銅川市水貧困測(cè)量評(píng)價(jià)

何濤 杜恒

摘要 從資源、能力、設(shè)施、使用、環(huán)境5個(gè)維度建立水貧困指數(shù)體系，選取27個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，將二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，運(yùn)用層次分析法（AHP）計(jì)算權(quán)重，采用WPI模型測(cè)度了銅川市2008～2011年的水貧困水平。結(jié)果表明，銅川市在2008～2011年間水貧困得分總體下降，由0.79下降至0.16，呈現(xiàn)出向有利方向發(fā)展的趨勢(shì)，2009年在能力和環(huán)境方面出現(xiàn)波動(dòng)上升。設(shè)施和使用方面形勢(shì)仍然嚴(yán)峻，在得分柱狀圖上該區(qū)的“短板”因素和年際變化得到了直觀反映。研究結(jié)果可為水貧困評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建提供基礎(chǔ)，為黃土高原地區(qū)水資源科學(xué)管理提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 水貧困；層次分析法；銅川市

中圖分類號(hào) S181.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）31-11046-03

Water Poverty Measure Evaluation of Tongchuan City

HE Tao， DU Heng

（Institute of Tourism and Resource Environment， Xianyang Normal University， Xianyang， Shaanxi 712000）

Abstract From the resources， capabilities， facilities， use， environment five dimensions to establish water poverty index system， selection of 27 evaluation index， evaluation index standardization of original data to the secondary processing， using the analytic hierarchy process （AHP） to calculate the weight， WPI model is adopted to measure the Tongchuan City water poverty levels of 2008-2011. Results show that the Tongchuan City during 2008-2011 water poor scores overall decline， fell to 0.16 from 0.79， showing a trend towards good direction， 2009 rise in volatility in terms of ability and the environment. Facilities and use of the situation is still severe， the score on the histogram of the "short board" factors and got intuitive reflect the interannual variability. The research results can provide water poor evaluation index system construction to provide the foundation， so as to provide theoretical basis for scientific management of water resources in Loess Plateau.

Key words Water poverty； Analytic hierarchy process； Tongchuan City

人類從20 世紀(jì)以來特別是近幾十年來，隨著人口與經(jīng)濟(jì)規(guī)模的急劇膨脹及人們生活水平的不斷提高，日益增加的水資源需求對(duì)世界淡水資源造成了巨大的壓力，水資源短缺、水污染及用水沖突等水資源問題日益復(fù)雜和嚴(yán)重^[1]。一直以來，水資源短缺已成為人們廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)研究問題。在國(guó)際上，研究水資源短缺的視角和方法非常多，涉及資源承載力、水資源管理、消費(fèi)、水足跡和虛擬水貿(mào)易等多方面的研究^[2]。2002年，Sullivan提出水貧困指數(shù)（WPI-Water Poverty Index）的概念，該指數(shù)是從一般的貧困理論出發(fā)，聯(lián)系到水資源的開發(fā)、利用和管理以及人們利用水資源的能力和生計(jì)影響就形成了水貧困理論，也成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)特的研究視角，以期對(duì)集成的水資源管理提供理論依據(jù)，通過集成管理，達(dá)到人與自然和諧共生的目的^[3]，而人水和諧則是人與自然和諧的重要內(nèi)容。國(guó)外對(duì)水貧困理論的應(yīng)用研究主要分為3個(gè)方面：①全球尺度的研究。2002年，Peter等利用世界發(fā)展報(bào)告和世界資源研究所得相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)世界范圍內(nèi)的147個(gè)國(guó)家的WPI進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果建立起了全球WPI數(shù)據(jù)集，以及首幅全球WPI地圖^[4]。②國(guó)家間的對(duì)比研究。Sullivan對(duì)孟加拉國(guó)、柬埔寨、巴拉圭和巴西以國(guó)家為單元進(jìn)行了對(duì)比研究^[5]。其還對(duì)尼泊爾、巴基斯坦和印度的3個(gè)流域進(jìn)行了研究，對(duì)南非的4個(gè)社區(qū)、斯里蘭卡的3個(gè)社區(qū)分別進(jìn)行了研究^[6]。③國(guó)家內(nèi)部的研究。主要有行政區(qū)、流域、社區(qū)尺度的研究。Claudia于2006年對(duì)貝寧全國(guó)各地區(qū)的WPI值進(jìn)行了計(jì)算和研究^[7]。國(guó)內(nèi)對(duì)水貧困理論的研究還處于探索階段，集中在西北內(nèi)陸河流域，何棟材對(duì)水貧困理論及其發(fā)展進(jìn)行了梳理，并在黑河中游張掖市進(jìn)行了實(shí)證研究^[8]；張輝等對(duì)水貧困指數(shù)在河西走廊三大內(nèi)陸河流域的應(yīng)用進(jìn)行了對(duì)比研究^[9]；張翔對(duì)海河流域WPI進(jìn)行了測(cè)量^[10]；邵薇薇等在Caroline A.Sullivan 的WPI框架下，以遼河、海河、松花江、黃河、淮河、長(zhǎng)江和珠江七大流域?yàn)檠芯糠秶x取了5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和29個(gè)二級(jí)指標(biāo)對(duì)七大流域的水貧困進(jìn)行了測(cè)算^[11]。

總體來看，國(guó)內(nèi)對(duì)水貧困的研究主要以流域?yàn)槌叨龋瑢?duì)城市的研究還比較少。該研究即構(gòu)建水貧困評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以銅川市為例，測(cè)算水資源貧困水平，探索其變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)，研究結(jié)果將為水貧困評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建提供基礎(chǔ)，為黃土高原地區(qū)水資源科學(xué)管理提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

銅川市位于關(guān)中盆地與陜北黃土高原過渡帶，總土地面積3 882 km2，總?cè)丝?4.86萬人，其中城鎮(zhèn)人口40.6萬人。全市年平均降雨量550～709 mm，水資源總量2.295×109 m3，地表徑流量2.288×109 m3，地下水資源量0.929×109 m3，人均占有水資源量相當(dāng)于全國(guó)人均量的1/8，全省人均量的1/4。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使水資源壓力日趨嚴(yán)重，水資源不足已成為制約銅川市發(fā)展的重要因素之一（數(shù)據(jù)來源于《銅川市統(tǒng)計(jì)年鑒》）。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建與權(quán)重確定

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

WPI具有較強(qiáng)的普適性，從國(guó)際間對(duì)比到社區(qū)測(cè)度都能適用，該指標(biāo)不僅能客觀反映區(qū)域水資源的本底情況，還可以反映工程、經(jīng)濟(jì)、管理、人類福利以及社會(huì)環(huán)境等狀況。根據(jù)銅川市的自身情況，結(jié)合文獻(xiàn)中WPI模型及在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用，選取資源、能力、設(shè)施、使用、環(huán)境5個(gè)維度來表示影響水資源的因素，構(gòu)建銅川市水貧困評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并選取了27個(gè)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)（表1）。

2.2 權(quán)重計(jì)算

利用AHP方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建了層次模型結(jié)構(gòu)，根據(jù)該模型層次結(jié)構(gòu)再通過構(gòu)造6個(gè)判斷矩陣。再以目標(biāo)層分析矩陣為例，進(jìn)行逐一分析。求解判斷矩陣特征向量及特征根λmax=5.324 5，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重。通過指標(biāo)一致性CI=（λmax-n）/（n-1）檢驗(yàn)，得出其一致性指標(biāo)CI=0.072 4，小于0.10，并與平均一致性指標(biāo)RI（1.12）對(duì)比，得出隨機(jī)一致性比例CR=0.075 9。表明層次排序的結(jié)果具有令人滿意的一致性。

3 實(shí)證分析

3.1 測(cè)量方法

采用WPI計(jì)算方法中的非均衡法，給予各目標(biāo)層不同的權(quán)重，并將原始數(shù)據(jù)規(guī)格化（即數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理），將通過層次分析法所得權(quán)重對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行加權(quán)求和，得到水貧困分值，WPI計(jì)算值越高表明評(píng)價(jià)缺水問題越突出，評(píng)價(jià)值越低表明該地水資源狀況越好^[12]。計(jì)算公式如公式（1）所示：

3.3.2 設(shè)施變化情況分析。

我國(guó)的水貧困和經(jīng)濟(jì)貧困存在明顯的共生關(guān)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展一定程度地緩解了水貧困^[15]。伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各地區(qū)供水設(shè)施明顯增加，政府對(duì)水資源的管理可以直接影響水資源的獲取、分布、使用能力、水環(huán)境等，特別是在供水、水資源開發(fā)、利用中作用突出。由圖2可以看出設(shè)施得分于2008～2011年由0.057降為0.012，銅川市政府在此期間重視污染治理、水資源的調(diào)配、提高水資源的重復(fù)利用能力。主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉率由2008年的93.14%上升至2011年的105.30%，農(nóng)村用水普及率由76.00%提升至89.35%。

3.3.3 能力變化情況分析。

經(jīng)濟(jì)貧困直接影響政府的各項(xiàng)管理能力，從結(jié)論看來銅川市目前執(zhí)政效果顯著，能力得分于2008～2011年由0.150降為0.068，也反映了我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大趨勢(shì)。財(cái)政的收入決定政府對(duì)用水設(shè)施的扶持能力，以及對(duì)用水環(huán)境的管理能力，政府對(duì)水利建設(shè)的支付能力逐步加強(qiáng)，銅川市財(cái)政收入2011年為2008年的兩倍，4年間提高了7億，政府支出占GDP比例、污染治理投資占GDP比例都有很大提高。2009年間出現(xiàn)了波動(dòng)上升，從0.153上升至0.165，主要是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)受阻，財(cái)政收入不足等因素的影響。

3.3.4 使用變化情況分析。

總體上使用方面變化穩(wěn)定，得分從2008年的0.087降至2011年的0.010，在2011年下降最為明顯。其中污水集中處理率變化明顯，特別是由2010年的57%提高至2011年的70%，萬元GDP能耗降低率變化基本保持在5%以上，銅川市因煤炭工業(yè)而興起，在資源利用方面受到了20世紀(jì)粗獷方式的影響，近年來政府逐漸意識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要性和改善銅川市歷史遺留環(huán)境問題的必要性，加強(qiáng)了對(duì)水資源利用機(jī)制的建設(shè)，積極建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)。相對(duì)其他項(xiàng)，使用變化最為緩慢，由此看來需要較長(zhǎng)改變周期。

3.3.5 環(huán)境變化情況分析。

對(duì)于處于西北黃土覆蓋地區(qū)的銅川來說，其水生態(tài)問題最為突出的就是生態(tài)缺水和干旱，同時(shí)暴雨泥石流的潛在發(fā)生性也很強(qiáng)。從其水環(huán)境的得分狀況來看占到很大比重，2008年得分為0.230，2011年降為0.042，下降明顯，特別是森林覆蓋面積變化巨大，覆蓋率4年上升了5%，其次工業(yè)用水排放量減少。2009年得分出現(xiàn)波動(dòng)，資料顯示2009年平均氣溫較2008年高1.9 ℃，相對(duì)生態(tài)需水量增加，水資源開發(fā)強(qiáng)度受經(jīng)濟(jì)因素影響下降明顯，由2008年的38.22降至33.70。

4 結(jié)論與討論

該研究從資源、能力、設(shè)施、使用、環(huán)境5個(gè)維度建立水貧困指數(shù)體系，選取27個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法（AHP）計(jì)算權(quán)重，計(jì)算銅川市2008～2011年水貧困水平，得出了以下結(jié)論：①2008～2011年間銅川市WPI呈下降趨勢(shì)，2008～2009年下降速度較慢，2009～2011年下降趨勢(shì)明顯，銅川市水資源貧困狀況總體上有所好轉(zhuǎn)。

②銅川市近年來能夠在水資源的開發(fā)、利用、管理、水環(huán)境改良方面積極作為，水生態(tài)狀況有了良好改善，在資源儲(chǔ)備、獲取方面問題仍十分嚴(yán)峻。

基于以上研究，銅川市應(yīng)從以下方面著手，進(jìn)一步提高水資源自身?xiàng)l件和利用管理能力：

①加強(qiáng)開源節(jié)流建設(shè)，加強(qiáng)水庫改造，合理處理廢棄礦坑，控制人口變化情況。

②必須充分認(rèn)識(shí)加快水利改革的重要性和緊迫性，當(dāng)前和今后的一個(gè)時(shí)期，要把水利建設(shè)作為地區(qū)建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域。加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)幾個(gè)灌區(qū)的治理及防洪建設(shè)，解除病險(xiǎn)水庫隱患，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常推進(jìn)。

③在促使經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，普及節(jié)水灌溉、資源高效利用、恢復(fù)生態(tài)等理念。

④建立污染權(quán)交易的相關(guān)機(jī)制，建立一個(gè)有效的、公平合理的水權(quán)交易市場(chǎng)，獎(jiǎng)懲分明，鼓勵(lì)和扶持資源利用率高的企業(yè)；加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)用水方式的改良，引進(jìn)先進(jìn)灌溉理念和方法，建立節(jié)水灌溉補(bǔ)貼機(jī)制。

⑤完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，增加森林覆蓋率、控制農(nóng)藥化肥使用，保持和改善流域內(nèi)的水土環(huán)境；落實(shí)政策法規(guī)，形成政府主導(dǎo)的全民參與的社會(huì)保護(hù)制度，逐步完成對(duì)銅川市的生態(tài)修復(fù)。

在西北內(nèi)陸，由水-土-氣-生構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)中，水資源居于核心地位，水資源危機(jī)是干旱區(qū)最為重要的生態(tài)問題之一^[15]。作為西北黃土高原缺水區(qū)的代表，銅川市生態(tài)首要問題即缺水，以銅川市為切入點(diǎn)深刻探究干旱區(qū)的水資源變化及其發(fā)展規(guī)律，對(duì)銅川市及干旱地區(qū)水貧困評(píng)價(jià)體系構(gòu)建，及水資源評(píng)價(jià)提供了借鑒意義。在王雪妮等的中國(guó)水貧困與經(jīng)濟(jì)貧困空間耦合關(guān)系研究中指出我國(guó)經(jīng)濟(jì)貧困與水貧困存在很強(qiáng)的相關(guān)性^[16]，相對(duì)于該研究水貧困情況較經(jīng)濟(jì)貧困更為明顯，其原因一方面是銅川地區(qū)過去破壞式的能源開發(fā)導(dǎo)致環(huán)境惡化，另一方面與銅川地區(qū)所處位置有關(guān)，屬于西北黃土高原缺水區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1] 程國(guó)棟.黑河流域可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究[J].冰川凍土，2002，24（4）：335-343.

[2]

何棟材，徐中民，王廣玉.水貧困測(cè)量及應(yīng)用的國(guó)際研究進(jìn)展[J].干旱區(qū)地理，2009，32（2）：296-303.

[3] SULLIVAN C A.Calculating a water poverty index[J].World Development，2002，30（7）：1195-1211.

[4] LAWRENCE P，MEIGH J，SULLIVAN C A.The water poverty index：an international comparison，Keele Economics Research Papers KERP[C]// Centre for Economic Research，Keele University，2003：12-13.

[5] SULLIVAN CAROLINE.The water poverty index：development and application at the community scale [J].Natural Resources Forum，2003，27（3）：189-199.

[6] SULLIVAN CAROLINE.Integration of the biophysical and social sciences using an indicator approach：Addressing water problems at different scales [J].Water Resources Management，2007，21：111-128.

[7] CLAUDIA HEIDECKE.Development and evaluation of a regional water poverty index for BENIN[R].International Food Policy Research Institute，Environment and Production Technology Development，2006：34-35.

[8] 何棟材.水貧困指數(shù)及其在內(nèi)陸河流域的應(yīng)用[D].蘭州：西北師范大學(xué)，2009：10-22.

[9] 張輝，丁繼新，王繼峰.水貧困指數(shù)在河西走廊三大內(nèi)陸河流域的應(yīng)用[J].人民黃河，2012，34（7）：42-48.

[10] 張翔.水貧困指數(shù)及其在海河流域的應(yīng)用[J].資源科學(xué)，2005（3）：34-37.

[11] 邵薇薇，楊大為.水貧乏指數(shù)的概念及其在中國(guó)主要流域的初步應(yīng)用[J].水利學(xué)報(bào)，2007，38（7）：866-872.

[12] 孫材志，王雪妮，鄒偉.基于WPI-LSE模型的中國(guó)水貧困測(cè)度及空間驅(qū)動(dòng)類型分析[J].經(jīng)濟(jì)地理，2012，32（3）：9-15.

[13] 郭永龍，武強(qiáng)，王焰新，等.中國(guó)的水安全及其對(duì)策探討[J].安全與環(huán)境工程，2004，11（1）：42-45.

[14] 張蕾，韓雪冰，范興華.基于層次分析法的南京市水安全評(píng)價(jià)[J].水電能源科學(xué)，2012，30（12）：30-33.

[15] 賈寶全.干旱區(qū)生態(tài)學(xué)研究中若干問題的思考[J].干旱區(qū)地理，2007，30（1）：1-6.

[16] 王雪妮，孫材志，鄒瑋.中國(guó)水貧困與經(jīng)濟(jì)貧困空間耦合關(guān)系研究[J].中國(guó)軟科學(xué)，2011（12）：180-192.