铜川市水贫困测量评价

何涛 杜恒

摘要 从资源、能力、设施、使用、环境5个维度建立水贫困指数体系，选取27个评价指标，将二级评价指标原始数据进行标准化处理，运用层次分析法（AHP）计算权重，采用WPI模型测度了铜川市2008～2011年的水贫困水平。结果表明，铜川市在2008～2011年间水贫困得分总体下降，由0.79下降至0.16，呈现出向有利方向发展的趋势，2009年在能力和环境方面出现波动上升。设施和使用方面形势仍然严峻，在得分柱状图上该区的“短板”因素和年际变化得到了直观反映。研究结果可为水贫困评价指标体系构建提供基础，为黄土高原地区水资源科学管理提供理论依据。

关键词 水贫困；层次分析法；铜川市

中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）31-11046-03

Water Poverty Measure Evaluation of Tongchuan City

HE Tao， DU Heng

（Institute of Tourism and Resource Environment， Xianyang Normal University， Xianyang， Shaanxi 712000）

Abstract From the resources， capabilities， facilities， use， environment five dimensions to establish water poverty index system， selection of 27 evaluation index， evaluation index standardization of original data to the secondary processing， using the analytic hierarchy process （AHP） to calculate the weight， WPI model is adopted to measure the Tongchuan City water poverty levels of 2008-2011. Results show that the Tongchuan City during 2008-2011 water poor scores overall decline， fell to 0.16 from 0.79， showing a trend towards good direction， 2009 rise in volatility in terms of ability and the environment. Facilities and use of the situation is still severe， the score on the histogram of the "short board" factors and got intuitive reflect the interannual variability. The research results can provide water poor evaluation index system construction to provide the foundation， so as to provide theoretical basis for scientific management of water resources in Loess Plateau.

Key words Water poverty； Analytic hierarchy process； Tongchuan City

人类从20 世纪以来特别是近几十年来，随着人口与经济规模的急剧膨胀及人们生活水平的不断提高，日益增加的水资源需求对世界淡水资源造成了巨大的压力，水资源短缺、水污染及用水冲突等水资源问题日益复杂和严重^[1]。一直以来，水资源短缺已成为人们广泛关注的热点研究问题。在国际上，研究水资源短缺的视角和方法非常多，涉及资源承载力、水资源管理、消费、水足迹和虚拟水贸易等多方面的研究^[2]。2002年，Sullivan提出水贫困指数（WPI-Water Poverty Index）的概念，该指数是从一般的贫困理论出发，联系到水资源的开发、利用和管理以及人们利用水资源的能力和生计影响就形成了水贫困理论，也成为一个相对独特的研究视角，以期对集成的水资源管理提供理论依据，通过集成管理，达到人与自然和谐共生的目的^[3]，而人水和諧则是人与自然和谐的重要内容。国外对水贫困理论的应用研究主要分为3个方面：①全球尺度的研究。2002年，Peter等利用世界发展报告和世界资源研究所得相关数据对世界范围内的147个国家的WPI进行了计算，计算结果建立起了全球WPI数据集，以及首幅全球WPI地图^[4]。②国家间的对比研究。Sullivan对孟加拉国、柬埔寨、巴拉圭和巴西以国家为单元进行了对比研究^[5]。其还对尼泊尔、巴基斯坦和印度的3个流域进行了研究，对南非的4个社区、斯里兰卡的3个社区分别进行了研究^[6]。③国家内部的研究。主要有行政区、流域、社区尺度的研究。Claudia于2006年对贝宁全国各地区的WPI值进行了计算和研究^[7]。国内对水贫困理论的研究还处于探索阶段，集中在西北内陆河流域，何栋材对水贫困理论及其发展进行了梳理，并在黑河中游张掖市进行了实证研究^[8]；张辉等对水贫困指数在河西走廊三大内陆河流域的应用进行了对比研究^[9]；张翔对海河流域WPI进行了测量^[10]；邵薇薇等在Caroline A.Sullivan 的WPI框架下，以辽河、海河、松花江、黄河、淮河、长江和珠江七大流域为研究范围，选取了5个一级指标和29个二级指标对七大流域的水贫困进行了测算^[11]。

总体来看，国内对水贫困的研究主要以流域为尺度，对城市的研究还比较少。该研究即构建水贫困评价指标体系，以铜川市为例，测算水资源贫困水平，探索其变化规律及发展趋势，研究结果将为水贫困评价指标体系构建提供基础，为黄土高原地区水资源科学管理提供理论依据。

1 研究区域概况

铜川市位于关中盆地与陕北黄土高原过渡带，总土地面积3 882 km2，总人口84.86万人，其中城镇人口40.6万人。全市年平均降雨量550～709 mm，水资源总量2.295×109 m3，地表径流量2.288×109 m3，地下水资源量0.929×109 m3，人均占有水资源量相当于全国人均量的1/8，全省人均量的1/4。社会经济的迅速发展使水资源压力日趋严重，水资源不足已成为制约铜川市发展的重要因素之一（数据来源于《铜川市统计年鉴》）。

2 指标体系构建与权重确定

2.1 指标体系构建

WPI具有较强的普适性，从国际间对比到社区测度都能适用，该指标不仅能客观反映区域水资源的本底情况，还可以反映工程、经济、管理、人类福利以及社会环境等状况。根据铜川市的自身情况，结合文献中WPI模型及在国内外的应用，选取资源、能力、设施、使用、环境5个维度来表示影响水资源的因素，构建铜川市水贫困评价指标体系，并选取了27个对应的评价指标（表1）。

2.2 权重计算

利用AHP方法计算指标权重，构建了层次模型结构，根据该模型层次结构再通过构造6个判断矩阵。再以目标层分析矩阵为例，进行逐一分析。求解判断矩阵特征向量及特征根λmax=5.324 5，计算出各指标的权重。通过指标一致性CI=（λmax-n）/（n-1）检验，得出其一致性指标CI=0.072 4，小于0.10，并与平均一致性指标RI（1.12）对比，得出随机一致性比例CR=0.075 9。表明层次排序的结果具有令人满意的一致性。

3 实证分析

3.1 测量方法

采用WPI计算方法中的非均衡法，给予各目标层不同的权重，并将原始数据规格化（即数据标准化处理），将通过层次分析法所得权重对各子系统进行加权求和，得到水贫困分值，WPI计算值越高表明评价缺水问题越突出，评价值越低表明该地水资源状况越好^[12]。计算公式如公式（1）所示：

3.3.2 设施变化情況分析。

我国的水贫困和经济贫困存在明显的共生关系，经济发展一定程度地缓解了水贫困^[15]。伴随经济发展，各地区供水设施明显增加，政府对水资源的管理可以直接影响水资源的获取、分布、使用能力、水环境等，特别是在供水、水资源开发、利用中作用突出。由图2可以看出设施得分于2008～2011年由0.057降为0.012，铜川市政府在此期间重视污染治理、水资源的调配、提高水资源的重复利用能力。主要体现在农业节水灌溉率由2008年的93.14%上升至2011年的105.30%，农村用水普及率由76.00%提升至89.35%。

3.3.3 能力变化情况分析。

经济贫困直接影响政府的各项管理能力，从结论看来铜川市目前执政效果显著，能力得分于2008～2011年由0.150降为0.068，也反映了我国经济迅速发展的大趋势。财政的收入决定政府对用水设施的扶持能力，以及对用水环境的管理能力，政府对水利建设的支付能力逐步加强，铜川市财政收入2011年为2008年的两倍，4年间提高了7亿，政府支出占GDP比例、污染治理投资占GDP比例都有很大提高。2009年间出现了波动上升，从0.153上升至0.165，主要是经济增长受阻，财政收入不足等因素的影响。

3.3.4 使用变化情况分析。

总体上使用方面变化稳定，得分从2008年的0.087降至2011年的0.010，在2011年下降最为明显。其中污水集中处理率变化明显，特别是由2010年的57%提高至2011年的70%，万元GDP能耗降低率变化基本保持在5%以上，铜川市因煤炭工业而兴起，在资源利用方面受到了20世纪粗犷方式的影响，近年来政府逐渐意识到可持续发展的重要性和改善铜川市历史遗留环境问题的必要性，加强了对水资源利用机制的建设，积极建设资源节约型社会。相对其他项，使用变化最为缓慢，由此看来需要较长改变周期。

3.3.5 环境变化情况分析。

对于处于西北黄土覆盖地区的铜川来说，其水生态问题最为突出的就是生态缺水和干旱，同时暴雨泥石流的潜在发生性也很强。从其水环境的得分状况来看占到很大比重，2008年得分为0.230，2011年降为0.042，下降明显，特别是森林覆盖面积变化巨大，覆盖率4年上升了5%，其次工业用水排放量减少。2009年得分出现波动，资料显示2009年平均气温较2008年高1.9 ℃，相对生态需水量增加，水资源开发强度受经济因素影响下降明显，由2008年的38.22降至33.70。

4 结论与讨论

该研究从资源、能力、设施、使用、环境5个维度建立水贫困指数体系，选取27个评价指标，运用层次分析法（AHP）计算权重，计算铜川市2008～2011年水贫困水平，得出了以下结论：①2008～2011年间铜川市WPI呈下降趋势，2008～2009年下降速度较慢，2009～2011年下降趋势明显，铜川市水资源贫困状况总体上有所好转。

②铜川市近年来能够在水资源的开发、利用、管理、水环境改良方面积极作为，水生态状况有了良好改善，在资源储备、获取方面问题仍十分严峻。

基于以上研究，铜川市应从以下方面着手，进一步提高水资源自身条件和利用管理能力：

①加强开源节流建设，加强水库改造，合理处理废弃矿坑，控制人口变化情况。

②必须充分认识加快水利改革的重要性和紧迫性，当前和今后的一个时期，要把水利建设作为地区建设的优先领域。加强区域内几个灌区的治理及防洪建设，解除病险水库隐患，保障农业生产的正常推进。

③在促使经济迅速发展的同时，普及节水灌溉、资源高效利用、恢复生态等理念。

④建立污染权交易的相关机制，建立一个有效的、公平合理的水权交易市场，奖惩分明，鼓励和扶持资源利用率高的企业；加强对农业用水方式的改良，引进先进灌溉理念和方法，建立节水灌溉补贴机制。

⑤完善生态补偿机制，增加森林覆盖率、控制农药化肥使用，保持和改善流域内的水土环境；落实政策法规，形成政府主导的全民参与的社会保护制度，逐步完成对铜川市的生态修复。

在西北内陆，由水-土-气-生构成的生态系统中，水资源居于核心地位，水资源危机是干旱区最为重要的生态问题之一^[15]。作为西北黄土高原缺水区的代表，铜川市生态首要问题即缺水，以铜川市为切入点深刻探究干旱区的水资源变化及其发展规律，对铜川市及干旱地区水贫困评价体系构建，及水资源评价提供了借鉴意义。在王雪妮等的中国水贫困与经济贫困空间耦合关系研究中指出我国经济贫困与水贫困存在很强的相关性^[16]，相对于该研究水贫困情况较经济贫困更为明显，其原因一方面是铜川地区过去破坏式的能源开发导致环境恶化，另一方面与铜川地区所处位置有关，属于西北黄土高原缺水区。

参考文献

[1] 程国栋.黑河流域可持续发展的生态经济学研究[J].冰川冻土，2002，24（4）：335-343.

[2]

何栋材，徐中民，王广玉.水贫困测量及应用的国际研究进展[J].干旱区地理，2009，32（2）：296-303.

[3] SULLIVAN C A.Calculating a water poverty index[J].World Development，2002，30（7）：1195-1211.

[4] LAWRENCE P，MEIGH J，SULLIVAN C A.The water poverty index：an international comparison，Keele Economics Research Papers KERP[C]// Centre for Economic Research，Keele University，2003：12-13.

[5] SULLIVAN CAROLINE.The water poverty index：development and application at the community scale [J].Natural Resources Forum，2003，27（3）：189-199.

[6] SULLIVAN CAROLINE.Integration of the biophysical and social sciences using an indicator approach：Addressing water problems at different scales [J].Water Resources Management，2007，21：111-128.

[7] CLAUDIA HEIDECKE.Development and evaluation of a regional water poverty index for BENIN[R].International Food Policy Research Institute，Environment and Production Technology Development，2006：34-35.

[8] 何棟材.水贫困指数及其在内陆河流域的应用[D].兰州：西北师范大学，2009：10-22.

[9] 张辉，丁继新，王继峰.水贫困指数在河西走廊三大内陆河流域的应用[J].人民黄河，2012，34（7）：42-48.

[10] 张翔.水贫困指数及其在海河流域的应用[J].资源科学，2005（3）：34-37.

[11] 邵薇薇，杨大为.水贫乏指数的概念及其在中国主要流域的初步应用[J].水利学报，2007，38（7）：866-872.

[12] 孙材志，王雪妮，邹伟.基于WPI-LSE模型的中国水贫困测度及空间驱动类型分析[J].经济地理，2012，32（3）：9-15.

[13] 郭永龙，武强，王焰新，等.中国的水安全及其对策探讨[J].安全与环境工程，2004，11（1）：42-45.

[14] 张蕾，韩雪冰，范兴华.基于层次分析法的南京市水安全评价[J].水电能源科学，2012，30（12）：30-33.

[15] 贾宝全.干旱区生态学研究中若干问题的思考[J].干旱区地理，2007，30（1）：1-6.

[16] 王雪妮，孙材志，邹玮.中国水贫困与经济贫困空间耦合关系研究[J].中国软科学，2011（12）：180-192.