四川省水资源空间均衡性分析_庄春义.pdf

四 川 水 利水资源管理四川省水资源空间均衡性分析庄春义，冯应和（四川省水利规划研究院，成都，）【摘 要】通过对水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益指数的基尼系数和均衡系数的计算，分析四川省水资源空间均衡性。结果表明：四川省水资源负载指数等级属于中等开发利用程度，但各市（州）差距过大，成都和环成都经济圈城市水资源负载指数过高，需要通过外部调水缓解用水紧张状况；各市（州）水土资源匹配系数差距悬殊，作为农产品主产区的遂宁市、自贡市、内江市、资阳市、南充市、广安市水土资源匹配程度差；用水效益指数逐年上升趋势明显，且各市（州）相对均衡；水资源均衡系数等级为一般失衡，表明四川省水资源空间分布与生产力布局不匹配。【关键词】水资源 负载指数 水土资源匹配 用水效益 基尼系数 均衡系数 四川省 中图分类号：文献标志码：文章编号：（）四川省多年平均水资源总量 亿，居全国第二，人均占有量，高于全国人均水平。但时空分布不均，从时间上看，月占全年降水总量的 左右，且大多以洪水形式流失；从空间上看，人口、耕地和经济总量占全省的盆地腹部区水资源总量仅占、人均不足，其中遂宁、资阳、自贡、内江 市人均不足，不到全国平均水平的。因此开展水资源空间均衡研究对于指导水网建设规划和四川水利高质量发展具有重要意义。在水资源空间均衡的研究方面，目前国内不仅有围绕空间均衡理论的研究，如郦建强等对水资源空间均衡要义及基本特征进行了研究，左其亭等提出了水资源空间均衡理论方法及应用研究框架；也有水资源空间均衡量化方法研究，如朱彩琳等采用洛伦兹曲线和基尼系数来研究水资源的空间匹配问题，夏帆等提出了水资源空间均衡系数计算方法。本文通过基于水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益指数的水资源空间均衡系数计算方法，以四川省各市（州）为研究单元计算全省水资源空间均衡系数，分析全省水资源空间均衡状态和特点，可为全省水网建设规划和水资源管理提供参考。研究指标及计算方法本文采用水资源负载指数、水土资源匹配系数、用水效益指数作为水资源空间均衡性分析指标。水水资资源源负负载载指指数数水资源负载指数最早在干旱和半干旱地区，利用降水、人口和农业灌溉面积等 项数据与水资源量的关系，反映水资源的利用程度及开发的难易程度。目前已广泛应用于水资源开发潜力评价、水资源可持续利用和水质承载力评价等方面。本文采用国内生产总值替代农业灌溉面积，具体计算公式为：式中，为水资源负载指数；为降水系数；为人口，万人；为国内生产总值，亿元；为水资源总量，亿。是与降水量有关的系数，不同降水量对应 值具体范围和计算公式如下：庄春义，冯应和：四川省水资源空间均衡性分析 式中，为全年降水量，。为直观反映水资源时空分布及开发利用的状况，对计算结果进行调整，将水资源负载指数划分为 个等级，如表 所示。表 水资源负载指数分级等级水资源开发利用程度水资源开发评价描述很高，继续开发潜力很小需要通过外部调水缓解用水紧张，）高，继续开发潜力较小开发条件较为困难，用水紧张，）中等，继续开发潜力不大开发条件中等，水资源压力一般，）较低，继续开发潜力大容易开发，水资源压力低，）低，开发潜力很大很容易开发，水资源利用程度较低 水水土土资资源源匹匹配配系系数数水土资源匹配系数指区域内平均每公顷耕地占有的水资源量，反映区域内水资源和耕地资源的组合状况以及水对耕地的满足程度。水土资源匹配系数越大，说明能够用于该区域的水资源越丰富，对区域内耕地的满足程度越高，越有利于农业生产活动；系数越小，能够用于该区域的水资源量就越匮乏，越不利于农业生产活动。水土资源匹配系数计算公式为：式中，为水土资源匹配系数，万 ；为农业用水量占用水总量的比例；为耕地面积，。用用水水效效益益指指数数用水效益指数用于评价水资源作为生产要素投入与产出的关系。用水效益指数越大，说明用水效率越高，越有利于水资源可持续利用。本文采用单方水地区生产总值来反映用水效益，计算公式为：式中，为用水效益指数，元；为地区生产总值，亿元；为用水量或供水量，亿。基基尼尼系系数数基尼系数（或称洛伦兹系数）是由意大利经济学家基尼（）于 年根据洛伦兹曲线提出的，用于评价国民收入分配之间的差异性。已有学者将其应用于水资源空间匹配度研究，本文采用张建华提出的一种简便易用的基尼系数计算方法，即：()式中，为基尼系数，为每个计算指标从第 组累到第 组的总和占全部总量的百分比，为组数。表 基尼系数与评价结果的对应关系基尼系数 ，），），）评价结果绝对均衡相对均衡比较合理差距过大极度不均衡 水水资资源源空空间间均均衡衡系系数数夏帆等引入协调发展度的概念提出了水资源均衡系数反映整体的均衡水平。将水资源负载指数基尼系数、水土资源匹配系数基尼系数、用水效益指数基尼系数进行协调发展度计算，得到水资源空间均衡系数，表达公式为：式中，为系统多要素的协调度，为系统多要素的综合评价指标，为系统第 个要素指标，为第 个要素指标的权重，参考有关研究成果，本文确定水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益指数的权重分别为 、和 。表 水资源空间均衡系数等级划分均衡系数 ，），），）均衡等级绝对均衡比较均衡一般失衡中度失衡严重失衡 计算结果与分析选取四川省 个市（州）为研究对象，采用四川省统计年鉴（年）和四川省水资源公报（年）的相关数据，根据前述研究方法，计算各研究对象水资源负载指数、水土资源匹配系数、用水效益及其基尼系数，应用水资源空间均衡系数计算方法计算 年全省水资源空间均衡系数。水水资资源源负负载载分分析析由水资源负载指数计算结果（表）可知，年全省水资源负载指数为 ，属中等开发利用程度，水资源压力一般。其中，成都市水资源负载指数最高，达到；自贡市、内江市、遂宁市、南充市、广安市、德阳市、资阳市水资源负载指数均超过，属开发利用很高，继续开发利用潜力很小，需要通过外部调水缓解用水紧张。这些区域均位于成渝双重经济圈和环成都经济圈范围，人口密集、经济总量大，在四川省经济社会发展、粮食安全和生态文明建设布局中具有重要战略地位。目前已纳入规划的引大济岷和长征渠两大骨干水网工程供水范围 四 川 水 利覆盖了上述区域，将有效解决水资源负载压力大的问题，从而支撑区域社会经济发展。从 年全省水资源负载指数变化情况看，年逐渐增加，而随后的 年逐渐减小，但水资源负载指数基尼系数（表）一直处于 附近波动，说明各市（州）差距过大，主要是成都和环成都经济圈城市水资源负载指数过高，也说明了实施引大济岷和长征渠两大骨干水网工程的必要性和紧迫性。年四川省各市（州）水资源 表 负载指数计算结果行政区水资源负载指数 均值全省 成都市 自贡市 攀枝花市 泸州市 德阳市 绵阳市 广元市 遂宁市 内江市 乐山市 南充市 眉山市 宜宾市 广安市 达州市 雅安市 巴中市 资阳市 阿坝州 甘孜州 凉山州 水水土土资资源源匹匹配配度度分分析析由 年全省水土资源匹配系数计算结果（表）可知，年全省水土资源匹配系数 ，基尼系数 （见表），说明各市（州）水土资源匹配系数差距过大，其中水资源丰富的阿坝州、甘孜州水土资源匹配程度较高，水土资源匹配系数分别高达 和 ；位于农产品主产区的遂宁市、自贡市、内江市、资阳市、南充市、广安市等水土资源匹配程度差，水土资源匹配系数不足 ；超过 的市（州）水土资源匹配系数低于全省平均水平。年全省水土资源匹配系数在均值上下波动，基尼系数处于 之间，属极度不均衡。需构建完备的水网体系，为粮食安全和经济社会发展提供坚实保障。年四川省各市（州）水土资源表 匹配系数计算结果行政区水资源匹配系数 均值全省 成都市 自贡市 攀枝花市 泸州市 德阳市 绵阳市 广元市 遂宁市 内江市 乐山市 南充市 眉山市 宜宾市 广安市 达州市 雅安市 巴中市 资阳市 阿坝州 甘孜州 凉山州 用用水水效效益益分分析析根据用水效益指数（见表）和基尼系数（见表）计算结果可知，年全省用水效益指数 元，全省用水效益指数逐年上升趋势明显，说明四川省水资源利用效率和用水效益不断提高；基尼系数在 之间，说明各市（州）用水效益指数绝对均衡。年四川省各市（州）表 用水效益指数计算结果行政区用水效益指数 均值全省成都市自贡市攀枝花市泸州市德阳市绵阳市广元市遂宁市内江市乐山市南充市眉山市宜宾市广安市达州市雅安市巴中市资阳市阿坝州甘孜州凉山州庄春义，冯应和：四川省水资源空间均衡性分析 水水资资源源空空间间均均衡衡分分析析根据水资源均衡系数计算结果（表）可知，年四川省水资源均衡系数基本维持在 左右，水资源均衡等级为一般失衡，表明四川省水资源总体丰沛，但水资源空间分布与生产力布局不匹配。一方面，人口、耕地和经济总量约占全省 的盆地腹部区水资源量仅占全省，水资源十分短缺，供需矛盾十分突出，造成水资源负载指数过高；另一方面，作为农产品主产区的遂宁市、自贡市、内江市、资阳市、南充市、广安市水土资源匹配程度过低，水资源对耕地的满足程度不高。表 年四川省水资源空间均衡系数计算结果年份水资源负载水土资源匹配用水效益水资源均衡系数 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 结论通过水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益指数的水资源空间均衡系数计算方法，以 年四川省各市（州）为研究单元计算水资源空间均衡系数。研究结果表明，年全省水资源负载指数为 ，属开发利用程度中等，水资源压力一般，水资源负载指数基尼系数处于 附近波动，说明各市（州）差距过大，主要原因是成都和环成都经济圈城市水资源负载指数过高；年全省水土资源匹配系数 ，基尼系数在 之间，说明各市（州）水土资源匹配系数差距过大，其中位于农产品主产区的遂宁市、自贡市、内江市、资阳市、南充市、广安市等水土资源匹配程度差，水土资源匹配系数不足 ，超过的市（州）水土资源匹配系数低于全省平均水平；年全省用水效益指数 元，全省用水效益指数逐年上升趋势明显，说明四川省水资源利用效率和用水效益不断提高，基尼系数在 之间，说明各市（州）用水效益指数绝对均衡；年四川省水资源均衡系数基本维持在 左右，水资源均衡等级为一般失衡，表明四川省水资源总体丰沛，但水资源空间分布与生产力布局不匹配。目前已纳入规划的引大济岷和长征渠两大骨干水网工程供水范围覆盖了水资源负载指数过高和水土资源匹配系数过低的成都、自贡市、内江市、遂宁市、南充市、广安市、德阳市、资阳市等区域，将有效解决水资源负载压力大和水土资源不匹配的问题，为粮食安全和经济社会发展提供坚实保障，亟待实施。参 考 文 献郦建强，王 平，郭旭宁，等水资源空间均衡要义及基本特征研究水利规划与设计，（）：，左其亭，韩春辉，马军霞，等水资源空间均衡理论方法及应用研究框架人民黄河，（）：朱彩琳，董增川引汉济渭受水区用水结构及水资源空间匹配分析人民长江，（）：夏 帆，陈 莹，窦 明，等水资源空间均衡系数计算方法及其应用水资源保护，（）：史 鉴，陈兆丰，刑大韦，等关中地区水资源合理开发与生态环境保护郑州：黄河水利出版社，杨 剑，孙小舟，曾 群，等基于负载指数的湖北省水资源开发潜力综合评价环境工程，（）：，曹一梅滇池流域水质开发潜力及承载力评价水电能源科学，（）：刘彦随，甘 红，张富刚中国东北地区农业水土资源匹配格局地理学报，（）：马慧敏，武鹏林基于基尼系数的山西省水资源空间匹配度分析人民黄河，（）：张建华一种简便易用的基尼系数计算方法山西农业大学学报（社会科学版），（）：作者简介：庄春义（），男，汉，湖北当阳人，高级工程师，硕士，研究方向为水资源利用与保护。：