阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化與水資源利用量化關(guān)系研究

晁增福 張艷波 韓天紅 邢小寧

城鎮(zhèn)化是當(dāng)今世界上最重要的社會、經(jīng)濟現(xiàn)象之一，是一個國家或地區(qū)社會、經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是人類社會走向文明和進步不可逾越的歷史階段。根據(jù)全球經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)律和趨勢來看，城市的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進是當(dāng)代經(jīng)濟發(fā)展的核心，是促進經(jīng)濟騰飛的主要動力［1］。新疆地區(qū)地處祖國邊疆，經(jīng)濟發(fā)展相對落后，加快城鎮(zhèn)化建設(shè)速度，對該地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定都具有積極的意義。《新疆維吾爾自治區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展十二五規(guī)劃綱要》也明確提出要“加快推進新型城鎮(zhèn)化?！?/p>

邢小寧等［2］根據(jù)非農(nóng)業(yè)人口口徑就阿克蘇地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平做了預(yù)測，指出阿克蘇地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于全疆平均水平，與全國平均水平的差距更大，而且這種差距有不斷擴大的趨勢(2011)。城市化過程不僅包括城市人口和城市數(shù)量的增加，也包括城市的進一步社會化、現(xiàn)代化和集約化［3］。人口的增加和經(jīng)濟社會活動的加強，導(dǎo)致城市用水量的增加，城市用水量的增加又會引起區(qū)域水資源格局的變化，這種變化會影響城市化進程，而且影響城市周圍的生態(tài)環(huán)境，生態(tài)環(huán)境的變化又會反過來影響城市化［4］。陳波罛等［5］指出，快速城市化進程中水資源的硬約束作用將會越來越大(2005)。鮑超等［6］分析了河西走廊城市化水平與水資源利用的關(guān)系，探討了水資源約束下城市化發(fā)展模式(2006)。目前，對于極端干旱氣候下的塔里木河流域城市化與水資源相互關(guān)系的研究仍少有人涉獵［7］。

本文結(jié)合新疆統(tǒng)計年鑒(2005～2013)和相關(guān)的研究文獻，就新疆阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化過程、水資源利用和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系進行量化研究，以期為加快阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)、經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展及水資源的可持續(xù)開發(fā)提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

阿克蘇地區(qū)位于新疆天山南麓、塔里木盆地北緣，總面積13.25萬平方公里。阿克蘇地區(qū)轄阿克蘇市和庫車、沙雅、新和、拜城、溫宿、阿瓦提、烏什、柯坪8縣1市的82個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和26個國營農(nóng)林牧場。比較特殊的是，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師所屬16個團場及自治區(qū)縣級直轄市阿拉爾市也分布在阿克蘇地區(qū)境內(nèi)。

阿克蘇地區(qū)是新疆水資源最為豐富的地區(qū)之一。阿克蘇境內(nèi)共有冰川1298條，總面積為4098平方公里，每年冰雪儲水量約3 500億立方米。昆瑪力克河、阿克蘇河、渭干河三大水系由16條主要干流及大小60多條主要泉水河流組成，地表水年徑流量129.4億立方米，水能資源蘊藏量達397萬千瓦。干流全長1 321公里的國內(nèi)最長的內(nèi)陸河——塔里木河在阿克蘇穿境而過。儲水量約2154億立方米。高山冰川、天山積雪是地表河水的主要補給源泉。區(qū)內(nèi)主要有阿克蘇河、渭干河、塔里木河三大水系及大小60多條泉流。地下水總儲量106.2億立方米，動儲量51.2億立方米，地表水形成許多小湖泊。

根據(jù)阿克蘇地區(qū)2011年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報計［8］，2011年地區(qū)生產(chǎn)總值(含一師、石油開采作業(yè)區(qū))778.78億元，較上年增長14.1%;地方生產(chǎn)總值362.87億元，增長20.2%。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值92.35億元，增長9.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值128.21億元，增長29.1%;第三產(chǎn)業(yè)增加值142.31億元，增長20.3%。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為25.45:35.33:39.22。年末全區(qū)總?cè)丝?含阿拉爾市)256.28萬人，地方總?cè)丝?不含阿拉爾市)238.97萬人。地方總?cè)丝谥?，非農(nóng)業(yè)人口74.99萬人，農(nóng)業(yè)人口157.36萬人。

2 阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟發(fā)展與水資源利用的關(guān)系

2.1 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

考慮到2004年自治區(qū)縣級直轄市阿拉爾市正式成立，人口、經(jīng)濟等指標(biāo)單獨核算，文章整理了2004年之后阿克蘇地區(qū)(不含阿拉爾市)的人口、經(jīng)濟等相關(guān)序列數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)主要來源于新疆統(tǒng)計年鑒(2005～2013)及阿克蘇地區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報計。其中，相關(guān)文獻均未提供2010年城鎮(zhèn)人口和鄉(xiāng)村人口數(shù)據(jù)，文章利用線性插值法做了補充。

表1 2004～2012阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平和用水效益

目前關(guān)于城鎮(zhèn)化水平的計算方法較多，且不統(tǒng)一。文中城鎮(zhèn)化水平(記為UL)以城鎮(zhèn)人口口徑計算得到，即城鎮(zhèn)化水平為城鎮(zhèn)人口占全部人口的比例;用水效益(記為WB)用單位用水的產(chǎn)值來表示，即用水效益為地區(qū)生產(chǎn)總值除以用水總量。

鑒于指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)量綱不同，在對比之前需要對各指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使之變換成統(tǒng)一的無量綱數(shù)值。本文采用初值標(biāo)準(zhǔn)化對數(shù)據(jù)進行處理，即

其中表示第列數(shù)據(jù)的無量綱數(shù)值，表示第列數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)。

2.2 阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟發(fā)展與水資源利用變化情況

通過標(biāo)準(zhǔn)化后的無量綱數(shù)據(jù)可以看到，2004～2012年期間，阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化率、用水總量無明顯的變化趨勢，人均用水量、用水效益和地區(qū)生產(chǎn)總值上升趨勢比較明顯(圖1)。

圖1 2004～2012阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平、水資源利用和生產(chǎn)總值變化

進一步分析各指標(biāo)的增長速度(圖2)，阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化率用水總量和人均用水量的增速在僅存在輕微的震蕩，基本都落在區(qū)間［－0.05，0.05］內(nèi);2004～2012期間用水效益和地區(qū)生產(chǎn)總值增長速度都大于10%，且增長速度具有上升趨勢，2011年地區(qū)生產(chǎn)總值的增度達到了27.78%，遠(yuǎn)高于同期國家和自治區(qū)生產(chǎn)總值的增長速度。

圖2 2004～2012阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平、水資源利用和生產(chǎn)總值增速

2.3 阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟發(fā)展與水資源利用關(guān)系分析

(1)有關(guān)城鎮(zhèn)化水平與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系，周一星教授［9］和鮑超等［6］都做過相關(guān)研究。周一星教授對1997年世界157個國家和地區(qū)的資料進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，城市化水平(UL)與經(jīng)濟增長(GDP)之間的關(guān)系既不符合線性相關(guān)，也不符合雙曲線模式，而是對數(shù)曲線關(guān)系，即

文獻［6］以河西走廊地區(qū)各城市為研究對象對(2)進行了驗證，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)城市化水平隨經(jīng)濟發(fā)展水平呈對數(shù)增長(均通過顯著性檢驗)，且城市化水平與經(jīng)濟發(fā)展水平之間的對數(shù)值相關(guān)關(guān)系很強。

根據(jù)2004—2012年阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平、地區(qū)生產(chǎn)總值和(2)可得到阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平與經(jīng)濟增長之間的對數(shù)曲線模型

進一步檢驗?zāi)Ｐ?3)，UL與ln(GDP)二者的相關(guān)系數(shù)(Multiple R)為0.168 2，顯著性水平下的臨界值(Significance F)為0.665 3，即阿克蘇地區(qū)城市化水平與經(jīng)濟增長之間的對數(shù)曲線關(guān)系并不顯著。與以往的檢驗公式有一定的出入。究其原因，一方面是由于阿克蘇地區(qū)特殊的行政體制(區(qū)域內(nèi)有阿克蘇地區(qū)、阿拉爾市、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師和石油開采作業(yè)區(qū)等部門)容易造成相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的出入，更重要的是阿克蘇地區(qū)的城鎮(zhèn)化進程嚴(yán)重滯后于經(jīng)濟發(fā)展速度。2004～2012年阿克蘇地區(qū)生產(chǎn)總值平均每年增加了33.18%，而城鎮(zhèn)化率平均每年只提高0.3%。

(2)有關(guān)用水總量與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系，宋建軍［10］等根據(jù)50年間全國GDP指數(shù)與年用水量數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)分析得出用水總量(WU)與經(jīng)濟發(fā)展表現(xiàn)為冪函數(shù)關(guān)系。

根據(jù)2004～2011年阿克蘇地區(qū)用水總量、經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)擬合阿克蘇地區(qū)用水總量與經(jīng)濟增長之間的冪函數(shù)模型時，ln(WU)與ln(GDP)僅為0.280 9，顯著性水平下的臨界值卻高達0.5，即二者的冪函數(shù)關(guān)系不顯著。

利用2004～2009年阿克蘇地區(qū)用水總量、經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)擬合阿克蘇地區(qū)用水總量與經(jīng)濟增長之間的冪函數(shù)模型時時，相關(guān)系數(shù)達到了0.755，顯著性水平下的臨界值下降為0.083，阿克蘇地區(qū)用水總量與經(jīng)濟發(fā)展之間的冪函數(shù)關(guān)系(4)較顯著。

究其原因，2010年全國對口支援新疆工作會議在北京召開，動員19個省市開展對口支援新疆工作，浙江省對口支援阿克蘇地區(qū)。2010～2012年期間阿克蘇地區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值增速迅猛，期間地區(qū)生產(chǎn)總值增速都超過20%，尤其是2011年GDP增速達到了27.78%。2012年地區(qū)生產(chǎn)總值高達6 121 381萬元，是2009年的1.91倍多。而用水總量與區(qū)域水資源總量及供水密切相關(guān)，并無明顯變化。與之對應(yīng)的是，地區(qū)用水效益持續(xù)提升，2011年地區(qū)用水效益為49 743.75萬元/億立方米，是2009年地區(qū)用水效益的1.61倍多，2004年地區(qū)用水效益的3.24倍多。

(3)有關(guān)城鎮(zhèn)化水平與用水總量之間的關(guān)系，鮑超等［6］在其他學(xué)者前期研究工作的基礎(chǔ)上指出，城鎮(zhèn)化水平與用水總量之間應(yīng)該是對數(shù)曲線模型。為此，利用2004～2011年阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化率和用水總量做非線性回歸分析，得到阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平與用水總量的對數(shù)曲線模型，即

然而，對模型作顯著性水平分析時發(fā)現(xiàn)其臨界值達到了0.276 6，阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平和用水總量之間的對數(shù)曲線關(guān)系并不十分顯著。而對其做雙曲線擬合時，其顯著性水平臨界值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.05，即阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平與用水總量呈雙曲線性關(guān)系，

進一步對公式(6)求導(dǎo)，可以得到阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化水平與用水總量的相關(guān)變化率為，－32.75/(32.75×WU－3 216.84)2，小于零。即隨著城鎮(zhèn)化水平的提高，用水總量是減少的。也就是說，阿克蘇地區(qū)的城鎮(zhèn)化對區(qū)域水資源的保護發(fā)揮著積極的作用。

3 結(jié)論

3.1 阿克蘇地區(qū)城市化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平。根據(jù)以往的對數(shù)曲線模型，隨著地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值的增加，城鎮(zhèn)化水平的增加速度會逐漸放緩，但城鎮(zhèn)化水平始終會隨著經(jīng)濟增長而增長。但阿克蘇地區(qū)城市化水平與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系區(qū)別與以往的經(jīng)驗公式，在地區(qū)生產(chǎn)總值大幅提升的前提下，地區(qū)城鎮(zhèn)化水平卻并沒有顯著變化，2004～2012的4次出現(xiàn)的負(fù)增長。阿克蘇地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平有待大幅提升。

3.2 得益于浙江省援建等有利因素，阿克蘇地區(qū)經(jīng)濟增長方式正在向好的方向轉(zhuǎn)變。阿克蘇地區(qū)地處生態(tài)脆弱區(qū)，有效地水資源對地區(qū)生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟增長和社會穩(wěn)定都有著舉足輕重的意義。2004～2009年阿克蘇地區(qū)生產(chǎn)總值的增加和用水總量密切相關(guān)，呈冪函數(shù)關(guān)系。自2010年二者的顯著性關(guān)系減弱，而用水效益大幅提升。阿克蘇地區(qū)應(yīng)該進一步調(diào)整水資源開發(fā)利用模式，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，實現(xiàn)需水零增長或者負(fù)增長，這對阿克蘇地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定有著積極而重要的意義。

3.3 阿克蘇地區(qū)城鎮(zhèn)化率與用水總量呈雙曲線性關(guān)系，且相對變化率為負(fù)值，提高城鎮(zhèn)化率可以有效地減少用水總量，從而可以更好地保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境。同時，用水總量的減少也意味著用水效率的提升，是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

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