喀什噶爾河流域水資源與社會經濟發展均衡性分析

宋 建

(新疆昌源水務集團投資有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

喀什噶爾河流域位于我國西部邊陲新疆維吾爾自治區的西南部，它所孕育的喀什噶爾綠洲，跨越喀什地區、克孜勒蘇柯爾克孜兩地州的九縣市及兵團第三師，隨著新疆“絲綢之路核心區”建設和南疆產業發展與精準扶貧等社會經濟發展戰略的實施，喀什噶爾河流域的水資源需求面臨著前所未有的挑戰，社會經濟發展與水資源供給能力不平衡的問題越來越突出。自2012年開始實施的最嚴格水資源管理制度，也對喀什噶爾河流域水資源管理提出了更高要求。喀什、克州在2017年最嚴格水資源管理制度考核等級評定中僅評為“合格”，特別是喀什地區排名末位。為此，研究喀什噶爾河流域最嚴格水資源管理下水資源與社會經濟發展的均衡情況，為流域水資源管理提供數據支撐和政策建議。

1 研究方法

選用洛倫茲曲線與基尼系數和不平衡指數兩種方法相互驗證，進行喀什噶爾河流域水資源與喀什、克州和兵團第三師10個縣市社會經濟發展公平、協調性的量化研究和綜合分析。

1.1 洛倫茲曲線與基尼系數

洛倫茲曲線是美國科學家洛倫茲在1905年提出的一個經濟學概念，最先用于研究國家或地區國民經濟收入分配的均衡問題，也適用于水資源與社會經濟發展指標的研究。當水資源與社會經濟發展指標的洛倫茲曲線越接近對角線，說明水資源與該指標要素的空間分布差異性越小，即水資源在該社會經濟發展指標配置的公平性越好；相應的，代表洛倫茲曲線與對角線之間區域面積的基尼系數數值越小，公平性越好。洛倫茲曲線可以展示流域水資源與社會經濟發展的不均衡程度，但無法對不均衡程度進行定量的表述，這種情況下就需要借助基尼系數，基尼系數計算采用三角形面積法[1]，計算公式為：

(1)

式中，0≤G≤1，以水資源與灌溉面積的基尼系數為例；Mi—第i個縣市的水資源量在數量上的累積百分比；Pi—第i個縣市的灌溉面積在數量上的累積百分比，i從1到10取值。

基尼系數的評價結果參照聯合國相關機構評價收入分配公平性的標準，小于0.2為絕對公平，0.2～0.3為比較公平，0.3～0.4為相對公平，0.4～0.5為比較不公平，大于0.5為非常不公平。

1.2 不平衡指數

采用不平衡指數[2]作為定量研究區域水資源指標與社會經濟發展指標差異程度的工具，反映喀什噶爾河流域某縣市的水資源量占全流域比重與該縣市的社會經濟發展指標占全流域比重之間的協調關系。不平衡指數數值越大，說明水資源與該社會經濟發展指標的協調性越差，直角坐標系中某縣市的點到直線y=x的距離(di值)的絕對值越大(如圖1所示)，說明該縣市水資源與社會經濟發展指標的空間分布差異越大，計算公式如下：

(2)

(3)

圖1 不平衡指數示意圖

2 數據來源及結果

考慮喀什噶爾河流域水資源與區域發展的實際情況，農業用水、生活用水、生產用水和畜牧用水分別對應社會經濟發展指標灌溉面積、人口數量、工業增加值和牲畜存欄量，喀什噶爾河流域水資源分配嚴重不均，實際用水量綜合反映整體需水和用水情況。以2015年為研究年，以該年度實際用水量(萬m3)、灌溉面積(萬畝)、人口數量(人)、工業增加值(萬元)和牲畜存欄量(只)的系列數據，作為水資源與社會經濟發展指標，來計算各縣市水資源空間均衡性特征，見表1。相關數據來自《新疆喀什噶爾河流域水資源利用規劃報告》《新疆水資源公報》《新疆統計年鑒》等。

喀什噶爾河流域實際用水量與灌溉面積、人口數量、工業增加值和牲畜存欄量相匹配的洛倫茲曲線如圖2—圖5所示，基尼系數及評價結果見表2，不平衡指數見表3。

表1 各縣市水資源與社會經濟發展指標現狀

表2 實際用水量與社會經濟發展指標基尼系數評價結果

表3 實際用水量與社會經濟發展的di值、不平衡指數

圖2 實際用水量與灌溉面積匹配的洛倫茲曲線

圖3 實際用水量與人口數量匹配的洛倫茲曲線

圖4 實際用水量與工業增加值匹配的洛倫茲曲線

圖5 實際用水量與牲畜存欄量匹配的洛倫茲曲線

3 結果分析

洛倫茲曲線和基尼系數值直觀地顯示出：喀什噶爾河流域實際用水量與灌溉面積匹配的洛倫茲曲線距離絕對平均線最近，基尼系數值為0.0837，評價結果為優，說明實際用水量與灌溉面積的匹配在10個縣市間空間分布的差異最小，水資源配置公平性最好；距絕對平均線最遠的洛倫茲曲線是實際用水量與工業增加值的曲線，基尼系數值為0.4519，評價結果為差，說明其在喀什噶爾河流域各縣市之間配置的公平性較差，空間分布差異性最大；實際用水量與人口和牲畜存欄量的基尼系數分別為0.1967、0.1801，均評價為優。實際用水量與灌溉面積、人口、工業增加值、牲畜存欄量的不平衡指數分別為0.0110、0.0298、0.0626、0.0189，顯示了喀什噶爾河流域內實際用水分布與社會經濟發展因子分布的差異狀況，實際用水量與工業增加值分布的協調性最差，與灌溉面積的協調性最好。

3.1 實際用水量與灌溉面積分析

基尼系數值和不平衡指數數值最小，均顯示出水資源與灌溉面積的匹配均衡性最好，可能有兩方面主要原因。①由于新疆屬于干旱地區，降水稀少，人類在開發人工綠洲時多在沿河或有水的地區，耕地也多開發在水源附近或者能飲水的地區。喀什噶爾河流域灌溉面積集中分布在綠洲，因此水資源自然地與灌溉面積的匹配程度較高[3]。②與喀什噶爾河流域現有的用水結構有關，當前該地區用水以農業用水為主，農業用水占流域總用水量的90.77%，因而現狀年水資源與灌溉面積的匹配性最好。實際用水量與喀什噶爾河流域各縣市灌溉面積不平衡指數中，喀什市和阿圖什市的di值為正，說明這兩個市的實際用水量占全流域的比重多于其灌溉面積占全流域的比重；伽師市和英吉沙縣的di值為負，說明其實際用水量占全流域的比重少于其灌溉面積占全流域的比重；其余縣市的di值接近零，說明水資源與灌溉面積的協調性相對較好。

3.2 實際用水量與人口數量分析

在四個社會經濟發展指標中，實際用水量與人口數量的基尼系數和不平衡指數數值均居中，即公平性和協調性居中。實際用水量與喀什噶爾河流域各縣市人口數量的不平衡指數顯示，喀什市的di值為負且絕對值最大，說明其水資源與人口數量的協調性最差；疏附縣、疏勒縣、伽師縣、岳普湖縣和兵團第三師的di值為正，說明其實際用水量占全流域的比重多于其人口數量占全流域的比重。在喀什噶爾河“三條紅線”的定額指標下，喀什市供水量極為有限，與喀什市較大的人口規模不相適應，需要將城鎮化建設與水資源條件和承載力結合起來，科學規劃和發展；另一方面，當前用水方式較為粗放，特別是農業灌溉用水、生活用水浪費嚴重，急需由粗放型用水向節約集約用水轉變。其他縣市di值接近零或者為正數，說明這些縣市應在水資源與人口數量的均衡性相對較好的基礎上，提高水資源利用效益和產出經濟價值，避免水資源浪費。

3.3 實際用水量與工業增加值分析

基尼系數值和不平衡指數數值最大，均顯示出水資源與工業增加值的匹配均衡性最差。實際用水量與喀什噶爾河流域各縣市工業增加值的不平衡指數顯示，喀什市、烏恰縣、阿圖什市、兵團第三師的di值為負，且喀什市di值的絕對值最大，遠高于其他縣市，說明這些縣市實際用水量占全流域的比重少于其工業增加值占全流域的比重，喀什市實際用水量與工業增加值的均衡性最差。喀什市這一特點反映出兩方面原因，①最低的均衡性在一定程度上反映出喀什市實際用水量的產出效益較高，喀什市工業基礎較好，其他縣市多以農業、畜牧業為主，工業發展相對落后，應在此基礎上進一步保持較好的工業發展勢頭；②最低的均衡性表示，喀什市今后工業的發展受到有限水資源量的阻礙，均衡性若繼續下降的話，可能造成生態破壞等問題，必須在“以水定需”的原則下，科學規劃工業發展規模。

3.4 實際用水量與牲畜存欄量分析

在四個社會經濟發展指標中，實際用水量與牲畜存欄量的基尼系數和不平衡指數數值均居中，即公平性和協調性居中。實際用水量與喀什噶爾河流域各縣市牲畜存欄量的不平衡指數顯示，喀什市、伽師縣、英吉沙縣、阿克陶縣和兵團第三師的di值為正，說明其實際用水量占全流域的比重多于其牲畜存欄量占全流域的比重；疏附縣、疏勒縣、岳普湖縣、烏恰縣的di值為負，說明其實際用水量占全流域的比重少于其牲畜存欄量占全流域的比重，且岳普湖縣di值的絕對值最大，反映出岳普湖縣在這一指標上協調性最差。畜牧業發展是喀什噶爾河流域農村地區當前經濟發展、扶貧攻堅的重要手段，這一指標上協調性較好的伽師縣、英吉沙縣等應在充分發揮節水技術的情況下，適度擴大牲畜存欄量，增加農戶經濟收入，改善生活水平；協調性較差的岳普湖縣等應適當縮減牲畜存欄量，調整經濟結構，提高水資源生態和經濟效益。

4 討論

4.1 堅持總量控制、以水定需，控制實際用水

喀什噶爾河流域水資源開發利用要與水資源承載能力[4]相協調，滿足并保障資源節約、環境友好型社會建設，水資源利用總量按“最嚴格水資源管理”中水資源開發利用“三條紅線”總量進行控制[5]，按照分配給各河系及各灌區的紅線指標控制。在用水結構上，優先滿足人畜飲水，再合理安排生產用水，發揮社會主義市場的調節作用，提高水資源的經濟效益。喀什噶爾河流域地處歐亞大陸腹地，屬于暖溫帶大陸性干旱氣候，四季分明、降水稀少、光照充足、蒸發量大。流域地表徑流量空間分布嚴重不均，只有5個縣市產水，其他縣市無地表徑流量，地表荒漠化和水土流失嚴重，各縣市可利用水資源對水利工程基礎設施的依賴性較大。因此，各縣市應嚴格控制社會經濟發展所需農業用水、生活用水、生產用水和牲畜用水量，如在農業用水方面，強化節水措施，大力推進高效節水灌溉技術等[6]。在保障和改善該流域脆弱生態環境的前提下，實現穩定發展。

4.2 優化各縣市產業結構提高水資源利用效益

喀什噶爾河流域農業灌溉用水占比較高的用水結構，與各縣市落后的經濟發展模式有關[7]。由于1m3水產生的農業產值僅為1元，而1m3水產生的工業增加值和第三產業產值分別為100元和500元，用水效益懸殊，未來比值差距更大[8]。因而，農業用水比重較高是影響水資源利用效益的重要因素。要加速發展喀什噶爾河流域喀什地區、克州和兵團第三師的社會經濟發展，緩解水資源短缺的矛盾，應該從優化產業結構開始。可探索實施農業初始水權和水權交易制度[9]，農戶使用高效節水手段節約下來的水通過水權交易中心以高于農業水價數倍的金額進行交易，通過水權交易推動水資源從低價值使用向高價值使用轉變[10]。

5 結語

通過對喀什噶爾河流域10個縣市水資源與社會發展指標均衡性的分析，可以看出實際用水量對農業的支撐作用較好，對工業發展的支撐作用最差。水資源在各縣市之間分配不均衡、與四個社會發展指標匹配不均衡、水資源效益不高等問題，有待解決。因此，應從控制喀什噶爾河流域各縣市實際用水總量、優化各縣市產業結構提高水資源利用效益兩方面，采取切實可行的水資源配置和利用措施。另外，應在喀什噶爾河流域水資源與社會經濟發展不均衡的現狀基礎上，進行科學的預測和規劃，為將來水資源可持續利用和社會經濟良性發展奠定基礎。