空间错位视阈下淮河流域水资源区域差异分析

2012-10-14 07:45王学鹏
关键词:淮河流域错位用水量

王学鹏

空间错位视阈下淮河流域水资源区域差异分析

王学鹏

淮河流域水资源空间分布,在流域社会经济发展实践中形成了以地方政府为主导、频繁利用水利设施干预水资源配置的主要特征。淮河流域水资源配置实践中的空间错位,显示出流域社会经济发展实践中的矛盾和曲折。淮河流域水资源空间优化的目的在于提高流域水资源利用的效率,为此,淮河流域水资源空间错位的三类区域主体,应该明确自身属性,做好水资源利用规划。

空间错位;淮河流域;水资源;区域差异

本文基于空间错位理论,以淮河流域各省段为研究对象,采用区域水资源禀赋数量和水资源利用数量作为流域水资源空间错位的测度指标,构建流域水资源空间错位指数的测度模型,对淮河流域水资源空间错位的程度进行定量研究,以期为淮河流域经济社会发展提供决策依据。

一、研究方法与数据来源

从国外文献看,早期对流域上下游间水资源空间配置成本高涨现象的研究是基于对20世纪上半叶开始的大规模工业化和内陆流域开发与空间重构的大背景。其理论基础源自20世纪 60年代提出的空间错位理论假设。这一理论假设的提出本是用来表述当时美国大规模郊区化现象,以及对低收入的少数族裔(主要指居住在内城的黑人)的居住和就业空间机会的冲击[1],一经提出即引起了人们的广泛兴趣,并激发了旨在验证这一假设的大量实证研究和理论体系。当前,国内学者对空间错位理论的运用主要集中在城市地理学、规划学、社会学等领域,尚无对流域水资源空间错位的研究。

(一)水资源空间错位的测度方法

作为人类生产与社会生活必不可少的资源,水拥有自然和社会双重属性。基于水安全考量,在“流域管理和行政区域相结合”流域水资源管理模式下,流域水权往往由各级政府实际掌控。为了提升本区域对水资源的配置权,流域所辖各级政府频繁利用拦、蓄、提、引、制、配等水利工程和方法影响水资源在流域空间范围内的配置格局,再加上流域上下游水流属性和水资源的市场化改革,多种因素叠加在一起的结果,使得流域内各行政单元用水规模与水资源丰度指数常常不呈正比,借用空间错位理论,本文将其称之为“水资源空间错位”现象。“水资源空间错位”现象的出现,在一定程度上影响了流域内各错位地区的社会经济发展成本和面临的生态环境。为此,本文尝试性地构建了水资源空间错位指数的测度模型来定量分析水资源空间错位的程度。

(1)水资源丰度指数。水资源丰度指数主要用来表现一个地区水资源的数量(假定水资源质量是一致的)。本文选用水资源禀赋数量作为测度指标,其表达式为:

式中:wi为i地区的水资源丰度指数;xi分别代表i地区地表水资源拥有量。

(2)水资源错位指数。一个大流域B由n个二级区域Ai组成,实际使用的水资源数量为Y总。预期使用的水资源数量为Ei,实际使用的水资源数量为Yi。当二级区域Ai实际使用的水资源量与其水资源丰度指数成正比时,则区域Ai预期使用的水资源数量为Ei=wi*Y总。众所周知,大流域面积广泛,区域自然条件差异大,水资源分布不均匀,各段拥有的水利工程不一,用水条件不一致,存在错位现象。故本文引入水资源空间错位指数(YMI)指标,即预期使用的水资源数量与实际使用的水资源数量为之差:

(二)数据来源

水资源数据来源于淮河片水资源公报 (1999-2010年度)[2]。如果将流域看成是一个水系统,其内部各个区域均是该水系统的组成部分,则可以将上式YMI=Ei-Yi修正为 YMI′=100YMI/Y总,目的是为了便于对不同区域水资源空间错位的程度进行比较。

表1 2010年淮河流域供用水量 单位:亿m3

二、淮河流域水资源空间错位度分析

以淮河流域内的湖北省段、河南省段、安徽省段、江苏省段和山东省段为计算单元,经过简单的测算,得出各段水资源空间错位指数(见表2、表3和图1)。

表2 2010年淮河片水资源空间错位指数

图1 2010年淮河片水资源空间错位指数

表3 1999-2010年淮河流域水资源空间错位指数

(一)淮河流域水资源空间错位度特征

以淮河流域五个省段为计算单元,经过测算得到各省段水资源空间错位指数(表2),表明淮河流域五个省段都存在不同程度的水资源空间错位现象,错位指数最大为13.30,最小为-9.61。水资源空间错位程度最严重的为江苏段,2010年预期用水数量比实际用水数量多85.11亿m3,错位指数为13.30。水资源空间错位程度小的为湖北段,2010年预期用水数量比实际用水数量多0.35亿m3,错位指数为0.21。相比较而言,2010年河南段和山东段预期用水数量比实际用水数量要少,分别为-61.48和-31.97亿m3,错位指数分别为-9.61和-5.78。按照以上方法,进一步根据1999-2010年淮河片供用水量表,经过测算可得1999-2010年各省段水资源空间错位指数图(图2)。可知,1999-2010年,淮河流域内各段水资源空间正向空间错位与负向空间错位并存,且十多年来各段水资源空间错位状况稳定,变化很小。

图2 1999-2010年淮河片水资源空间错位指数

(二)淮河流域水资源空间错位度的段际差异分析

依据淮河流域水资源空间错位状况,对比5个区段水资源空间错位指数,按水资源空间错位程度的大小可以将5个区段划分为3种类型:高错位区域、中错位区域、低错位区域。

(1)高错位区域(错位指数绝对值大于 8.82),包括河南段和江苏段。河南段位于淮河流域上游,段内流域总面积86 428km2,人口661.68万,其中平原区面积55 325km2,山区面积31 103km2,有耕地面积2 179km2。段内地面落差980米,水流湍急。流域水资源一级保护区5个、保留区3个、开发利用区10个(河长824.6km,占上游河长61.46%)、缓冲区2个(数据来源:淮河片水资源公报)。由于水流湍急,水利设施少,耕地面积较小,长期用水量偏低。但是,改革开放以后,随着工业化进程加快,对水资源需求量猛增。由于地段所处丘陵和山区,地下水资源少且使用成本高,唯一可行的用水途径就是从淮河流域取水,结果导致近十几年来,实际用水量大增,错位度居高不下。

与河南段情况不同,江苏段位于淮河流域下游,段内流域总面积63 455km2,人口239.87万。其中平原区面积56 999km2、山区面积6 456km2、有耕地面积8 395km2。段内地面落差6米,水流平缓。流域水资源一级保护区18个、保留区2个、开发利用区8个(河长718.2km,占下游河长61.84%)、缓冲区0个。由于段内工业发展水平不高,工业用水较少。同时,耕地面积较多,平原区地下水资源丰富,使用成本较低,导致实际从流域用水量提水数量较少。当预期用水量处于较高水平下,水资源错位指数必然是很高。

(2)中错位区域(1.74-7.19,绝对值),包括安徽段和山东段。根据表3的水资源错位指数可知,中游安徽段主要呈现正向错位,山东段表现出负向错位。山东段主要位于沂沭泗水系,地势西高东低、北高南低。段内流域总面积7.96万km2,耕地5 706万亩,包括平原、中高山区、低山丘陵和岗地四大类。山地丘陵区面积占31%,平原区面积占67%,湖泊面积占2%。由于自然和历史等原因,山东段内水事纠纷多发,水事矛盾频频,严重影响该地区的社会稳定和经济发展。与河南段相似,近几年来,工业化进程的加快,从流域取水数量较大,决定了错位度居高不下。安徽段位于淮河流域中游,段内流域总面积66 626km2,人口2 954.18万,其中平原区面积42 491km2,山区面积24 135km2,有耕地面积21 504km2。段内地面落差16米,水流速度不快。流域水资源一级保护区15个、保留区4个、开发利用区45个(河长4493.4km,占中游河长79.31%)、缓冲区20个。由于水流平缓,水利设施很多,耕地面积大,地下水资源较为丰富,导致预期用水量大,实际用水量较多,错位度也较高。

(3)低错位区域(低于 0.21,绝对值)。 从表 3 可知,湖北段与上述4个段的水资源错位指数相比较低,近十几年来均在0.21以下,这说明湖北段实际使用的水资源规模与预期的水资源规模相差不大,表现出低错位现象。

三、结论

根据上述分析发现,在淮河流域内部,水资源空间存在着一定的差异性和不平衡性,江苏段和安徽段存在正向错位,河南段和山东段表现出负向错位现象,而湖北段的错位指数一直较小。安徽段与江苏段水资源优势尚没有得到充分发挥,水资源利用效率存在着巨大的提升潜力。笔者认为:在高错位的江苏段和中错位的安徽段地区,要积极通过拦、蓄、提、引、制、配等水利工程和方法优化水资源在流域段内的空间配置格局,提高水资源使用量和利用效率;而在上游河南段和山东段,考虑到水流属性,则应该逐步降低工业水消耗,减少工业生产对水资源的污染;对于低错位的湖北段,虽然实际使用的水资源规模与预期的水资源规模相差不大,但可以从提高利用效率着手,本着节俭原则,针对本区域资源做出合理的水资源利用规划。

[1]Kain J.Housing segregation,Negro unemployment and metropolitan segregation[J].Quarterly Journal of Economics,1968,82:175-197.

[2]淮河片水资源公报(1999-2010年度)[EB/OL].淮河水利网.

F124.5

A

1673-1999(2012)09-0065-03

王学鹏(1973-),男,安徽定远人,安徽科技学院(安徽凤阳233100)管理学院副教授,研究方向为经济学。

2012-02-29

安徽省教育厅重点课题“水安全与流域空间结构优化研究:以淮河流域安徽段为例”(2010sk365zd)。

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