基于水資源三重屬性的黃河流域用水脫鉤及影響因素

關鍵詞：水資源；三重屬性；用水脫鉤；影響因素；黃河流域

中圖分類號：ＴＶ２１３．４；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０５．０１７

引用格式：董瑞媛，周曉唯，張揚，等．基于水資源三重屬性的黃河流域用水脫鉤及影響因素［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（５）：８３－８７．

水資源三重屬性包括生態環境屬性、經濟社會屬性和資源稟賦屬性［１］ ，體現了水資源在生態環境和經濟社會發展中的重要地位和不可替代的作用。用水脫鉤是指降低經濟增長對水資源的消耗，以實現可持續發展目標［２］ 。黃河流域作為我國人類活動和經濟發展的重要區域，在高質量發展進程中面臨的最大問題是水資源短缺［３］ 。黃河流域生態本底差、水資源稟賦差，產業發展以自然資源、能源化工等為主導的特征明顯，經濟發展對水資源的依賴性強，水資源開發利用率遠超４０％的國際生態警戒線［３］ 。《黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》指出要強化水資源剛性約束、促進水資源節約集約利用。因此，從水資源三重屬性視角，探討黃河流域用水脫鉤態勢及其影響因素，有助于協調處理水資源利用和經濟發展的關系，對實現流域水資源節約集約利用具有重要的現實意義。

近年來，用水脫鉤的相關研究主要從用水脫鉤評價、影響因素、脫鉤模型的擴展應用等方面展開。在用水脫鉤評價方面，評價方法包括ＯＥＣＤ（Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）指數法［４］ 、Ｖｅｈｍａｓ 指數法［５］ 和Ｔａｐｉｏ 模型等［６］ ，其中Ｔａｐｉｏ 模型在前兩種方法的基礎上引入脫鉤彈性，計算結果更為精確， 因此被廣泛應用； 評價空間尺度逐漸從國家［７－８］ 、省域［９－１０］ 向城市［１１］ 延伸，黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略提出后，黃河流域用水脫鉤研究成為熱點［１２－１３］ 。在用水脫鉤影響因素研究方面，因子分解法較為常用，其中對數平均迪氏指數法（ＬＭＤＩ）因具有完全分解殘差、相加分解與乘法分解一致等優點［１４］ ，而被廣泛運用于脫鉤影響因素研究中，相關研究［１２，１５］ 將用水脫鉤影響因素分解為生產技術、經濟規模、產業結構與人口數量４ 個驅動因素。在用水脫鉤模型的擴展應用方面，主要包括經濟社會發展適配度［１６］ 、高質量發展［１２］ 和綠色水資源效率［１７］ 脫鉤模型等。

關于用水脫鉤的研究有很多，但仍存在一些不足：從用水脫鉤評價看，用水量數據大多采用區域消耗總量，未考慮用水量與經濟增長的關系；從影響因素研究看，因子分解沒有充分考慮水資源稟賦屬性，分解的影響因素較少；從脫鉤模型的擴展應用來看，需從不同視角豐富和探究用水脫鉤模型的應用。基于此，本文以黃河流域九省（區）為研究對象，從水資源三重屬性視角出發，分析水資源與經濟增長的關系，運用Ｔａｐｉｏ 脫鉤模型評價黃河流域用水脫鉤態勢，并采用ＬＭＤＩ 分解法分解出６ 個影響因素，以期為黃河流域水資源可持續利用和高質量發展提供參考。

１研究區概況

黃河發源于青藏高原巴顏喀拉山北麓，全長５ ４６４ ｋｍ，是我國第二大河，流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西、河南、山東９ 個省（區）。流域大部分省（區）屬于干旱、半干旱氣候區，多年平均徑流量為５３５億ｍ３，僅占全國的２％［１３］ ，水資源嚴重短缺。

２研究方法與數據來源

２．１研究方法

２．１．１基于水資源屬性的用水脫鉤評價模型

將水資源三重屬性納入用水脫鉤評價模型綜合考量（見圖１），分析黃河流域經濟增長過程中水資源的消耗情況。一方面，用水脫鉤評價模型的核心是通過測度用水量與經濟增長的變動關系反映二者的內在關聯度，其前提是用水量與經濟增長相掛鉤；另一方面，水資源具有生態環境屬性、經濟社會屬性和資源稟賦屬性，生態環境屬性指水資源對全球氣候和生態系統的作用，經濟社會屬性體現水資源在經濟生產和社會活動中的重要作用，資源稟賦屬性則體現水資源的時空分布特征和不可替代性。

２．２數據來源

選取２００５—２０２０ 年黃河流域９ 個省（區）的面板數據，所有數據均來自國家統計局。為統一統計口徑，將ＧＤＰ 和用水量按照第一、第二、第三產業劃分。鑒于第三產業與居民生活、公共事業息息相關，參考郝林鋼等［１８］ 的處理方法，以生活用水量代替第三產業用水量。ＧＤＰ 按２００４ 年不變價格進行處理。

３結果與分析

２００６—２０２０ 年黃河流域用水量變化見圖２。鑒于２０１３ 年用水量從２０１２ 年的１ ２２７．３ 億ｍ^３下降為１ ２２６．５億ｍ^３，已發生小幅下降，因此以２０１３ 年為轉折點，將研究期劃分為兩個階段，２００６—２０１２ 年年均用水量增長率為１．０４％，２０１３—２０２０ 年年均用水量增長率為－０．８６％。２０１３ 年１ 月２ 日，國務院辦公廳印發《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》，明確了各省（區）的用水總量控制目標，初步建立了國家水資源管理監控系統［１９］ ，因此２０１３ 年是用水管理發生轉折性變化的歷史節點。２０１４ 年流域用水量出現大幅度下降，原因主要是該年青海、河南降水量較２０１３ 年分別增加了１６．９％、２５．９％，農業用水量大幅度減少。

３．１用水脫鉤評價

３．１．１黃河流域用水脫鉤評價

利用Ｔａｐｉｏ 模型評價２００６—２０２０ 年黃河流域的用水脫鉤狀態（見圖３）。研究期內用水脫鉤狀態為８次強脫鉤、７ 次弱脫鉤，說明用水量增速均低于ＧＤＰ增速。２００６—２０１２ 年強脫鉤僅出現１ 次，以弱脫鉤為主；２０１３—２０２０ 年強脫鉤出現７ 次，以強脫鉤為主。因此，黃河流域用水呈從弱脫鉤到強脫鉤的良好發展趨勢。

３．１．２各省（區）用水脫鉤評價

鑒于不同省（區）的水資源使用和經濟發展狀況存在差異，根據式（１）和表（１）計算分析２００６—２０２０年各省（區）的用水脫鉤指數和脫鉤狀態（見表２）。從脫鉤狀態看，上游青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古五省（區）強脫鉤出現的次數分別為７、７、１０、７、８，其中甘肅強脫鉤狀態最穩定。甘肅是我國第一批節水型社會建設試點省份，先后實施了一大批重大水利骨干工程，有效促進了用水脫鉤。中游的陜西共出現７次強脫鉤和８ 次弱脫鉤，山西共出現８ 次強脫鉤、４ 次弱脫鉤、１ 次擴張連接和２ 次擴張負脫鉤，雖然山西強脫鉤次數比陜西略多，但其脫鉤狀態波動較大。下游的河南共出現７ 次強脫鉤、７ 次弱脫鉤、１ 次擴張連接，山東共出現９ 次強脫鉤、６ 次弱脫鉤，相比而言，山東強脫鉤更加穩定。

通過對比２００６—２０１２ 年和２０１３—２０２０ 年兩個時段的年均脫鉤指數，發現僅寧夏年均脫鉤指數上升，而其他省（區）均下降，說明黃河流域９ 個省（區）中僅寧夏用水脫鉤趨于惡化，其他省（區）均有向好趨勢。特別是河南年均脫鉤指數從０．２２ 下降為－０．４１，降幅高達２８６．３６％，說明河南脫鉤優化程度最為顯著。

３．２用水脫鉤的影響因素

利用式（４）計算各省（區）影響因素脫鉤指數，見表３。用水強度脫鉤指數（γ_ｅ）表示節水技術對用水脫鉤的影響程度。兩個時段各省（區）γ_ｅ 均為負數且除寧夏外均下降，說明隨著節水技術水平的提升，大部分地區用水增速降低。可見，用水強度效應是促進用水脫鉤的重要因素，技術創新是實現水資源集約節約利用的關鍵。

各省（區）產業結構脫鉤指數（γ_ｓ ）２００６—２０１２ 年均為負數但２０１３—２０２０ 年均增大，說明產業結構是各省（區）用水脫鉤的促進因素，但促進作用趨于減弱。一方面，國家從２００６ 年開始實施ＧＤＰ 能耗指標公報制度，并將其納入地方政府政績考核，各地加速調整產業結構，高耗水產業改造升級，經濟增長消耗的水資源量隨之減少；另一方面，隨著產業結構的優化調整，經濟發展速度逐漸放緩，產業結構效應對脫鉤的優化作用減弱。

兩個時段各省（區）經濟發展脫鉤指數（γ_ｄ ）均為正數且除寧夏外均增大，說明經濟發展是多數地區用水量持續增加的原因之一。流域多數省（區）位于中西部，經濟發展不充分、不均衡，產業發展亟須綠色轉型，經濟增長仍需消耗大量水資源，不符合高質量發展的內在要求，因此經濟增長效應長期阻礙了用水脫鉤。

水資源使用率脫鉤指數（γ_ｗ ） 在除寧夏外的省（區）均有減小趨勢。寧夏水資源嚴重匱乏，長期存在地下水超采現象，因此水資源使用率過高是寧夏用水脫鉤的阻礙因素之一。河南和山東兩省近年來雖然降水量下降、水資源稟賦差，但用水量也大幅度下降，使水資源使用率大幅度下降，促進了用水脫鉤。

水資源稟賦脫鉤指數（γ_ｆ ）在除寧夏外的省（區）均有上升趨勢。寧夏水資源嚴重短缺，２０１３—２０２０ 年節水２２．７３ 億ｍ^３；上中游省（區）氣候干旱、降水量少，水資源匱乏且分布不均，故應提高用水效率，克服水資源稟賦差帶來的負面影響。

兩個時段大部分省（區）人口規模效應脫鉤指數（γ_ｐ）為正數，說明人口規模是阻礙用水脫鉤的重要因素，特別是河南和山東２０１３—２０２０ 年因人口規模擴大而導致用水量分別增加８．６８ 億、９．０９ 億ｍ^３。因此，要重點關注下游人口規模擴大帶來的用水量增加問題。

４結論

（１）２００６—２０２０ 年，黃河流域用水量年增長率小于ＧＤＰ 年增長率，用水脫鉤以強、弱脫鉤為主。以２０１３ 年為轉折點，流域用水呈現從以弱脫鉤為主向強脫鉤為主轉變的趨勢。

（２）從各省（區）用水脫鉤狀態看，甘肅強脫鉤狀態最穩定，除寧夏外的各省（區）脫鉤指數均下降，因此寧夏脫鉤態勢惡化，而其他省（區）脫鉤態勢向好，其中河南脫鉤優化程度最為顯著。

（３） 用水強度效應、產業結構效應是促進各省（區）用水脫鉤的關鍵因素，而經濟發展效應和人口規模效應對脫鉤有抑制影響，水資源利用率過高嚴重阻礙了寧夏的用水脫鉤。流域各省（區）共同面臨水資源稟賦差的問題，亟須優化協調水資源利用與經濟增長的關系，不斷優化用水脫鉤態勢。

【責任編輯 張華興】