提高水資源利用效率促進河南省經濟高質量發展

李立元

為了解水資源利用情況與經濟高質量發展之間的協調關系，以河南省為例，依據2009—2018年河南省水資源和經濟的相關數據，通過耦合協調度模型評價河南省水資源與經濟高質量協調發展狀況。研究表明：隨著經濟由高速增長轉向高質量發展，河南省水資源-經濟耦合協調發展狀況也分兩階段向優質耦合方向發展。因此本文提出提高水資源利用效率、合理調整產業結構、優化水資源配置、實施創新驅動戰略等建議，為提升區域整體協調發展水平做參考。

水資源是支持經濟社會和維系良好生態系統發展的戰略性資源，它的有效利用能夠支撐經濟高質量發展，經濟高質量發展又促進了水資源的循環高效利用。但我國經濟長期粗放型增長，導致水資源的低效利用，從而又進一步抑制了經濟高質量發展。《生態文明體制改革總體方案》中也強調，區域的經濟發展不能超出當地水資源的承載能力和生態環境容量。由于河南省是地跨長江、淮河、黃河、海河四大流域的省份，地形地貌和水資源分布情況是中國的一個縮影。

一、研究區概況

河南省位于北緯31°23′～36°22′，東經110°21′～116°39′，如圖1 所示。全省總面積16.70萬km，占全國總面積的 1.73%。河南省地跨長江、淮河、黃河、海河四大流域，省內河流大多發源于西部、西北部和東南部山區;氣候為溫帶大陸性季風氣候—亞熱帶季風氣候，春季多旱災，夏季多澇災，霜凍、干熱風等災害也時有發生，全省多年年均降水量為477.80—1167.30mm（2005—2018），平均水資源量403.5億m，人均水資源量約376m，不足全國平均水平的1/5，水源性缺水和水質性缺水依然存在。河南省是三大糧食核心區之一，是糧食主產區，其優越的地理條件為農業的發展提供了充足的光、熱、水資源和肥沃的土地，實現水資源的有效利用，促進河南省經濟可持續發展。

經濟增長與水資源承載力之間存在兩種關系，將水足跡理論與經濟脫鉤分析理論結合來研究兩者之間的協調關系，考慮了優化水質污染所需用水量這一情況，可利用與經濟發展構建脫鉤指數模型，河南省水資源利用與經濟發展總體上處于脫鉤的狀態，發現經濟水平是河南省水資源利用量最主要正向影響因素。水資源經濟的耦合模型也是研究兩者協調關系的方法之一，而生態系統耦合則是自然資源和生態環境支撐，反映了社會經濟發展與生態環境及資源之間的最佳匹配狀態，從而避免經濟協調發展度不平衡的狀態出現。

二、數據來源與研究方法

（一）數據來源

指標數據來自于 2009—2018 年《中國統計年鑒》《河南省統計年鑒》《河南省水資源公報》《中國城市統計年鑒》等，對于數據來源中沒有直接給出的指標，本文通過相關指標計算得出。在使用指標數據時，遵循真實性、可比性、內容相符性等原則。

（二）構建評價指標體系

根據以往文獻對水資源綜合評價體系的研究基礎上，結合所研究的內容需要，遵循指標選取的有效性、科學性、可比性原則，從河南省的水資源子系統中選取工業用水（108 m）、農業用水（108 m）、人均用水量（m/人）、萬元GDP水耗（m/萬元）;從經濟系統中選取城鎮、農村居民人均可支配收入（元）、外貿易進出口總額（億美元）、人均GDP（元）、工業SO排放量（噸）等十個指標，構建河南省水資源—經濟高質量發展模型指標體系。

（三）構建模型和計算方法

1.確定指標權重和權重結果分析

首先，對原始數據進行無量綱處理，其目的是為了消除原始數據因量綱不同而造成數據處理不便，使各指標數據具有可比性。用極值法對初始數據進行標準化處理，即：

正向化指標：

在水資源系統中，工業用水、地下水供水量和人均用水量占據指標權重前三位，其權重分別為0.300、0.267和0.181。河南省土地多是農業用地，農業用水總量所占比例是最高的，占用水總量的50%以上;工業用水總量僅次于農業用水總量，早期工業生產時由于節水技術不成熟出現水資源浪費情況，導致工業用水效率不高，如今情況有所改善。而地下水源供水量權重為0.267，地下水近年來一直作為河南省主要供水水源，但與地表水源之間的差距越來越小;在經濟高質量發展系統中，工業上三大污染物的排放量都占了相當大的權重，其中，工業SO與廢水排放量權重最大，分別為0.198和0.169，充分體現出發展綠色經濟在經濟高質量發展中的重要性以及“綠水青山就是金山銀山”的理念，表明了人們在發展經濟的同時對美好生活環境的追求;除此之外，第三產業增加值占GDP比重和農村居民人均可支配收入這兩個指標所占權重也較大，分別為0.107和0.082。而地下水源供水量權重為0.267，地下水近年來一直作為河南省主要供水水源，2009—2018年地下水源供水量的平均值為127.26億m，占總供水量的比例約為58%，大于地表水源供水量的比例，但二者之間的差距越來越小，在2017年幾乎相等。

對原始數據進行無量綱處理，其目的是為了消除原始數據因量綱不同而造成數據處理不便，使各指標數據具有可比性。河南省人均年用水總量權重為0.181，其呈現波動變化，2010年為最低點222m/人，2013達到最大值256m/人，到2018年下降至244m/人。第三產業增加值占GDP比重和農村居民人均可支配收入這兩個指標所占權重也較大，分別0.107和0.082。2018年，河南省第三產業增加值占GDP的比重為45.2%，相比上年提高1.9個百分點，對GDP增長的貢獻率達到50.0%，三產超二產的格局逐漸形成，在人均GDP不斷提高的基礎上，10年間農村居民人均可支配收入顯著增高，向經濟共享時代推進。

2.構建耦合協調度模型

耦合度表示系統間相互作用程度的強弱，耦合協調度則表示相互作用中良性耦合程度的大小，從而體現協調狀況好壞程度，因此需要構建耦合協調模型，提高相關數據的準確性和有效性。首先，結合所得數據對水資源和經濟高質量發展建立綜合評價函數：

其中：a_j和b_j分別為水資源和經濟高質量發展各個指標的權重;x_j和y_j為水資源和經濟高質量發展的評價指標;f（x）與g（y）分別為水資源和經濟高質量發展系統的綜合評價函數。依據學者廖重斌以珠江三角洲城市群為例建立的耦合度模型：

本文涉及2個子系統，即水資源子系統，經濟高質量發展子系統，因此在本文中n=2，故有水資源和經濟高質量發展的耦合度：

顯然，0≤C≤1。耦合度只強調了系統間的關聯強度，并未強調兩個系統之間的協調性。因此用D表示水資源—經濟高質量發展的耦合協調度，計算公式為：

其中：T為水資源和經濟高質量發展水平的綜合評價函數; α、β為待定權數，基于相關研究，將兩系統視為同等重要，即將α和β均設定為0.5。

三、實證結果分析

（一）耦合協調度時序分布特征

由表5.可知耦合協調度除2009—2011和2014年為低、中度協調的耦合以外，其余年份均為高度協調的耦合。盡管當年水資源—經濟高質量發展系統的綜合評價指標和耦合協調度均有下降，但是在下一年通過政府實施政策與居民生活調整的情況下，水資源經濟高質量發展系統的各個評價指數又有所恢復，可見在水資源經濟高質量系統協調發展的過程中，政府要及時進行產業調整。

（二）河南省發展類型評價

根據計算所求得的各年耦合協調度，再依據耦合協調類型劃分標準，將河南省2009—2018年水資源和經濟高質量發展的耦合協調類型及發展類型劃分如下，見表6。

在調查中發現2014年河南省水資源由于降雨量、地表水資源和主要河流年徑流量等與多年平均值相比均有一定幅度的減少，該年水資源系統綜合評價指數大幅下降，且其發展類型轉為水資源滯后型。2015年經過政府調整和水資源供應量逐漸回升，水資源—經濟高質量發展系統的耦合協調度回到0.614，此后直到2018年發展政策的實施與產業調整，3年內河南省水資源與經濟高質量發展系統的耦合協調度都繼續保持高度耦合協調類型。隨著經濟高質量發展政策的實施，不斷進行產業調整，水資源對經濟高質量發展的承載力迎來新的挑戰，3年內河南省水資源與經濟高質量發展系統的耦合協調度都繼續保持高度耦合協 調類型，經濟發展需水給水資源供應造成了一定壓力。

四、結論與啟示

（一）結論

本文以河南省為例，通過熵權法估算了水資源和經濟高質量發展兩系統中各指標權重，根據兩系統的耦合協調模型，對河南省2009—2018年水資源—經濟高質量發展系統的耦合關系進行分析。隨著經濟步入新常態，水資源對經濟的承載力逐漸面臨更大的挑戰，從2014年起，河南省的發展類型從過去的經濟滯后型轉變為水資源滯后型，這表明水資源已經不能有效協同經濟增長。因此應采取措施提高水資源的承載力和重復使用率，在發展經濟的同時也要注重高質量發展，提高科技創新能力，堅持走綠色可持續發展道路。

（二）啟 示

1.提高水資源利用效率，發展生態農業。

農業用水總量的增加一方面顯示了農戶對于農作物投入成本的增加，另一方面也顯示了農業用水的效率低下，導致水資源的大量浪費。同時，結合土地資源、光能等其他自然資源的高效利用，選擇合適的種養結合模式，從而發展高效生態農業，充分發揮整體農業生態功能，以實現最佳的產出效益。

2.合理調整產業結構，實行差別價格管理方式。

河南省農業、工業和服務業的用水量差異較大，應通過調整經濟結構來減少農業單位產值的用水量，如實行差別價格管理方式，對不同行業實行不同額度的管理，超出額度部分采取不同的價格收取水費，從而轉變工業、農業和服務業的用水方式，促進產業結構性調整，切實加強污染防治，堅持發展綠色經濟。

3.實施創新驅動戰略，促進技術進步。

《生態文明體制改革總體方案》中也強調，區域的經濟發展不能超出當地水資源的承載能力和生態環境容量，觀察2009—2018年相關數據可知，制約河南省經濟高質量發展其中一個因素是創新性發展不足。在水資源承載力逐漸減弱的情況下，技術開發費用投入力度需加強，水資源的節水工程沒有得到技術上的突破，使得水資源承載力不能適應經濟規模的增長速度。要解決這一問題，必須進行產業結構調整，使水資源能夠更好地承載經濟的發展，實現經濟與水資源環境的協調可持續發展。

（作者單位：河南大學 國際教育學院）