遼寧省水資源安全與新型城鎮化的協調性分析

孫志強

（北票市水資源辦公室，遼寧 北票 122100）

城鎮化質量的高低是解決城市矛盾的關鍵，也是反映區域經濟結構狀態的重要因素[1]。目前，全面提升城鎮化質量是我國擴大內需及促進經濟增長的最大潛力，其中社會、經濟、空間、人口等城鎮化屬于新型城鎮化建設的主要內容，其核心是實現人口的城鎮化，水資源安全的內涵是保證水環境和人口安全[2-5]。受限于資源條件、人口規模等因素，城鎮化發展使得水資源供需矛盾更加突出，水資源供給壓力不斷增大。另外，以往的城鎮化進程中過于追求經濟發展速度，從而使得水資源安全面臨著極大威脅，甚至會產生水資源危機。水資源安全與城鎮化質量之間存在相互依賴、約束、影響的耦合作用，必須充分發揮兩者的協調性才能促進水資源安全的協調持續發展。

遼寧省是我國著名的工業大省，特別是沈陽經濟區、振興老工業基地、沿海經濟帶戰略的實施，積極推動了城鎮化進程，研究分析其水資源與城鎮化系統之間的協調性具有代表性。近年來，我國許多學者研究探討了水資源安全與城鎮化質量的耦合關系，如張引等利用耦合指數評價了生態環境與城鎮化之間的協調關系，并深入分析引起變化的主要因素；張雪茹等通過熵值測度模型，探討了基礎設施、經濟、人口等因素對于城鎮化質量空間分異的影響；徐云峰等研究評價了水資源對新型城鎮化建設的支撐；李珊珊等運用耦合模型揭示水資源與城鎮化的相互作用關系；藍慶新等綜合考慮協調度、效率和質量等因素，揭示了我國城鎮化效率與質量的關系[6-10]。

總體而言，我國現有研究比較宏觀，深入探討水資源安全與城鎮化質量的內在耦合機理還鮮有報道。鑒于此，本文通過測算2012-2020 年遼寧省水資源承載力，探討水資源安全的變化情況及其與城鎮化質量的耦合規律，結合水資源安全的空間異質性有針對性地提出行之有效的策略，以期為促進區域水資源安全與新型城鎮化質量的協調發展提供一定支持。

1 區域概況

遼寧省位于我國東北地區南部，緊靠吉林、內蒙古、河北、渤海、黃海，總面積14.75 萬km2。據統計，2020 年全省總人口4351.7 萬人，其中城鎮人口占68%，全年GDP25115 億元，雖然同比增長0.6%低于全國增速2.3%，但已屬不易。

全省共下轄沈陽市、大連市、鞍山市、撫順市、本溪市、丹東市、錦州市、營口市、阜新市、遼陽市、盤錦市、鐵嶺市、朝陽市和葫蘆島市14 個地級市和綏中縣、昌圖縣2 個省管縣。從地域格局上，可以將遼寧省各市劃分成遼北、遼西、遼東和遼南4 個區域。

2 研究方法

2.1 數據預處理

本研究所用數據來源于2012-2020 年各地級市統計年鑒、遼寧省水資源公報及統計年鑒等資料。考慮到各指標的數量級或量綱不同無法直接參與計算，有必要對所有參評指標初始數據進行標準化處理，對于正向指標(數值越大則耦合協調度越高)和負向指標(數值越小則耦合協調度越高)，預處理公式如下：

式中：Xij、xij代表第i年參評指標j的標準化值和初始實測數據；max(xj)、min(xj)代表研究時段內參評指標j的最大和最小值，經處理各指標值處于0～1 之間。

2.2 構建評價體系

本研究從經濟、社會、空間、人口4個方面選擇能夠科學全面地反映新型城鎮化質量的典型指標，從水資源壓力—狀態—響應3個方面選擇能夠反映人類活動對水資源安全壓力的代表性指標，結合新型城鎮化試點績效指標指引、城鎮化規劃建設評價體系、生態保護目標任務以及水資源安全空間差異特征構建多層次綜合評價體系[11-12]，如表1所示。

表1 水資源安全與新型城鎮化質量評價體系

2.3 協調度計算

為保證評價結果的科學合理性，本研究利用模糊層次分析法(FAHP 法)計算各指標權重，具體流程參考董雯等[13]研究成果，結果見表1。

設反映水資源承載力的n項指標為R1、R2、…、Rn，反映城鎮化質量的m項指標為U1、U2、…、Um，則有：

式中：g(R)、f(U)代表水資源承載力和城鎮化質量評價函數；aj、bj代表參評指標權重；Rj、Uj代表經變向或標準化后的數據。通過上式可以計算出研究期間水資源承載力與城鎮化質量綜合指數。為反映水資源承載力與城鎮化質量之間的協調水平，依據綜合指數構建定量評價水資源承載力與城鎮化質量的協調度模型[14-15]，其表達式為：

式中：Ci代表第i年的協調度，其取值范圍為0～1，C值越大則g(Ri)與f(Ui)的離差越小，城鎮化質量與水資源承載力子系統越協調；g(Ri)、f(Ui)代表第i年的水資源承載力和城鎮化質量綜合指數；k代表調節系數，反映城鎮化質量與水資源承載力之間的組合協調度，結合相關資料k≥2，本研究k取2。根據有關劃分標準和耦合度極限值，將協調度數值C劃分成10 個等級[16]，各等級的類型和特征如表2 所示。

表2 耦合協調度等級

3 結果與分析

3.1 時序耦合分析

在水資源安全與城鎮化質量耦合時序上，若超過水資源的承載極限則區域水資源將出現衰退，因此也會阻礙城鎮化的發展；反之，若水資源超出經濟承受能力則城鎮化質量會下降，也就難以持續保障水資源安全。本文結合區域水資源利用和城鎮化進程實際情況，通過計算確定2012～2020 年水資源安全和城鎮化質量綜合指數及其耦合度，如表3 及圖1 所示。

表3 2012～2020 年子系統綜合指數及協調度

圖1 2012～2020 年綜合指數及耦合度變化趨勢

1）自2012 年以來，遼寧省經濟水平的不斷提高加快了城鎮化進程，尤其是沈陽經濟區、振興老工業基地和沿海經濟帶戰略的實施，對推動城鎮化建設發揮著積極作用，截至2020 年城鎮化率已達到71%，發展速度達到全國中高水平。另外，2014年新型城鎮化試點工作開展以來，有效強化了區域資源環保型的生活、生產方式，進一步擴大了生態綠色發展范圍，資源條件、生態環境、社會發展對人口的承載力也明顯提升。

2）研究期間水資源安全綜合指數明顯提升，尤其是2018—2020 年呈快速上升趨勢，這說明區域水資源處于優越發展態勢。該變化趨勢主要與遼寧省近幾年積極營造綠色開放空間，貫徹落實水資源保護、受損水生態空間修復以及優質水生態資源保護制度有關。然而，各年份之間的綜合指數存在差異說明水資源開發保護力度尚不均衡。

3）2012-2020 年協調度C總體呈逐年上升趨勢，從2012 年的0.685 不斷增長到2020 年的0.998，最終達到優質協調階段，說明人們生活的基本目標已經轉向成城鎮化質量與水資源安全問題。總體而言，遼寧省水資源安全與城鎮化質量呈現穩步發展態勢，區域水資源安全承載力較好且兼顧了城鎮化發展質量。

3.2 各地市耦合度值

通過計算2020 年各地級市綜合指數及其耦合協調度值，全面分析各區域水資源安全及其城鎮化水平，如表3 及圖2 所示。

圖2 2020 年各地市綜合指數及耦合度變化趨勢

表3 2020 年子系統綜合指數及協調度

結果顯示，各地級市水資源安全與新型城鎮化質量耦合協調度空間分異規律與我國北方區域性規模分布狀況相似，耦合協調度處于0.94～0.99 之間，均達到優質協調階段，從低到高耦合排序遼北＜遼西＜遼東＜遼南，這與遼寧省整體分布格局相符，說明在確定方向上各要素所呈現的發展態勢與遼寧省實際情況相符，在保證城鎮化質量的情況下，水資源綜合指數的空間分布還具有明顯差異。

目前，遼北、遼西地區尚處于工業化初期，經濟發展速度相對緩慢，這是因為各地級市的城市化發展水平及其對水資源安全的影響不同，但城鎮化發展質量并未受這種影響而發生改變。因此，雖然遼寧省水資源安全與新型城鎮化質量的整體耦合度較好，但各地區的發展重點和目標不同，使得其對水資源要求也具有明顯的差異，仍需要結合當地城鎮化發展狀況和水資源稟賦條件因地制宜地制定相應的策略，否則區域發展將出現倒退或者停滯，對水資源安全構成潛在威脅，并大大提高后期的治理難度和成本[17-20]。

4 結論

本將定性與定量分析相結合，從水資源壓力、環境、發展和城鎮化經濟、社會、空間、人口等方面選擇24 項典型指標構建評價體系，并利用耦合協調度模型和2012-2020 年面板數據，全面分析了遼寧省水資源安全與新型城鎮化的耦合度，主要結論如下：

1）研究期間遼寧省水資源安全與城鎮化質量總體處于0.685～0.998 之間，屬于協調發展類型。總體而言，區域水資源安全與城鎮化質量呈現穩步發展態勢，整體波動較小。對提升區域水資源承載力和推動社會、經濟、空間、人口城鎮化等方面，遼寧省取得了實質性突破表現出良好的局面。然而，新型城鎮化與水資源安全達到優質協調階段，從側面也說明了原城鎮化發展形勢滯后，進一步拓展空間有限，迫切需要調整城鎮化發展模式。對此，應加強水環境保護，在促進經濟增長的同時不以犧牲水系統承載力為代價，以防增大水資源壓力，加大后期治理難度和成本。

2）各地級市耦合協調度空間分異規律與我國北方區域性規模分布狀況相似，耦合協調度處于0.94～0.99 之間，均達到優質協調階段，從低到高耦合排序遼北＜遼西＜遼東＜遼南，這與遼寧省整體分布格局相符。另外，在快速提高新型城鎮化質量的情況下，空間分布上的水資源安全指數具有明顯差異，必須結合當地城鎮化發展狀況和水資源稟賦條件因地制宜地制定相應的策略，如優化產業結構、重置產業空間布局和調整水資源利用方式，通過合理轉移過剩人口逐漸降低對水資源的依賴，切實提高水資源安全保障度和水生態修復技術水平。