沿黃城市群水資源-經濟-生態-社會耦合協調研究

關鍵詞：水資源；經濟；生態；社會；耦合協調；高質量發展；沿黃城市群

中圖分類號：Ｘ３２１；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０６．００３

引用格式：朱永明，蔣威遠．沿黃城市群水資源－經濟－生態－社會耦合協調研究［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（６）：１４－１９，４２．

０引言

黃河流域在我國經濟社會發展空間格局中的地位重要，但水資源短缺、生態環境脆弱等問題在一定程度上制約了經濟高質量發展［１］ 。水資源、經濟、生態、社會間的關聯性顯著，評估四者的耦合協調狀況及互動關系，對推進黃河流域生態保護和高質量發展戰略的實施具有重要參考作用。

近年來，學界基于不同視角開展了關于多系統之間相互作用、協調發展的研究［２－８］ ，通過構建評價指標體系、評估不同系統的發展水平及其時空演變特征、探究各系統間的耦合協調關系及驅動因素等，為推動多系統協調發展提出相關建議。在水資源－經濟－生態－社會協調發展方面亦有研究，采用熵權ＴＯＰＳＩＳ 模型、耦合協調度模型等，評價區域水資源、經濟、生態、社會發展水平并探究兩兩之間的耦合協調及互動關系［９－１４］ ，但鮮有針對水資源、經濟、生態、社會４ 個系統的研究。

城市群對推動區域發展具有重要作用［１５］ 。中共中央、國務院印發的《黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》提出高質量高標準建設沿黃城市群、打造黃河流域高質量發展的增長極。蘭西城市群、寧夏沿黃城市群、呼包鄂榆城市群、晉中城市群、關中平原城市群、中原城市群、山東半島城市群等７ 個城市群，地域面積約占黃河流域九省（區）總面積的３１．６５％，２０２０年經濟總量占黃河流域的比例超過８０％，在黃河流域高質量發展中發揮主導作用。鑒于此，筆者對沿黃７ 個城市群２０１１—２０２０年水資源－經濟－生態－社會系統耦合協調及其時空演變狀況進行測度和分析，以期為推進黃河流域生態保護和高質量發展戰略的實施提供參考。

１ 研究設計

１．１ 研究對象基本情況

以沿黃７ 個城市群及所包含的地級市為研究對象。沿黃城市群基本情況見表１（表中基本指標占比為占７ 個城市群合計值的比例，因部分城市群之間有交叉地級市，故占比合計不等于１００％；山東半島城市群中的萊蕪市于２０１９年１月并入濟南市，考慮到有關指標數據的連續性，本研究仍將其作為單獨的地級市；關中平原城市群中的楊凌示范區為縣級行政區，本研究未將其作為獨立的行政區）。

１．２ 指標體系及數據來源

基于科學性、系統性、適用性、可操作性等原則，在對黃河流域高質量發展影響因素進行分析［１，１６］ 的基礎上，參考左其亭等［１７］ 、劉建華等［１８］ 的研究，從水資源、經濟、生態、社會４ 個維度共選擇３０個指標，構建水資源－經濟－生態－社會系統耦合協調量化評估指標體系，見表２。其中：水資源子系統設置水資源稟賦、水環境保護、水資源利用３ 類指標，用供水綜合生產能力、人均水資源量反映水資源稟賦狀況，用城市污水處理率、萬元ＧＤＰ廢水排放量、地表水水質達標率反映水環境保護狀況，用萬元ＧＤＰ 耗水量、水資源開發利用率反映水資源利用狀況；經濟子系統設置經濟基礎、創新驅動、開放合作３ 類指標，考慮到黃河流域是重要的產糧區，用人均ＧＤＰ、第一產業占生產總值比重、第三產業占生產總值比重衡量經濟基礎狀況，用Ｒ＆Ｄ經費投入強度、萬人從業人員中Ｒ＆Ｄ 人數、每萬人發明專利擁有量衡量創新驅動狀況，用對外貿易依存度、外商直接投資依存度衡量開放合作狀況；生態子系統設置生態修復和環境治理２類指標，用森林覆蓋率、人均公園綠地面積、濕地面積占轄區面積比重、人均耕地面積衡量生態修復狀況，用ＰＭ２．５年均值、化肥施用量、生活垃圾無害化處理率衡量環境治理狀況；社會子系統設置生活質量、人口特征和公共服務３ 類指標，用城鄉收入比、恩格爾系數、城鎮登記失業率反映生活質量，用城鎮化率、老齡化比例反映人口特征，用人均城市道路面積、文化產業營業收入占生產總值比重、每千人口衛生技術人員數量反映公共服務狀況。

２實證分析

２．１耦合協調度測度結果

２０１１—２０２０年沿黃城市群耦合協調度計算結果見表４。由表４ 與表３對照可知：從時間上看，２０１１—２０２０年沿黃城市群水資源－經濟－生態－社會耦合協調度整體呈上升趨勢，但研究時段末耦合協調度及耦合協調等級仍普遍較低，７ 個城市群耦合協調度平均值０．５２５對應的耦合協調等級屬勉強協調，其中山東半島城市群屬初級協調等級、蘭西城市群和寧夏沿黃城市群屬瀕臨失調等級、其他城市群屬勉強協調等級；從空間上看，耦合協調度及耦合協調等級呈現下游城市群相對較高、中游城市群次之、上游城市群相對較低的格局。

由表５ 可知：２０２０年沿黃城市群之間水資源－經濟－生態－社會耦合協調度及各子系統發展指數均存在較大差異，耦合協調度極差達０．１３２，水資源、經濟、生態、社會４ 個子系統發展指數極差分別為０．０３５、０．０８６、０．０３１、０．０４６，其中經濟子系統發展指數極差最大，表明沿黃城市群之間經濟發展狀況差異較大、不平衡問題突出。耦合協調度及耦合協調等級較高的城市群存在弱項（子系統），耦合協調度及耦合協調等級較低的城市群存在強項（子系統），如耦合協調度最高的山東半島城市群生態及水資源子系統發展指數較小，而耦合協調度較低的蘭西城市群生態及水資源子系統發展指數穩居高位。應注意的是耦合協調度最小的寧夏沿黃城市群４ 個子系統發展指數均相對較小，需要得到國家的更多關注和扶持。

２.２基于核密度估算的耦合協調度變化情況分析

選擇研究時段初期（２０１１ 年）、中期（２０１４年和２０１７年）、末期（２０２０ 年）的４ 個典型年份繪制沿黃城市群耦合協調度核密度曲線（見圖１），分析沿黃城市群水資源－經濟－生態－社會耦合協調度的變化情況。

１）耦合協調度變化趨勢。沿黃各城市群核密度曲線的頂點均逐漸右移，表明各城市群耦合協調度（耦合協調等級）均呈上升趨勢。

２）耦合協調度的城市（群） 間差異及變化趨勢。各城市群耦合協調度差距波動性較為明顯，寧夏沿黃城市群、呼包鄂榆城市群、中原城市群、山東半島城市群核密度曲線主峰高度上升、寬度減小，表明這４個城市群耦合協調度呈上升趨勢的同時差距逐漸縮小；蘭西城市群、關中平原城市群、晉中城市群核密度曲線主峰高度下降、寬度增大，表明這３ 個城市群耦合協調度的差距在研究時段呈擴大趨勢。

中原城市群和山東半島城市群核密度曲線拖尾現象不顯著，表明這２個城市群內部各城市耦合協調度差異不明顯。蘭西城市群和呼包鄂榆城市群存在明顯的左拖尾現象，表明這２ 個城市群內部各城市耦合協調度的差異逐漸減小，其中呼包鄂榆城市群各市耦合協調度的差異具有波動性。寧夏沿黃城市群、關中平原城市群、晉中城市群核密度曲線存在明顯的右拖尾現象，表明這３ 個城市群內部各市耦合協調度差異有增大趨勢。

３）耦合協調度極化程度。寧夏沿黃城市群核密度曲線有一個主峰和多個側峰，表明其耦合協調度呈現多極態勢；呼包鄂榆城市群、關中平原城市群和晉中城市群核密度曲線有２ 個明顯的頂點，表明耦合協調度呈現兩極態勢，其中關中平原城市群和呼包鄂榆城市群核密度曲線側峰高度逐漸降低、耦合協調度兩極化現象逐漸緩解；蘭西城市群、中原城市群和山東半島城市群核密度曲線為單峰，表明耦合協調度呈現單極態勢，但２０２０ 年蘭西城市群和山東半島城市群有側峰起伏，說明這２ 個城市群耦合協調度單極化態勢不穩定。

２．３沿黃城市群耦合協調關聯強度

基于２０２０年沿黃城市群各地級市耦合協調度，測算了各城市群中心城市及城市群交界處部分城市之間的耦合協調關聯強度。為便于觀察分析，利用ＡｒｃＧＩＳ進行可視化處理，見圖２（按照ＡｒｃＧＩＳ 自然斷裂法，對耦合協調關聯強度進行分級：小于３．０００，無關聯，圖中將其隱藏；３．０００～５．６１８，輕度關聯；５．６１９～１０．０７６，高度關聯；１０．０７７～１６．５６８，極度關聯）。

由圖２ 可以看出，沿黃城市群多數城市間耦合協調無關聯，只有少數城市間存在輕度及以上關聯，其中：極度關聯僅存在于空間上比較臨近的洛陽與三門峽之間、呼和浩特與包頭之間、包頭與鄂爾多斯之間；跨城市群城市間存在關聯的，多為輕度關聯、少數為高度關聯，山東半島城市群與中原城市群、中原城市群與晉中城市群關聯強度相對較高，跨城市群中心城市之間僅濟南與鄭州、鄭州與西安、鄭州與太原存在輕度關聯。

觀察沿黃城市群各中心城市之間的耦合協調關聯強度，蘭州與西寧、濟南與青島較高（分別為７．２２４、６．６７４），鄭州與濟南、鄭州與西安、鄭州與太原次之（分別為４．５３０、３．８６７、３．７２３），其他中心城市之間關聯強度均小于３．０００。各中心城市之間尤其是黃河上游的中心城市與中下游中心城市之間耦合協調產生較強關聯的不多。

３結論與建議

３．１結論

１）２０１１—２０２０ 年沿黃城市群水資源－經濟－生態－社會耦合協調度整體呈上升趨勢，但研究時段末耦合協調等級仍普遍較低，７ 個城市群整體屬勉強協調，其中山東半島城市群屬初級協調、蘭西城市群和寧夏沿黃城市群屬瀕臨失調、其他城市群屬勉強協調。

２）各城市群之間水資源－經濟－生態－社會耦合協調度及各子系統發展指數均存在較大差異，耦合協調度呈現下游城市群＞中游城市群＞上游城市群的格局，且部分城市群呈現兩極化或多極化態勢。

３）沿黃城市群多數城市間耦合協調關聯性較弱，只有少數城市間存在輕度及以上關聯。跨城市群城市間存在關聯的，多為輕度關聯、少數為高度關聯，山東半島城市群與中原城市群、中原城市群與晉中城市群關聯強度相對較高，跨城市群中心城市之間僅濟南與鄭州、鄭州與西安、鄭州與太原存在輕度關聯。

４）山東半島城市群水資源－經濟－生態－社會耦合協調度相對較高，但還不足以帶動黃河流域高質量發展，須與中原城市群緊密結合才能共同帶動黃河流域高質量發展；各城市群中心城市水資源－經濟－生態－社會耦合協調度也相對較高，但僅靠中心城市還不足以帶動沿黃城市群協調發展。

３．２建議

１）鑒于耦合協調度較高的城市群存在弱項、耦合協調度較低的城市群存在強項，各城市群應根據自身發展優勢錯位發展、補齊短板，如耦合協調度較低的蘭西城市群生態及水資源發展指數穩居高位，可以利用其生態優勢，保護生態，涵養水源，以創造更多生態產品、帶動經濟發展和民生改善。

２）牢固樹立“一盤棋”意識，加強城市群之間的合作與聯系，促進沿黃各城市群聯動協調發展。

３）鑒于區位、交通條件對水資源－經濟－生態－社會耦合協調有顯著影響，應充分發揮山東半島城市群的優良港口優勢等和中原城市群的“中繼站”作用，將山東半島城市群的優勢和作用向內陸延伸。但山東半島城市群的輻射范圍有限，應加強與中原城市群合作，推進沿黃各城市群之間的互聯互通。此外，可通過區域性中心城市的建設與發展、加強城市群之間的聯系，間接輻射帶動其他城市的高質量發展，如濮陽、菏澤可作為中原城市群和山東半島城市群之間的區域中心城市，長治可作為中原城市群、山東半島城市群、晉中城市群之間的區域中心城市，三門峽可作為中原城市群、關中平原城市群、晉中城市群之間的區域中心城市等。