唐山市產業結構與水資源消耗關系研究

摘要:通過把與需水相聯系的區域產業結構和與供水相聯系的區域用水結構結合起來，分析了唐山地區產業結構與水資源消耗之間的關系，為水資源約束唐山市的產業結構調整提供了依據，奠定了基礎。

關鍵詞:產業結構;水資源消耗;用水偏差系數

中圖分類號:F127 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)20-0045-02

資源的需求與供給狀況深刻影響著產業結構的演進過程，在產業結構演進的不同時期，資源對產業結構的作用方式和強度是不同的。在工業化進程中，伴隨區域經濟發展，取用水量增加，造成在水資源配置較少而經濟活動又相對集中的地區發生供水短缺現象。水資源在經歷了被大量消耗的過程后，對產業結構演進的作用逐漸增強。

1984年以來，唐山市的總用水量持續增長，由1984年的28.72億立方米增加到2006年的38.13億立方米。在用水量增長的同時，唐山市的供用水結構也很不合理。在用水結構方面，農業用水在三次產業用水中比例過高，始終占70%左右，生態環境用水被大量擠占;在供水結構方面，非常規水資源的利用量很少，地下水供水比重過大，部分年份甚至高達84.1%。大量抽取地下水，改變了地表水—土壤水—地下水之間的轉化關系，而地下水供水水源一般較為脆弱，長期大規模的開采，很容易導致嚴重的生態環境問題。因此，如何建立高效節水的產業結構，既保證產業發展取得較高經濟效益，又注重瓶頸資源——水資源的最優配置和利用，已經成為唐山地區亟待解決的問題。以下我們將從工業、農業、偏差系數幾個角度來具體分析唐山市產業結構與水資源消耗之間的關系，為地區的產業結構調整奠定基礎。

一、唐山市工業結構與水資源消耗之間的關系

隨著產業結構的演進升級，水資源對產業結構的作用強度逐漸減弱。產業結構一般隨著經濟發展而不斷演變。在前工業化階段，產業結構主要是以農業為主;在工業化初期階段，產業結構主要是以紡織、食品等輕紡工業為代表的勞動密集型產業為主;在工業化中期階段，產業結構起初是以煤炭、電力、鋼鐵、石化等能源原材料工業為代表的資本密集型產業為主，然后轉換到以機械、電子等加工工業為代表的技術密集型產業為主;在工業化后期階段，轉換到以微電子、生物工程、新材料等高技術產業為代表的高技術密集型產業為主;在后工業化階段，產業結構主要是以信息產業為代表的知識密集型產業為主。

在工業內部，當水資源短缺時，資源配置將流向單位產出需水量較小的部門，因此，水資源有從火電、冶金、化工、造紙、食品等重化工行業向機械、電子等技術密集型行業轉移的趨勢，以降低工業系統平均單位產出取水量。發達國家的經驗表明，工業用水下降一般都伴隨著重工業的縮減，對于重工業較為強大的國家，重工業的縮減可以看作工業用水減少的轉折標志。一般來說，在工業化中期，工業結構與用水量的變化可以分為三個階段。第一階段，用水量隨工業比重的上升逐漸增加，此時，資本密集型的重化工業獲得較大發展，因此，形成了大耗水的用水結構。第二階段，重化工業發展到一定程度之后，受資源供給制約的影響加劇，逐步進入調整期，此時的工業用水量會在一定時期內保持不變。因為重化工業在大量的基本建設投入，形成相當規模的生產能力之后，產業結構會長時期滯留在較低層次水平上，因此，造成大耗水的用水結構在時間上的相對延滯。第三階段，用水量會隨工業比重的增加而出現下降趨勢，此時，資本密集型的重化工業的產業結構逐步演變成為技術密集型的加工工業的產業結構。

從圖1中可以看出，1984—2006年，唐山市工業用水量隨工業產值比重的增加逐漸上升。1984—1999年間唐山市地下水開采量由13.46億立方米增加到18.37億立方米，2000年之后，工業用水的快速增長導致地下水開采量猛增至21~23億立方米，主要原因是唐山市正處于重工業高速發展時期。1991年重工業在產值結構中所占比重為53.96%，2000年達到73.61%，到2006年唐山市的重工業占規模以上工業比重已經達到92.71%，1991—2000年，重工業產值的年均增長率為23.59%，2000—2006年，重工業產值的年均增長率高達134.28%。對唐山地區來說，如果繼續保持目前重化工業的發展模式，工業用水還會進一步增加，即使加速產業結構調整步伐，使重化工業迅速進入縮減期，工業用水量也會在目前的消耗水平上保持相當時間。

二、唐山市農業結構與水資源消耗之間的關系

從圖2中可以看出，1984—2006年間，唐山市農業產值比重的下降趨勢十分明顯，而用水量的變化卻表現為先升后降，農業用水在1997年達到峰值，之后出現下降趨勢。整體上說，農業用水下降時間滯后于農業產值比重下降時間。

農業用水下降的一方面原因是農業種植結構向低耗水型產生傾向性。1991年唐山市水稻的播種面積為144.65萬畝，2006年下降為78.57萬畝，下降了45.7%，下降幅度很大;小麥的播種面積由251.47萬畝下降為177.31萬畝，下降了29.5%;玉米的播種面積則由351.67萬畝上升為394.17萬畝，上升了12.1%;棉花的播種面積由33.78萬畝上升為49.2萬畝，上升了45.6%，上升幅度很大。棉花和玉米是耐旱性較強的作物，而小麥和水稻的需水量較大，尤其是水稻，它的單位產出需水量是小麥和玉米的2~3倍，種植結構調整的結果表現為在產值增長的同時，用水量卻逐漸下降。

農業用水下降的另一個原因是產業結構向工業和服務業部門產生傾向性。在一定的價格體系下，農業單位產值需水量一般大于工業和服務業，而且農業用水一般占總用水量的1/2~4/5左右，因而一旦發生水資源短缺時，勢必存在優先保證工業和服務業用水需求的傾向。在大多數情況下(除了極端干旱)，即使得不到灌溉或灌溉不充分時，農作物都可利用一部分天然雨水或土壤孔隙水，所以，農業生產不會導致一點產出都沒有。工業生產則不然，其要求的資源投入比例是相對固定的，缺水往往導致生產過程的停止;而服務業大都與居民生活緊密關聯，其對水資源的剛性需求特征決定了缺水將會嚴重影響城市居民生活。因此，當水資源短缺時，決策者為維持經濟增長傾向于擠占農業用水來保證工業和服務業用水。這種傾向性的結構是工業和服務業增長損失較小或沒有損失，農業增長損失較大，從而達到了經濟總量增長損失最小的目的，同時也提高了用水的整體效益，實踐證明這是國際通行的做法。

三、唐山市產業結構與用水結構偏差系數分析

產業結構與用水結構之間密切相關，產業結構的變動會導致用水結構的相應變化。由于1997年之前，第三產業用水被包括在工業用水中，1997年之后，第三產業用水變化較小，且在用水結構中所占比重很小，2006年僅占4.6%，因此，在用水結構中僅考慮工業和農業兩種情況。

工業與農業用水效益的差距很大，因此，無論在產值結構中還是在用水結構中，工業與農業的比重都存在著明顯差距。一般來說，農業在產值結構中所占比重較小，在用水結構中所占比重卻很大，如果農業在產值結構中的比重下降一定比例，相應的在用水結構中的比重也會下降，由此導致工業與農業的產值比重差距不斷加大，而用水比重差距不斷減小。以下，論文將引入用水偏差系數來進一步分析說明產業結構與用水結構之間的內在變化規律。用水偏差系數是指某一時段(一般為一年)工業與農業的用水比重差距與同期工業與農業的產值比重差距之比。如果用水偏差系數呈逐漸減小的趨勢，則說明產業結構調整對用水結構調整的作用在逐漸增強，用水結構趨于合理。計算公式為:

η=||

式中:

η——用水偏差系數;

Δw——工業與農業用水比重差距;

Δg——工業與農業產值比重差距。

1984—2006年，唐山市的產業結構與用水結構都發生了較大變化，農業用水占總用水量的比重由85.6%下降到69.2%，工業用水由10.4%增加到21.1%，農業產值比重由29.27%下降到11.65%，工業產值比重由42.87%上升為53.07%。整體上，工業的產值比重與用水量比重均在上升，農業的產值比重與用水量比重均在下降。

從圖3中可以看出，1985—1988年用水偏差系數有上升趨勢，這一時期農業在地區經濟中占有重要地位，在產值結構中的比重由28.93%上升到34.09%，在用水結構中的比重也由80.73%增加至87.59%，耗水量很大，產業結構變動對用水結構的影響是負面的。1988年以后，偏差系數呈現出下降趨勢，這一時期工業與農業用水比重差距逐漸減小，由77.23%下降為48.11%，工業與農業產值比重差距逐漸加大，由16.12%增加到41.42%，工業在地區經濟中的地位日益突出，產業結構調整對用水結構調整的作用明顯，用水結構有向合理化方向演化的趨勢。

但是，這種合理化的演化趨勢是有一定前提的，即只把工業和農業看作兩個整體，而不考慮其內部結構變化和總用水量的增長。對工業部門來說，增加的工業用水一方面來源于農業用水量下降，另一方面來源于開發利用的新水源。如果工業用水的開發規模過大，逼近地區水資源承載力的閾值，即使農業用水下降幅度很大，也不能說這種用水結構就是合理的。在經濟發展的初期，農業在產值結構中比重較大，且用水效益很低，這時應當大力發展用水效益較高的工業部門，工業用水應當在用水結構中占有較大比重。當工業部門發展到一定規模的時候，產業結構調整需要進入產業內部結構調整和大力發展用水效益更高的第三產業階段，這時工業用水在用水結構中的比重逐漸下降，第三產業用水的比重應逐漸上升用水結構才是合理的。

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