天山北坡城市群水資源與城鎮(zhèn)化的交互脅迫作用

聶春霞 田加源

摘要：天山北坡城市群面臨著水資源約束瓶頸。為研究其城鎮(zhèn)化與水資源的交互脅迫作用，利用2005～2016年的面板數(shù)據(jù)，分析了城鎮(zhèn)化水平與三次產(chǎn)業(yè)用水量的對(duì)數(shù)關(guān)系，并對(duì)其交互脅迫強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)：① 空氣質(zhì)量與一產(chǎn)用水量呈正向?qū)?shù)關(guān)系，三產(chǎn)水平與一產(chǎn)、二產(chǎn)用水量呈負(fù)向?qū)?shù)關(guān)系，三產(chǎn)水平與三產(chǎn)用水量呈正向?qū)?shù)關(guān)系。② 城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量呈負(fù)向?qū)?shù)關(guān)系。③ 城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量為較強(qiáng)-較強(qiáng)脅迫，空氣質(zhì)量與一產(chǎn)、三產(chǎn)用水量為弱-弱脅迫，三產(chǎn)水平、城鎮(zhèn)化率與三產(chǎn)用水量為弱-弱脅迫，城鎮(zhèn)化率與二產(chǎn)用水量為弱-弱脅迫，空氣質(zhì)量與二產(chǎn)用水量為較強(qiáng)-弱脅迫，三產(chǎn)水平與一產(chǎn)、二產(chǎn)用水量為較強(qiáng)-弱脅迫。計(jì)算結(jié)果表明：一產(chǎn)用水量脅迫著城鎮(zhèn)化進(jìn)程和三產(chǎn)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化率脅迫著一產(chǎn)用水量的增加;二產(chǎn)的用水量脅迫著空氣質(zhì)量提高和三產(chǎn)的發(fā)展。研究成果對(duì)于保障天山北坡城市群的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

關(guān)?鍵?詞：水資源; 城鎮(zhèn)化; 對(duì)數(shù)關(guān)系; 交互脅迫強(qiáng)度; 天山北坡城市群

中圖法分類號(hào)： TV213?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.01.019

1?研究背景

天山北坡城市群是國(guó)家培育的西部地區(qū)城市群之一 ，該城市群處于典型的干旱區(qū)綠洲、荒漠生態(tài)環(huán)境交錯(cuò)帶，目前面臨著水資源約束的瓶頸。艾比湖、瑪納斯河等流域已無水資源開采潛力，烏魯木齊市重要的水源一號(hào)冰川在加速萎縮，烏魯木齊河來水量日漸減少、水資源已經(jīng)嚴(yán)重超載;石河子市、克拉瑪依市、吐魯番市等區(qū)域地下水的開發(fā)利用率均超過了100%，引發(fā)了地下水位持續(xù)下降、土地沙化、荒漠化加劇以及草原品質(zhì)下降等生態(tài)問題。同時(shí)，石化、煤電煤化工等重工業(yè)的發(fā)展，也造成了烏魯木齊、阜康和奎屯等地的空氣污染嚴(yán)重。對(duì)天山北坡城市群城鎮(zhèn)化與水資源的交互脅迫作用開展分析研究，便于采取有效措施，對(duì)于保障天山北坡城市群的可持續(xù)發(fā)展顯得尤為迫切。

2?城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫研究的進(jìn)展評(píng)述

“脅迫”一詞起源于生理學(xué)，指不利于生物生長(zhǎng)的一切生態(tài)環(huán)境的總稱。之后，“脅迫”一詞被廣泛用于其他學(xué)科領(lǐng)域。城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫一方面是指城鎮(zhèn)化所帶來的人口、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的變化所引起的供水和用水難度的增加以及水資源壓力的增大;另一方面是指水資源壓力增大反過來又會(huì)脅迫城鎮(zhèn)化發(fā)展的速度。

針對(duì)城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫作用的研究，主要是集中在城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的影響及評(píng)價(jià)、水資源對(duì)城鎮(zhèn)化的約束作用以及城鎮(zhèn)化與水資源的定量關(guān)系等3個(gè)方面。宋曉猛和朱奎針對(duì)城鎮(zhèn)化過程對(duì)城市地表水文、水質(zhì)和水量的影響開展了分析，并根據(jù)分析結(jié)論提出了緩解水環(huán)境惡化的建議及措施[1];匡文慧等定量分析了京津唐城市群不透水地表對(duì)海河流域地表水環(huán)境的影響[2];梁艷芹定性分析了城鎮(zhèn)化對(duì)水文要素的影響，并提出了減少城鎮(zhèn)化不利影響的措施[3];翁士創(chuàng)等評(píng)價(jià)了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中河流水文情勢(shì)的變化狀況，改進(jìn)了河流壓力指數(shù)（FSR），并對(duì)某河流的健康狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)[4]。鮑超和方創(chuàng)琳提出了水資源約束力的內(nèi)涵、研究意義及研究框架[5];方創(chuàng)琳等還把水資源作為西北干旱區(qū)的先決約束條件，提出了其水資源變化對(duì)城鎮(zhèn)化過程的脅迫機(jī)制與規(guī)律[6];周念清等構(gòu)建了壓力驅(qū)動(dòng)DPSIR（驅(qū)動(dòng)力——壓力——狀態(tài)——影響——反應(yīng)）模型，用于評(píng)價(jià)長(zhǎng)株潭城市群城鎮(zhèn)化引起的水資源系統(tǒng)的脆弱性[7];方創(chuàng)琳和喬標(biāo)計(jì)算了水資源約束下的西北干旱區(qū)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化閾值[8];沈葉琴等研究發(fā)現(xiàn)了水環(huán)境和城市化之間滿足三次多項(xiàng)式回歸方程[9]。劉金萍等研究發(fā)現(xiàn)，重慶市城市化與水環(huán)境之間滿足雙對(duì)數(shù)函數(shù)的關(guān)系[10];鮑超和方創(chuàng)琳探討了城鎮(zhèn)化進(jìn)程與水資源開發(fā)利用之間響應(yīng)與反饋的機(jī)理，并提出了調(diào)控模式與建議[11];陳彤等采用灰色關(guān)聯(lián)度法，計(jì)算了我國(guó)西北干旱地區(qū)水資源約束力以及城市化與水資源的耦合度[12];蔡振饒等構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源環(huán)境綜合指標(biāo)體系，并對(duì)貴陽市2001～2015年間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源環(huán)境交互耦合作用的定量關(guān)系進(jìn)行了分析[13]。

針對(duì)城市群水資源與城鎮(zhèn)化關(guān)系的相關(guān)研究較少，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要集中在城市群的水資源優(yōu)化配置、水環(huán)境效應(yīng)及其評(píng)價(jià)兩個(gè)方面，鮮有城市群水資源與城鎮(zhèn)化間交互脅迫作用方面的文獻(xiàn)。譚樂彥等對(duì)濟(jì)寧都市區(qū)城市群在復(fù)雜水源系統(tǒng)下的多目標(biāo)供水情況進(jìn)行了分析，根據(jù)分析結(jié)果，提出了水資源配置方案[14];鄧銘江等預(yù)測(cè)了天山北麓水資源供需發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合外流域可調(diào)入的水量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局，提出了區(qū)域水資源合理配置的思路[15]。穆艾塔爾.賽地等利用水文統(tǒng)計(jì)模型，對(duì)烏魯木齊河、瑪納斯河和奎屯河流域近50 a來的流域水文綜合特征進(jìn)行了分析，并對(duì)徑流的年內(nèi)/年際變化特征及變化趨勢(shì)進(jìn)行了判斷[16];周念清等采用所構(gòu)建的壓力驅(qū)動(dòng)DPSIR（驅(qū)動(dòng)力——壓力——狀態(tài)——影響——反應(yīng)）模型，并借助于層次分析法和熵權(quán)法，對(duì)長(zhǎng)株潭城市群水資源系統(tǒng)的脆弱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。

上述前人的研究成果為本文研究奠定了基礎(chǔ)。然而，關(guān)于城市群城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫方面的研究剛剛起步，成果較少。城市群是人口和經(jīng)濟(jì)高度密集的區(qū)域，其城鎮(zhèn)化與水資源交互協(xié)迫的關(guān)系應(yīng)更為強(qiáng)烈。關(guān)鍵問題是：天山北坡城市群城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫強(qiáng)度如何，對(duì)此人類應(yīng)采取何種行動(dòng)。其中，估算其城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫強(qiáng)度是研究的第一步。在此，運(yùn)用2005～2016年天山北坡城市群面板數(shù)據(jù)，對(duì)其城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫強(qiáng)度進(jìn)行估算，以判斷水資源是否脅迫天山北坡城市群的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程是否脅迫著水資源，在此基礎(chǔ)中，再提出具有針對(duì)性的控制措施。

3?研究區(qū)域的選擇及交互脅迫強(qiáng)度模型

3.1?研究區(qū)域的選擇

在天山北坡城市群規(guī)劃（2016～2020年）中，天山北坡城市群包括烏魯木齊、克拉瑪依、昌吉、吐魯番、阜康、石河子、五家渠、奎屯以及烏蘇等9座城市。其中，五家渠市有關(guān)城鎮(zhèn)化和水資源方面的數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重，難以獲取?；诖?，以烏魯木齊、克拉瑪依、昌吉、吐魯番、阜康、石河子、奎屯、烏蘇8座城市為研究對(duì)象，利用2005～2016年新疆水資源公報(bào)及各地州（市）水資源公報(bào)、新疆統(tǒng)計(jì)年鑒中的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)天山北坡城市群城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫作用強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算和分析。

3.2?城鎮(zhèn)化與水資源間關(guān)系的推導(dǎo)

我國(guó)學(xué)者鮑超和方創(chuàng)琳于2007年經(jīng)過研究，推導(dǎo)出了城鎮(zhèn)化水平與水資源之間存在著以下對(duì)數(shù)關(guān)系。

Y=a+blnX?（1）

式中，?Y?為城鎮(zhèn)化水平，%;?X?為用水總量，億m3;?a，b為擬合參數(shù)，b>0?，即城鎮(zhèn)化水平與用水量之間呈正相關(guān)關(guān)系。

現(xiàn)將（1）式中的城鎮(zhèn)化水平?Y擴(kuò)展為環(huán)境城鎮(zhèn)化水平，用空氣質(zhì)量好于二級(jí)及以上天數(shù)占全年的比重（Y1?，%）來衡量，簡(jiǎn)稱空氣質(zhì)量;經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化水平，用第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重（?Y2?，%）來衡量，簡(jiǎn)稱三產(chǎn)水平;人口城鎮(zhèn)化水平，用城鎮(zhèn)化率（?Y3?，%）來衡量。將用水總量?X?擴(kuò)展為第一產(chǎn)業(yè)的用水量（?X1?，億m3）、第二產(chǎn)業(yè)用水量（?X2?，億m3），第三產(chǎn)業(yè)用水量（?X3?，億m3），分別簡(jiǎn)稱為：一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量。假定城鎮(zhèn)化水平?Yi與用水量Xi?之間存在對(duì)數(shù)關(guān)系：

Yi=a+blnXi?（2）

式中，?i?=1，2，3。

當(dāng)把用水量作為被解釋變量，把城鎮(zhèn)化水平作為解釋變量時(shí)，（2）式可轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

lnXi=c+dYi?（3）

式中，?c，d?為擬合參數(shù)。

3.3?城鎮(zhèn)化與水資源交互脅迫關(guān)系分析

利用關(guān)系式（2）可計(jì)算一定用水量下的城鎮(zhèn)化水平，利用關(guān)系式（3）可計(jì)算一定城鎮(zhèn)化水平下的用水量。因區(qū)域水資源的有限性，當(dāng)用水量達(dá)到或超過水資源利用極限時(shí)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程將受到限制。城鎮(zhèn)化引起經(jīng)濟(jì)社會(huì)規(guī)模的擴(kuò)大和城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量的提高，引起缺水，對(duì)農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水和水環(huán)境產(chǎn)生脅迫，加大了供水保障難度。鮑超和方創(chuàng)琳研究認(rèn)為，在此情景下，如果要推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程，就必須轉(zhuǎn)變水資源的利用方式和城鎮(zhèn)化發(fā)展的方式，以使用水量呈零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)，而一旦出現(xiàn)零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化水平與用水量間的對(duì)數(shù)關(guān)系逐漸削弱，相關(guān)系數(shù)?R?就會(huì)逐漸減小。當(dāng)需水量出現(xiàn)零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)時(shí)，城鎮(zhèn)化水平與用水量就不能滿足對(duì)數(shù)關(guān)系。此時(shí)，可利用城鎮(zhèn)化水平與用水量間的相關(guān)系數(shù)?R?來測(cè)度水資源對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫強(qiáng)度，以及城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫強(qiáng)度，測(cè)度出的相關(guān)系數(shù)越小，表明脅迫強(qiáng)度越大;相關(guān)系數(shù)越大，表明脅迫強(qiáng)度越小。

R2表示回歸方程的擬合系數(shù)，1-R2表示實(shí)際值與擬合值間的偏離程度。當(dāng)脅迫強(qiáng)度接近零時(shí)，說明城鎮(zhèn)化水平與用水量符合對(duì)數(shù)關(guān)系;當(dāng)脅迫強(qiáng)度增大時(shí)，說明城鎮(zhèn)化水平與用水量的變化將逐漸偏離理想狀態(tài)下的對(duì)數(shù)關(guān)系。本文用偏離程度1-R2來測(cè)量水資源對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫強(qiáng)度以及城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫強(qiáng)度?。

P=1-R2

P表示脅迫強(qiáng)度，0≤P≤1。P越接近1，表明脅迫強(qiáng)度越大。

借鑒方創(chuàng)琳等學(xué)者的相關(guān)研究成果，按照以下標(biāo)準(zhǔn)來確定脅迫強(qiáng)度：① 當(dāng)0≤P<0.4時(shí)，脅迫強(qiáng)度為弱脅迫;② 當(dāng)0.4≤P<0.6時(shí)，脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)脅迫;③ 當(dāng)0.6≤P<0.8時(shí)，脅迫強(qiáng)度為強(qiáng)脅迫;④ 當(dāng)0.8≤P≤1.0時(shí)，脅迫強(qiáng)度為極強(qiáng)脅迫?。

按以下標(biāo)準(zhǔn)確定交互脅迫強(qiáng)度：

當(dāng)水資源對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫強(qiáng)度以及城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫強(qiáng)度同為弱脅迫時(shí)，則城鎮(zhèn)化與水資源的交互脅迫強(qiáng)度為弱-弱脅迫。

當(dāng)水資源對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫為較強(qiáng)脅迫，而城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫為弱脅迫時(shí)，則城鎮(zhèn)化與水資源的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-弱脅迫，其他情況依次類推。

4?實(shí)證結(jié)果及分析

根據(jù)2005～2016年天山北坡城市群的面板數(shù)據(jù)，借助于Eviews6.0軟件，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)、協(xié)整檢驗(yàn)、格蘭杰因果檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，判斷天山北坡城市群城鎮(zhèn)化水平與用水量間的對(duì)數(shù)關(guān)系，并計(jì)算城鎮(zhèn)化與水資源間的交互脅迫強(qiáng)度[17-18]。

4.1?平穩(wěn)性檢驗(yàn)

采用ADF- Fisher測(cè)試方法，對(duì)一產(chǎn)用水量（億m3）、二產(chǎn)用水量（億m3）、三產(chǎn)用水量（億m3）三組序列取對(duì)數(shù)。對(duì)該三組序列及用水量各項(xiàng)指標(biāo)序列的一階差分?jǐn)?shù)列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，得出所有數(shù)列均通過了平穩(wěn)性的顯著性檢驗(yàn)（見表1）。

4.2?協(xié)整檢驗(yàn)

對(duì)城鎮(zhèn)化水平與用水量各指標(biāo)間的協(xié)整關(guān)系進(jìn)行了檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表2。

（1） 空氣質(zhì)量（?Y1）與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX1?）通過了顯著度10%的Kao檢驗(yàn)和Pedroni檢驗(yàn)，說明兩者間存在著協(xié)整關(guān)系;

（2） 空氣質(zhì)量（?Y1）、二產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX2）和三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX3?）間沒有通過Kao檢驗(yàn)和Pedroni檢驗(yàn)，說明其相互之間不存在協(xié)整關(guān)系;

（3） 三產(chǎn)水平（?Y2）與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX1）、二產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX2）和三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX3?）間均通過了Kao檢驗(yàn)、Pedroni檢驗(yàn)，說明其存在著協(xié)整關(guān)系;

（4） 城鎮(zhèn)化率（?Y3）與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX1）?間通過了Kao檢驗(yàn)和Pedroni檢驗(yàn)，說明其存在協(xié)整關(guān)系;

（5） 城鎮(zhèn)化率（?Y3 ）與二產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX2）、三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX3）?沒有通過Kao檢驗(yàn)和Pedroni檢驗(yàn)，說明其不存在著協(xié)整關(guān)系。

4.3?格蘭杰因果檢驗(yàn)

對(duì)存在協(xié)整關(guān)系的空氣質(zhì)量（?Y1）與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX1），三產(chǎn)水平（Y2）與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX1）、二產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX2）、三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX3），城鎮(zhèn)化率（Y3）與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)（lnX1）?進(jìn)行了格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明（見圖1），上述變量相互間的關(guān)系通過了顯著度1%的格蘭杰因果檢驗(yàn)。

4.4?城鎮(zhèn)化與水資源的對(duì)數(shù)關(guān)系分析

對(duì)于城鎮(zhèn)化水平與用水量之間具有格蘭杰因果關(guān)系的兩個(gè)變量，進(jìn)行了異方差穩(wěn)健的固定效應(yīng)回歸分析，并給出了回歸關(guān)系式、回歸方程的擬合系數(shù)?R2。方程回歸的顯著性檢驗(yàn)（F檢驗(yàn)的概率度p?）結(jié)果如表3所示。

（1） 天山北坡城市群空氣質(zhì)量與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)關(guān)系通過了1%的顯著性檢驗(yàn)，說明其相互存在著正向?qū)?shù)關(guān)系。

（2） 空氣質(zhì)量與二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)關(guān)系沒有通過顯著性檢驗(yàn)，因此，空氣質(zhì)量與二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量不存在對(duì)數(shù)關(guān)系。究其原因，除了烏魯木齊和昌吉的二產(chǎn)用水量略有增長(zhǎng)外，其余城鎮(zhèn)的二產(chǎn)用水量下降或零增長(zhǎng)，致使空氣質(zhì)量與二產(chǎn)用水量間不存在對(duì)數(shù)關(guān)系。

（3） 三產(chǎn)用水量增加不明顯，三產(chǎn)用水量與空氣質(zhì)量也不存在對(duì)數(shù)關(guān)系。

三產(chǎn)水平與一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)關(guān)系均通過了1%的顯著性檢驗(yàn)，由于一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量的增加，擠占了三產(chǎn)的用水量，影響到了三產(chǎn)的發(fā)展，因此，三產(chǎn)水平與一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量間存在著負(fù)向?qū)?shù)關(guān)系。三產(chǎn)發(fā)展快，其用水量隨之增加，三產(chǎn)水平與三產(chǎn)用水量存在著正向?qū)?shù)關(guān)系。

城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)關(guān)系通過了1%的顯著性檢驗(yàn)。由于一產(chǎn)用水量的增加，擠占了二產(chǎn)和三產(chǎn)的用水量，進(jìn)而影響到了工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的過程。因此，城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量存在著負(fù)向?qū)?shù)關(guān)系。城鎮(zhèn)化率與二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量的對(duì)數(shù)關(guān)系沒有通過顯著性檢驗(yàn)，城鎮(zhèn)化率與二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量不存在對(duì)數(shù)關(guān)系。

4.5?城鎮(zhèn)化與水資源間的脅迫關(guān)系分析

表4為城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫強(qiáng)度。通過分析表4不難看出：

（1） 從水資源對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫關(guān)系方面來看，天山北坡城市群的一產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量對(duì)空氣質(zhì)量的脅迫強(qiáng)度分別為0.11，0.36，屬于弱脅迫;二產(chǎn)用水量對(duì)空氣質(zhì)量的脅迫強(qiáng)度為0.41，為較強(qiáng)脅迫。一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量對(duì)三產(chǎn)水平的脅迫強(qiáng)度分別為?0.50?，0.51，均屬于較強(qiáng)脅迫;三產(chǎn)用水量對(duì)三產(chǎn)水平的脅迫強(qiáng)度為0.25，為弱脅迫。一產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化率的脅迫強(qiáng)度為0.45，屬于較強(qiáng)脅迫;二產(chǎn)用水量、三產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化率的脅迫強(qiáng)度分別為0.24，0.34，均屬于弱脅迫。

（2） 從城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫關(guān)系來看，天山北坡城市群的空氣質(zhì)量、三產(chǎn)水平對(duì)一產(chǎn)的用水量的脅迫強(qiáng)度分別為0.31，0.11，屬于弱脅迫;城鎮(zhèn)化率對(duì)一產(chǎn)用水量的脅迫強(qiáng)度為0.49，屬于較強(qiáng)脅迫?？諝赓|(zhì)量、三產(chǎn)水平、城鎮(zhèn)化率對(duì)二產(chǎn)用水量的脅迫強(qiáng)度分別為0.10，0.12，0.22，均屬于弱脅迫?？諝赓|(zhì)量、三產(chǎn)水平、城鎮(zhèn)化率對(duì)三產(chǎn)用水量的脅迫強(qiáng)度分別為?0.30?，0.33，0.32，均屬于弱脅迫。

從以上分析可以得出：① 天山北坡城市群的城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-較強(qiáng)脅迫，空氣質(zhì)量與二產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-弱脅迫，三產(chǎn)水平與一產(chǎn)用水量、三產(chǎn)水平與二產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-弱脅迫。② 空氣質(zhì)量與一產(chǎn)用水量、空氣質(zhì)量與三產(chǎn)用水量、三產(chǎn)水平與三產(chǎn)用水量、城鎮(zhèn)化率與二產(chǎn)用水量、城鎮(zhèn)化率與三產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度均屬于弱-弱脅迫。5?結(jié)論及建議

5.1?結(jié) 論

本文以天山北坡城市群為研究對(duì)象，選擇實(shí)際值與擬合值間的偏離程度?1-R2?作為脅迫強(qiáng)度，劃分脅迫強(qiáng)度的等級(jí)，并確定了交互脅迫強(qiáng)度的分類;同時(shí)，利用2005～2016年天山北坡城市群8座城市的面板數(shù)據(jù)，對(duì)水資源與城鎮(zhèn)化的脅迫強(qiáng)度、交互脅迫強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以得出以下結(jié)論。

（1） 從城鎮(zhèn)化與水資源的對(duì)數(shù)關(guān)系來看，天山北坡城市群空氣質(zhì)量與一產(chǎn)用水量存在著正向?qū)?shù)關(guān)系，三產(chǎn)水平與一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量存在著負(fù)向的對(duì)數(shù)關(guān)系，三產(chǎn)水平與三產(chǎn)用水量存在著正向的對(duì)數(shù)關(guān)系，城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量存在著負(fù)向的對(duì)數(shù)關(guān)系。因此，在干旱年份水資源短缺的情況下，如果天山北坡城市群的一產(chǎn)用水量、二產(chǎn)用水量仍然按照對(duì)數(shù)模式繼續(xù)增長(zhǎng)，那么隨著城鎮(zhèn)化率的提高，水資源開發(fā)率將達(dá)到極限，反過來會(huì)制約三產(chǎn)發(fā)展和城鎮(zhèn)化率的提高。

（2） 從水資源與城鎮(zhèn)化的脅迫程度來看，天山北坡城市群的一產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化率和三產(chǎn)水平產(chǎn)生了較強(qiáng)脅迫。二產(chǎn)用水量對(duì)空氣質(zhì)量的提高和三產(chǎn)水平產(chǎn)生了較強(qiáng)的脅迫。一產(chǎn)和三產(chǎn)的用水量對(duì)空氣質(zhì)量提高的脅迫強(qiáng)度為弱脅迫，二產(chǎn)用水量和三產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化率的脅迫強(qiáng)度為弱脅迫。因此，加快調(diào)整天山北坡城市群的用水結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)節(jié)水型科技的應(yīng)用和推廣，實(shí)現(xiàn)一產(chǎn)和二產(chǎn)用水量的零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)，才能降低一產(chǎn)和二產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫強(qiáng)度。

（3） 從城鎮(zhèn)化對(duì)水資源的脅迫強(qiáng)度來看，天山北坡城市群城的鎮(zhèn)化率對(duì)一產(chǎn)用水量產(chǎn)生了較強(qiáng)脅迫。空氣質(zhì)量、三產(chǎn)發(fā)展對(duì)一產(chǎn)用水量的脅迫強(qiáng)度為弱脅迫，空氣質(zhì)量、三產(chǎn)發(fā)展、城鎮(zhèn)化率對(duì)二產(chǎn)用水量的脅迫強(qiáng)度為弱脅迫，空氣質(zhì)量、三產(chǎn)發(fā)展、城鎮(zhèn)化率對(duì)三產(chǎn)用水量的脅迫強(qiáng)度為弱脅迫。說明城鎮(zhèn)化率的提高制約著一產(chǎn)用水量的繼續(xù)提高。因此，實(shí)現(xiàn)一產(chǎn)用水量的零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)迫在眉睫。

（4） 從城鎮(zhèn)化與水資源的交互脅迫強(qiáng)度來看，值得關(guān)注的是天山北坡城市群的城鎮(zhèn)化率與一產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-較強(qiáng)脅迫，空氣質(zhì)量與二產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-弱脅迫，三產(chǎn)水平與一產(chǎn)用水量、三產(chǎn)水平與二產(chǎn)用水量間的交互脅迫強(qiáng)度為較強(qiáng)-弱脅迫。因此，天山北坡城市群的一產(chǎn)用水量過大，已經(jīng)脅迫著城鎮(zhèn)化率的提高和三產(chǎn)的發(fā)展，受到一產(chǎn)用水量脅迫的城鎮(zhèn)化率，反過來又會(huì)脅迫著一產(chǎn)用水量的增加;二產(chǎn)用水量脅迫著空氣質(zhì)量的提高和三產(chǎn)的發(fā)展。提高用水效率，減少一產(chǎn)、二產(chǎn)的用水量，降低一產(chǎn)和二產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的脅迫，是天山北坡城市群首要解決的問題。

5.2?建 議

（1） 繼續(xù)實(shí)施退地減水，大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)。如果不持續(xù)實(shí)施退地減水政策，天山北坡城市群的城鎮(zhèn)化進(jìn)程將無水可用，同時(shí)，生態(tài)用水還會(huì)繼續(xù)被大量擠占。通過退地壓減農(nóng)業(yè)灌溉用水，一方面給艾比湖、瑪納斯河等流域增加生態(tài)流量，保護(hù)河流及周邊脆弱的生態(tài)，另一方面將退地節(jié)省出來的水轉(zhuǎn)移給城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的人口、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境用水。繼續(xù)推廣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)，完善滴灌等節(jié)水設(shè)施，實(shí)施渠系節(jié)水與田間節(jié)水相結(jié)合，工程措施和管理措施相結(jié)合，把一產(chǎn)用水量降到最低。

（2） 以水定產(chǎn)，提高二產(chǎn)的用水效率。目前，雖然天山北坡城市群的二產(chǎn)用水量持續(xù)減少，但是仍脅迫著城鎮(zhèn)化進(jìn)程。因此，需要建立嚴(yán)格的工業(yè)項(xiàng)目準(zhǔn)入條件，嚴(yán)防高耗水、重污染行業(yè)轉(zhuǎn)入天山北坡城市群，限制阜康、奎屯、吐魯番等地的煤電、煤化工和電解鋁等重工業(yè)項(xiàng)目的實(shí)施;支持工業(yè)企業(yè)以高效用水技術(shù)改造傳統(tǒng)的用水工藝，鼓勵(lì)工業(yè)重復(fù)用水，提高水資源的重復(fù)利用率，以此來緩解二產(chǎn)用水量對(duì)城鎮(zhèn)化的脅迫強(qiáng)度。

（3） 強(qiáng)化城鎮(zhèn)節(jié)水、治污和生態(tài)保護(hù)。加快節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，推進(jìn)烏魯木齊、昌吉等城鎮(zhèn)的海綿城市建設(shè)，建立與當(dāng)?shù)厮Y源相一致的城市綠化和景觀，控制耗水量大的綠地植物，限制高耗水服務(wù)業(yè)用水量。天山北坡城市群降水量稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，其流域是內(nèi)陸河流域，污染物基本都留在當(dāng)?shù)?，因此，亟須加大治污和生態(tài)保護(hù)力度;加快推進(jìn)天山北坡城市群石化、煤電、煤化工等企業(yè)清潔生產(chǎn)，強(qiáng)化污水處理，推進(jìn)零排放;加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)測(cè)，保障生態(tài)需水，完善生態(tài)補(bǔ)償制度。

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引用本文：聶春霞，田加源.天山北坡城市群水資源與城鎮(zhèn)化的交互脅迫作用[J].人民長(zhǎng)江，2019，50（1）：102-107.

Study on mutual-stress between urbanization andwater resource of northern Tianshan urban cluster

NIE Chunxia， TIAN Jiayuan

（Economic Research Institute ， Xinjiang Uygur Autonomous Region Development and Reform Commission， Urumqi 830002， China）

Abstract：Northern Tianshan urban cluster is facing water resource constraint. In order to study the mutual-stress between urbanization and water resources， this paper analyzes the logarithmic relationship between urbanization level and water consumption of three industries by using panel data from 2005 to 2016. It is found that the air quality has a positive logarithmic relationship with the water consumption of primary industry. There are negative logarithmic relationship between tertiary industry and the amount of water consumption of primary and secondary industries. The tertiary industry and the water consumption of tertiary industry showed a positive logarithmic relationship. There was a negative logarithmic relationship between urbanization rate and water consumption of primary industry. In addition， the urbanization rate and the water consumption of primary industry showed strong-strong mutual-stress. The air quality and water consumption of the primary and tertiary industries showed weak-weak mutual-stress. The tertiary industry， the urbanization rate and water consumption of tertiary industry showed weak-weak mutual-stress. Urbanization rate and water consumption of secondary industry showed weak-weak mutual-stress. Air quality and secondary industry showed strong-weak mutual-stress. The tertiary industry and water consumption of primary and secondary industries showed strong-weak mutual-stress. Therefore， water consumption of primary industry stressed the process of urbanization and the development of tertiary industry. Urbanization rate stressed the water consumption of primary industry. Water consumption of secondary industry stressed air quality improvement and the development of tertiary industry.

Key words：?water resource; urbanization; logarithmic relationship; inter-stress intensity; northern Tianshan urban cluster