喀什噶爾河流域水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展均衡性分析

宋 建

(新疆昌源水務(wù)集團(tuán)投資有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

喀什噶爾河流域位于我國(guó)西部邊陲新疆維吾爾自治區(qū)的西南部，它所孕育的喀什噶爾綠洲，跨越喀什地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜兩地州的九縣市及兵團(tuán)第三師，隨著新疆“絲綢之路核心區(qū)”建設(shè)和南疆產(chǎn)業(yè)發(fā)展與精準(zhǔn)扶貧等社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，喀什噶爾河流域的水資源需求面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源供給能力不平衡的問題越來(lái)越突出。自2012年開始實(shí)施的最嚴(yán)格水資源管理制度，也對(duì)喀什噶爾河流域水資源管理提出了更高要求?？κ?、克州在2017年最嚴(yán)格水資源管理制度考核等級(jí)評(píng)定中僅評(píng)為“合格”，特別是喀什地區(qū)排名末位。為此，研究喀什噶爾河流域最嚴(yán)格水資源管理下水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的均衡情況，為流域水資源管理提供數(shù)據(jù)支撐和政策建議。

1 研究方法

選用洛倫茲曲線與基尼系數(shù)和不平衡指數(shù)兩種方法相互驗(yàn)證，進(jìn)行喀什噶爾河流域水資源與喀什、克州和兵團(tuán)第三師10個(gè)縣市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展公平、協(xié)調(diào)性的量化研究和綜合分析。

1.1 洛倫茲曲線與基尼系數(shù)

洛倫茲曲線是美國(guó)科學(xué)家洛倫茲在1905年提出的一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)概念，最先用于研究國(guó)家或地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入分配的均衡問題，也適用于水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的研究。當(dāng)水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的洛倫茲曲線越接近對(duì)角線，說明水資源與該指標(biāo)要素的空間分布差異性越小，即水資源在該社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)配置的公平性越好；相應(yīng)的，代表洛倫茲曲線與對(duì)角線之間區(qū)域面積的基尼系數(shù)數(shù)值越小，公平性越好。洛倫茲曲線可以展示流域水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡程度，但無(wú)法對(duì)不均衡程度進(jìn)行定量的表述，這種情況下就需要借助基尼系數(shù)，基尼系數(shù)計(jì)算采用三角形面積法[1]，計(jì)算公式為：

(1)

式中，0≤G≤1，以水資源與灌溉面積的基尼系數(shù)為例；Mi—第i個(gè)縣市的水資源量在數(shù)量上的累積百分比；Pi—第i個(gè)縣市的灌溉面積在數(shù)量上的累積百分比，i從1到10取值。

基尼系數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果參照聯(lián)合國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)收入分配公平性的標(biāo)準(zhǔn)，小于0.2為絕對(duì)公平，0.2～0.3為比較公平，0.3～0.4為相對(duì)公平，0.4～0.5為比較不公平，大于0.5為非常不公平。

1.2 不平衡指數(shù)

采用不平衡指數(shù)[2]作為定量研究區(qū)域水資源指標(biāo)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)差異程度的工具，反映喀什噶爾河流域某縣市的水資源量占全流域比重與該縣市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)占全流域比重之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。不平衡指數(shù)數(shù)值越大，說明水資源與該社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的協(xié)調(diào)性越差，直角坐標(biāo)系中某縣市的點(diǎn)到直線y=x的距離(di值)的絕對(duì)值越大(如圖1所示)，說明該縣市水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的空間分布差異越大，計(jì)算公式如下：

(2)

(3)

圖1 不平衡指數(shù)示意圖

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及結(jié)果

考慮喀什噶爾河流域水資源與區(qū)域發(fā)展的實(shí)際情況，農(nóng)業(yè)用水、生活用水、生產(chǎn)用水和畜牧用水分別對(duì)應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)灌溉面積、人口數(shù)量、工業(yè)增加值和牲畜存欄量，喀什噶爾河流域水資源分配嚴(yán)重不均，實(shí)際用水量綜合反映整體需水和用水情況。以2015年為研究年，以該年度實(shí)際用水量(萬(wàn)m3)、灌溉面積(萬(wàn)畝)、人口數(shù)量(人)、工業(yè)增加值(萬(wàn)元)和牲畜存欄量(只)的系列數(shù)據(jù)，作為水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)，來(lái)計(jì)算各縣市水資源空間均衡性特征，見表1。相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自《新疆喀什噶爾河流域水資源利用規(guī)劃報(bào)告》《新疆水資源公報(bào)》《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》等。

喀什噶爾河流域?qū)嶋H用水量與灌溉面積、人口數(shù)量、工業(yè)增加值和牲畜存欄量相匹配的洛倫茲曲線如圖2—圖5所示，基尼系數(shù)及評(píng)價(jià)結(jié)果見表2，不平衡指數(shù)見表3。

表1 各縣市水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)現(xiàn)狀

表2 實(shí)際用水量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)基尼系數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

表3 實(shí)際用水量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的di值、不平衡指數(shù)

圖2 實(shí)際用水量與灌溉面積匹配的洛倫茲曲線

圖3 實(shí)際用水量與人口數(shù)量匹配的洛倫茲曲線

圖4 實(shí)際用水量與工業(yè)增加值匹配的洛倫茲曲線

圖5 實(shí)際用水量與牲畜存欄量匹配的洛倫茲曲線

3 結(jié)果分析

洛倫茲曲線和基尼系數(shù)值直觀地顯示出：喀什噶爾河流域?qū)嶋H用水量與灌溉面積匹配的洛倫茲曲線距離絕對(duì)平均線最近，基尼系數(shù)值為0.0837，評(píng)價(jià)結(jié)果為優(yōu)，說明實(shí)際用水量與灌溉面積的匹配在10個(gè)縣市間空間分布的差異最小，水資源配置公平性最好；距絕對(duì)平均線最遠(yuǎn)的洛倫茲曲線是實(shí)際用水量與工業(yè)增加值的曲線，基尼系數(shù)值為0.4519，評(píng)價(jià)結(jié)果為差，說明其在喀什噶爾河流域各縣市之間配置的公平性較差，空間分布差異性最大；實(shí)際用水量與人口和牲畜存欄量的基尼系數(shù)分別為0.1967、0.1801，均評(píng)價(jià)為優(yōu)。實(shí)際用水量與灌溉面積、人口、工業(yè)增加值、牲畜存欄量的不平衡指數(shù)分別為0.0110、0.0298、0.0626、0.0189，顯示了喀什噶爾河流域內(nèi)實(shí)際用水分布與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子分布的差異狀況，實(shí)際用水量與工業(yè)增加值分布的協(xié)調(diào)性最差，與灌溉面積的協(xié)調(diào)性最好。

3.1 實(shí)際用水量與灌溉面積分析

基尼系數(shù)值和不平衡指數(shù)數(shù)值最小，均顯示出水資源與灌溉面積的匹配均衡性最好，可能有兩方面主要原因。①由于新疆屬于干旱地區(qū)，降水稀少，人類在開發(fā)人工綠洲時(shí)多在沿河或有水的地區(qū)，耕地也多開發(fā)在水源附近或者能飲水的地區(qū)?？κ哺翣柡恿饔蚬喔让娣e集中分布在綠洲，因此水資源自然地與灌溉面積的匹配程度較高[3]。②與喀什噶爾河流域現(xiàn)有的用水結(jié)構(gòu)有關(guān)，當(dāng)前該地區(qū)用水以農(nóng)業(yè)用水為主，農(nóng)業(yè)用水占流域總用水量的90.77%，因而現(xiàn)狀年水資源與灌溉面積的匹配性最好。實(shí)際用水量與喀什噶爾河流域各縣市灌溉面積不平衡指數(shù)中，喀什市和阿圖什市的di值為正，說明這兩個(gè)市的實(shí)際用水量占全流域的比重多于其灌溉面積占全流域的比重；伽師市和英吉沙縣的di值為負(fù)，說明其實(shí)際用水量占全流域的比重少于其灌溉面積占全流域的比重；其余縣市的di值接近零，說明水資源與灌溉面積的協(xié)調(diào)性相對(duì)較好。

3.2 實(shí)際用水量與人口數(shù)量分析

在四個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)中，實(shí)際用水量與人口數(shù)量的基尼系數(shù)和不平衡指數(shù)數(shù)值均居中，即公平性和協(xié)調(diào)性居中。實(shí)際用水量與喀什噶爾河流域各縣市人口數(shù)量的不平衡指數(shù)顯示，喀什市的di值為負(fù)且絕對(duì)值最大，說明其水資源與人口數(shù)量的協(xié)調(diào)性最差；疏附縣、疏勒縣、伽師縣、岳普湖縣和兵團(tuán)第三師的di值為正，說明其實(shí)際用水量占全流域的比重多于其人口數(shù)量占全流域的比重。在喀什噶爾河“三條紅線”的定額指標(biāo)下，喀什市供水量極為有限，與喀什市較大的人口規(guī)模不相適應(yīng)，需要將城鎮(zhèn)化建設(shè)與水資源條件和承載力結(jié)合起來(lái)，科學(xué)規(guī)劃和發(fā)展；另一方面，當(dāng)前用水方式較為粗放，特別是農(nóng)業(yè)灌溉用水、生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重，急需由粗放型用水向節(jié)約集約用水轉(zhuǎn)變。其他縣市di值接近零或者為正數(shù)，說明這些縣市應(yīng)在水資源與人口數(shù)量的均衡性相對(duì)較好的基礎(chǔ)上，提高水資源利用效益和產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)價(jià)值，避免水資源浪費(fèi)。

3.3 實(shí)際用水量與工業(yè)增加值分析

基尼系數(shù)值和不平衡指數(shù)數(shù)值最大，均顯示出水資源與工業(yè)增加值的匹配均衡性最差。實(shí)際用水量與喀什噶爾河流域各縣市工業(yè)增加值的不平衡指數(shù)顯示，喀什市、烏恰縣、阿圖什市、兵團(tuán)第三師的di值為負(fù)，且喀什市di值的絕對(duì)值最大，遠(yuǎn)高于其他縣市，說明這些縣市實(shí)際用水量占全流域的比重少于其工業(yè)增加值占全流域的比重，喀什市實(shí)際用水量與工業(yè)增加值的均衡性最差。喀什市這一特點(diǎn)反映出兩方面原因，①最低的均衡性在一定程度上反映出喀什市實(shí)際用水量的產(chǎn)出效益較高，喀什市工業(yè)基礎(chǔ)較好，其他縣市多以農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)為主，工業(yè)發(fā)展相對(duì)落后，應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步保持較好的工業(yè)發(fā)展勢(shì)頭；②最低的均衡性表示，喀什市今后工業(yè)的發(fā)展受到有限水資源量的阻礙，均衡性若繼續(xù)下降的話，可能造成生態(tài)破壞等問題，必須在“以水定需”的原則下，科學(xué)規(guī)劃工業(yè)發(fā)展規(guī)模。

3.4 實(shí)際用水量與牲畜存欄量分析

在四個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)中，實(shí)際用水量與牲畜存欄量的基尼系數(shù)和不平衡指數(shù)數(shù)值均居中，即公平性和協(xié)調(diào)性居中。實(shí)際用水量與喀什噶爾河流域各縣市牲畜存欄量的不平衡指數(shù)顯示，喀什市、伽師縣、英吉沙縣、阿克陶縣和兵團(tuán)第三師的di值為正，說明其實(shí)際用水量占全流域的比重多于其牲畜存欄量占全流域的比重；疏附縣、疏勒縣、岳普湖縣、烏恰縣的di值為負(fù)，說明其實(shí)際用水量占全流域的比重少于其牲畜存欄量占全流域的比重，且岳普湖縣di值的絕對(duì)值最大，反映出岳普湖縣在這一指標(biāo)上協(xié)調(diào)性最差。畜牧業(yè)發(fā)展是喀什噶爾河流域農(nóng)村地區(qū)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展、扶貧攻堅(jiān)的重要手段，這一指標(biāo)上協(xié)調(diào)性較好的伽師縣、英吉沙縣等應(yīng)在充分發(fā)揮節(jié)水技術(shù)的情況下，適度擴(kuò)大牲畜存欄量，增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入，改善生活水平；協(xié)調(diào)性較差的岳普湖縣等應(yīng)適當(dāng)縮減牲畜存欄量，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，提高水資源生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。

4 討論

4.1 堅(jiān)持總量控制、以水定需，控制實(shí)際用水

喀什噶爾河流域水資源開發(fā)利用要與水資源承載能力[4]相協(xié)調(diào)，滿足并保障資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，水資源利用總量按“最嚴(yán)格水資源管理”中水資源開發(fā)利用“三條紅線”總量進(jìn)行控制[5]，按照分配給各河系及各灌區(qū)的紅線指標(biāo)控制。在用水結(jié)構(gòu)上，優(yōu)先滿足人畜飲水，再合理安排生產(chǎn)用水，發(fā)揮社會(huì)主義市場(chǎng)的調(diào)節(jié)作用，提高水資源的經(jīng)濟(jì)效益?？κ哺翣柡恿饔虻靥帤W亞大陸腹地，屬于暖溫帶大陸性干旱氣候，四季分明、降水稀少、光照充足、蒸發(fā)量大。流域地表徑流量空間分布嚴(yán)重不均，只有5個(gè)縣市產(chǎn)水，其他縣市無(wú)地表徑流量，地表荒漠化和水土流失嚴(yán)重，各縣市可利用水資源對(duì)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施的依賴性較大。因此，各縣市應(yīng)嚴(yán)格控制社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需農(nóng)業(yè)用水、生活用水、生產(chǎn)用水和牲畜用水量，如在農(nóng)業(yè)用水方面，強(qiáng)化節(jié)水措施，大力推進(jìn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)等[6]。在保障和改善該流域脆弱生態(tài)環(huán)境的前提下，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 優(yōu)化各縣市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提高水資源利用效益

喀什噶爾河流域農(nóng)業(yè)灌溉用水占比較高的用水結(jié)構(gòu)，與各縣市落后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式有關(guān)[7]。由于1m3水產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值僅為1元，而1m3水產(chǎn)生的工業(yè)增加值和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值分別為100元和500元，用水效益懸殊，未來(lái)比值差距更大[8]。因而，農(nóng)業(yè)用水比重較高是影響水資源利用效益的重要因素。要加速發(fā)展喀什噶爾河流域喀什地區(qū)、克州和兵團(tuán)第三師的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緩解水資源短缺的矛盾，應(yīng)該從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開始?？商剿鲗?shí)施農(nóng)業(yè)初始水權(quán)和水權(quán)交易制度[9]，農(nóng)戶使用高效節(jié)水手段節(jié)約下來(lái)的水通過水權(quán)交易中心以高于農(nóng)業(yè)水價(jià)數(shù)倍的金額進(jìn)行交易，通過水權(quán)交易推動(dòng)水資源從低價(jià)值使用向高價(jià)值使用轉(zhuǎn)變[10]。

5 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)喀什噶爾河流域10個(gè)縣市水資源與社會(huì)發(fā)展指標(biāo)均衡性的分析，可以看出實(shí)際用水量對(duì)農(nóng)業(yè)的支撐作用較好，對(duì)工業(yè)發(fā)展的支撐作用最差。水資源在各縣市之間分配不均衡、與四個(gè)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)匹配不均衡、水資源效益不高等問題，有待解決。因此，應(yīng)從控制喀什噶爾河流域各縣市實(shí)際用水總量、優(yōu)化各縣市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提高水資源利用效益兩方面，采取切實(shí)可行的水資源配置和利用措施。另外，應(yīng)在喀什噶爾河流域水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和規(guī)劃，為將來(lái)水資源可持續(xù)利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。