km2(含兵團),僅占總土地面積的2.45%。其中,按照耕地的產能又可以分為三等,一等地占19.9%,二等地占48.9%,三等地占31.2%,在低產的三等地中一部分與干旱缺水密切相關。受新疆“三山夾兩盆”地形地貌特征和典型的溫帶大陸性干旱氣候影響,南北疆在氣候、水文、土壤、生物資源等方面呈現差異。耕地資源明顯分布不均,總的來說,北疆耕地總量占據全疆耕地總量的一半以上,并集中分布在水資源條件較好的地區。因而,水資源-耕地分布匹配的公平性是三個指標中相對最好的。但也有例外,如克拉瑪依市和石河子市,其人口集中,耕地面積較大,匹配的水資源總量卻最少。新疆氣候環境復雜,導致耕地面積少且集中分布;兵團城市、資源型城市等的規劃建設原因復雜,不僅僅依賴于水資源等天然的自然環境,這些可能是水資源與耕地匹配公平性有待提高的原因。
2.1.2 水資源與人口分布匹配公平性
新疆十五個地州市的單位水資源服務人口數級差較大,以2016年為例,最高值石河子市每億m3水資源服務110萬人,遠遠高于其他地州市,是次高值克拉瑪依市的6.5倍,是最低值阿勒泰地區的786倍。烏魯木齊市占全疆1.37%的水資源量,服務12.52%的人口。可以看出:石河子市、克拉瑪依市、烏魯木齊市人口較集中,人均可利用水資源較少,其他地州水資源總量相對較高。原因可能是行政經濟中心烏魯木齊、石油城克拉瑪依及原兵團總部所在地石河子市具有較強的人口牽引力,因而產生了人口集聚,與水資源量不匹配。
2.1.3 水資源與第二產業匹配公平性
選取第二產業GDP與水資源進行匹配,目的是反映水資源的利用情況,單位水資源帶來的第二產業產值越高,反映水資源的相對效率越高。計算結果顯示這一指標的公平性最差。以2016年為例,石河子市和克拉瑪依市的單位水資源帶來的第二產業GDP遠高于其他地州市,最高值882億元/億m3是最低值和田市的3150倍,是烏魯木齊市的19倍。可以看出,一方面,和田、阿勒泰等單位水資源服務第二產業GDP較低的地區,在水資源承載力內有較大的發展空間;另一方面,克拉瑪依、石河子等單位水資源服務第二產業GDP較高的地區,也有水資源過度開發利用,超過水資源承載力的風險。
對比2011年和2016年洛倫茲曲線和基尼系數,可以看出水資源-耕地分布、水資源-人口分布的洛倫茲曲線和基尼系數變化不明顯,水資源-第二產業GDP的洛倫茲曲線和基尼系數有明顯好轉,洛倫茲曲線更趨向于絕對平均線,基尼系數由2011年的0.7605降低到0.6898。
分析新疆水資源與耕地、人口分布的匹配公平性未見轉好的原因:?氣候變化造成全區水資源分布更加不均衡,并加速冰川融化,導致新疆水資源波動,整體發展壓力大,2005—2010年間水資源發展速度較快,2011年開始進入平穩甚至下降狀態,水資源總量由2011年的1124億m3下降到2016年的1093億m3(見表3);?新疆第一用水大戶是農業,且農業用水利用效率較低,也加劇了水資源緊張的狀況;?2016年新疆經濟社會用水總量已經達到565.38億m3,超過了國家下達新疆2015年515億m3、2030年526億m3的用水總量控制目標。隨著新疆城鎮化建設,耕地和人口也有所增加,對比水資源總量減少的趨勢,新疆稟賦性水資源與耕地、人口匹配公平性轉好的難度較大。

表3 新疆水資源、人口、第二產業GDP情況

續表
新疆自治區倡導創建節水型城市,建立與用水指標控制相適應的城市節約用水管理體系;通過城鎮水資源配置和城鎮節水工程建設,建立與水資源優化配置相適應的城鎮節約用水工程體系;要求水資源開發利用、城市供水、污水處理及再生水利用要與經濟社會發展水平相協調,與城鎮體系規劃和城鎮發展總體規劃相銜接,與自治區的生態立區和環境改善要求相適應。新疆水資源與第二產業GDP的匹配公平性好轉反映出新疆實施工業用水定額、水權自主交易試點、水利工程建設等的切實成效。
新疆水資源分布不均,管理難度大,不僅要從水資源的自然屬性出發,還要從其經濟屬性出發,并且考慮現階段用水對象的可接受程度,還要保證水資源的持續、合理、科學的開發利用。
水資源作為動態循環資源,在特定條件、時空內,通過大氣水、地面水和地下水以流域和區域的形式互相轉化。人類要開發利用水資源,就需要建立系統的部門,按照其時空變化,配置優化各種供給;依據水資源分布,供需矛盾和經濟發展目標進行統一規劃,確定區域功能促進產業結構的合理調整,形成城鄉水資源開發利用保護互補互助、協調發展的結構,避免或減少地區間、行業間的用水矛盾、用水糾紛,進一步推動城鄉一體化,確保社會穩定發展。新疆現代化發展迅速,城市化進程穩步發展,對用水的保證與水環境質量要求也越來越高,迫切需要建立高效合理的水資源體制及保護體系,用以滿足城鄉發展的需要。但是,現階段新疆的水資源管理還是按照原來計劃經濟的管理模式,多頭管理,工作交叉重疊,職責不清,效率不高,造成水源地不是管供水的,供水不問排水,而排水不管治污,治污沒回收利用,這種弊端不能優化配置水資源,不能適應經濟社會發展要求。應倡導建設生態城市,嚴守生態紅線,建立健全資源利用與經濟發展的綜合決策機制,建立統一的管理體制,合理配置水資源,通過空間均衡戰略來支撐和支持供給側結構性改革,兼顧水的量與質、防洪和供水、城市用水和農業用水、用水與水價等問題,充分運用經濟、法律、行政等多種手段,通過改善宏觀決策系統,來實現水資源利用與經濟的協調發展[4]。
與其他省份比,新疆的水資源較脆弱,雖然水資源相對量較豐富,但絕對量有限,2016年用水總量565.39億m3,占水資源總量的51.73%,已經接近規劃水資源利用量,因此水資源的潛力有限,更要在優化配置上下功夫。通過水權和水市場進行合理分配水資源,是現今各國水管理的趨勢。運用經濟手段進行水管理,既可以應對水資源的稀缺問題,又是對政府配置失效的反思[5]。引入經濟管理手段,其實是保證水資源有效的管理,是在可持續發展和公平分配水資源的基礎上,獲得效益最大化。在實際操作上,水市場引入是必然趨勢,但會遇到相當大的阻力,成果不明顯。主要是因為水市場雖然可以通過再分配滿足其變化需求,但其只是水關系的一個不可缺少的工具之一。 水市場不能代替水權的執行能力、教育、水文信息庫和公眾信息,以及相關法律法規。當這些方面都支持的情況下,市場發揮的作用才能使水資源得到最大利用。而水資源現在仍是按照指令配置,水的價格不能體現其稀缺性,因此造成嚴重浪費,供需矛盾尖銳。要解決水資源的供需矛盾,?引入市場機制,在借鑒國外成功經驗的前提下,結合新疆的實際情況,開創利用水權和水市場進行水資源優化配置的道路,將基本水價和計量水價結合在一起進行水價調整,并逐步實行累進制水價;?深化水價管理,整頓不恰當收費,進行水費計收;?把水利經營管理體制與水價改革相結合,建立上下游相結合,城鄉一體化的供水公司,依照市場規律對供水價格進行調整,統籌各方利益,順利推進水價改革。
在新疆這樣一個水資源總量貧乏的干旱地區,水資源的利用水平過低,而興修水利工程是提高水資源利用效率的最有效途徑之一。通過加強重大水資源配置工程建設,加強山區控制性水庫工程建設,加強農田水利建設,并貫徹“民生優先”戰略,抓好定居興牧、農村飲水安全和防洪減災等民生水利工程建設;通過創新水利發展體制機制,實現最嚴格水資源管理制度,為新疆新型工業化、農牧業現代化、新型城鎮化建設提供支撐,為實現跨越式發展和長治久安兩大歷史任務提供水資源保障。