“一带一路”背景下乌鲁木齐的经济发展与水资源承载力研究

王建新，张 丽

(新疆财经大学 经济学院，乌鲁木齐 830012)

“一带一路”背景下乌鲁木齐的经济发展与水资源承载力研究

王建新，张 丽

(新疆财经大学 经济学院，乌鲁木齐 830012)

国家确定新疆为“一带一路”核心区，乌鲁木齐获得了新的发展机遇。然而乌鲁木齐作为我国30个极度缺水的城市之一，水资源缺乏制约经济发展问题不容忽视。文章以可持续发展理论为指导，对乌鲁木齐水资源承载力状况进行评价分析。选取人口总量、人均水资源量等13个指标建立评价指标体系，并且借助SPSS19.0分析软件进行数据处理。研究结果表明：乌鲁木齐水资源承载力在逐渐增强，但仍面临严峻考验，其中社会经济状况是其主要影响因素。

乌鲁木齐；水资源承载力；经济发展

随着“新丝绸之路”经济带的提出，新疆在新时期获得了新的发展机遇。在建设新丝绸之路经济带战略上，乌鲁木齐具有区位、政策、资源、文化等方面的优势，这些优势让乌鲁木齐在新时期面临重要的发展机遇。但是水资源的缺乏在一定程度上制约着乌鲁木齐的发展。乌鲁木齐总体规划提出，到2020年工业增加值将达到3 000亿元，城市规模也将达到500万人。这意味着到2020年乌鲁木齐市年用水量将会达到15亿m3，比当前超过11亿m3的年用水量还要多。可见随着工业化和城市化进程的加快，人口数量的增加，乌鲁木齐用水需求将会不断增长，用水缺口也将增大，因此，距海洋最遥远的城市乌鲁木齐正在面临一场严峻的缺水考验。

1 文献综述

国际上对水资源问题的研究比较多，但专门针对水资源承载力的研究相对较少，大多数在对产业承载力或可持续发展等研究中把水资源承载力作为一个因素来分析。近年来，水资源承载力问题随着国际水资源日益严峻而受到广泛关注。Harris等从水资源供应的角度研究了城市水资源承载力的问题[1]。Olli Varis等探索了我国长江流域社会经济发展与水资源承载力之间的关系[2]。T. Sawunyama等借用地理信息系统和遥感技术分析了林波波河流域小水库的调蓄能力，并且提出应将小水库作为水资源系统的一个部分加以利用[3]。

我国学者对水资源承载力的研究大多集中在水资源承载力的定义、评价方法和实证研究三个方面。许有鹏认为水资源承载力是指在特定的地域范围内和发展模式下，该地域内水资源能够支撑其经济发展和保持生态环境的最大限度[4]。夏军等指出应将可持续发展作为分析水资源承载力的前提条件[5]。李高伟等认为水资源承载力是一个地区的水资源在特定的社会历史和科技水平条件下，在不破坏该地区的社会和生态系统的前提下，能够支撑其最大的工农业、城市规模以及人口的能力[6]。目前，针对乌鲁木齐水资源承载力的研究相对较少，主要是在研究新疆整体水资源承载力时涉及到乌鲁木齐水资源的问题。较早对乌鲁木齐水资源承载力进行研究的是施雅风等人，他们利用常规趋势法对乌鲁木齐河流域水资源承载力进行了分析[7]。董煜等分析了乌鲁木齐市水资源承载力的特点，并利用系统动力学探索了不同政策对水资源承载力的影响[8]。李森在分析乌鲁木齐各个行业用水结构变化及其规律的基础上，探讨了变化的原因，并预测了未来用水结构的发展趋势，为乌鲁木齐社会经济的可持续发展提供了参考[9]。

鉴于目前国际国内对水资源承载力未有一个统一的概念，本研究将其界定为：在不同的社会条件和技术条件下，在合理开发利用水资源的前提下，该区域的水资源能够支持人口、经济和环境当前和未来发展的能力。因此，根据水资源承载力定义中所包含的内容建立评价指标体系，并据此运用主成分分析方法对乌鲁木齐水资源承载力进行分析。

2 乌鲁木齐概况、数据来源及处理

2.1 研究区域概况

乌鲁木齐位于新疆维吾尔自治区中北部，亚欧大陆腹地，北天山北麓、准噶尔盆地南缘，处于东经86°37′33″-88°58′24″，北纬42°45′32″-44°08′00″，海拔高度0.68 km到0.92 km，气候干燥，雨水较为稀少。2004年乌鲁木齐全年供水总量是8.37亿m3，2011年增长到10.68亿m3。此外，乌鲁木齐最高日供水量也在增加，2010年最高日供水量74万m3，2011年已经超过90万m3，2012年达到100.4万m3，接近城市日制水产能极限[10]。

2.2 数据来源及指标选择

数据主要来自《中国城市建设统计年鉴》《新疆统计年鉴》《乌鲁木齐统计年鉴》《中国统计年鉴》中2000-2012年的统计数据。以晁伟鹏等人的研究[11-13]为基础构建指标体系，选取了13个指标，即X1[GDP总量(108元)]、X2[固定资产投资额(108元)]、X3[总人口(104人)]、X4[非农人口(104人)]、X5[水资源总量(108m3)]、X6[年平均降水量(mm)]、X7[有效灌溉面积(103ha)]、X8[人口增长率(%)]、X9[污水集中处理率(%)]、X10[污水日处理能力(104m3)]、X11[人均GDP(元)]、X12[人均水资源量(m3)]、X13[城市人均日生活用水量(L)]。将这些指标录入SPSS19.0进行主成分分析，得出乌鲁木齐水资源承载力因素系数矩阵(表1)。从表1中能够看出，表中多数相关系数较大，表明各变量显现较强的线性关系，因此可以从中提取公共因子进行因子分析。

表1 相关系数矩阵

2.3 主成分分析数据处理

用SPSS19.0作主成分分析得到主成分的特征值、贡献率(表2)和因子载荷矩阵(表3)。从表2中可以看到，4个因子的累计贡献率达到91.306%，基本代表了乌鲁木齐水资源承载力的13个影响因子，符合主成分分析的要求。因此，进一步得出表3。由表3可知，X1，X2，X3，X4，X7，X8，X10，X11在成分1上有较高的载荷；X5，X12在成分2上有较高的载荷；成分3主要解释了X9，X13；成分4主要解释了X6。

表2 主成分特征值和贡献率

表3 因子载荷矩阵

第1主成分包括GDP总量、固定资产投资额、总人口、非农人口、有效灌溉面积、人口增长率、污水日处理能力、人均GDP，代表了社会经济发展状况，占50.675%的贡献率，表明社会经济发展状况是乌鲁木齐水资源承载力的主要影响因子。一方面，随着西部大开发战略的深入推进和国家战略重点西移，乌鲁木齐城市化和工业化速度不断加快，这使得乌鲁木齐生产用水和生活用水逐年增加。生产用水总量由2004年的1.55亿m3增长到2011年的8.77亿m3，而且仍在持续增长。乌鲁木齐的快速发展也吸引了来自全国各地的人口在此集聚。2012年末，乌鲁木齐市常住人口335万人，与上年相比增加了13.79万人。人口的持续增长给乌鲁木齐水资源承载力带来巨大的挑战。另外，2012年乌鲁木齐农业有效灌溉面积是53 700ha，这意味着需要大量的水资源。据乌鲁木齐水务部门的数据显示，2012年乌鲁木齐的总用水量是11.1亿m3，而农业用水为6.6亿m3，占用水总量的60%。乌鲁木齐农业大部分集中于和平渠灌区和青年渠灌区，一定程度上存在大水漫灌的浇灌方式，水资源的利用系数仅为45%。虽然农业在生产用水中的比重不断减少，但是相比其他产业用水量仍占较大比例，农业用水问题依然严峻。另一方面，乌鲁木齐的固定资产投资额逐年增加，2000年固定资产投资额为125.04亿元，2012年增长为1 010.3亿元。固定资产投入额的增加使得城市能够引进先进的技术和提高基础设施水平。2006年乌鲁木齐有污水处理厂5座，到2012已经新建和改扩建了9座污水处理厂。城市排水管道密度2000年为2.67km/km2，2012为3.53km/km2。污水日处理能力由2000年的20万m3，2006年的36.5万m3，到2012年的73.1万m3，这在一定程度提高了乌鲁木齐水资源的利用率。

第2主成分是水资源供应状况。主要包括水资源总量、人均水资源量。2011年乌鲁木齐年用水量为10.68亿m3，而当年水资源总量为9.55亿m3；2012年用水量为11.1亿m3，当年水资源总量为9.85亿m3，显示出乌鲁木齐水资源供需不平衡。另外，乌鲁木齐人均水资源量存在明显不足。按国际上通用标准计算，人均水资源量大于2 000m3为水资源丰富的地区，1 000m3到2 000m3之间的地区是脆弱区，500m3到1 000m3之间是紧缺区，小于500m3为贫困水区[14]。2011年乌鲁木齐人均水资源量为388m3，2012年为351m3，均低于500m3，处于贫困水区。随着城市化进程加快，乌鲁木齐人口增长，意味着城市用水量会不断增加，但是水资源总量一直处于波动状态，有的年份甚至在减少，水资源供需矛盾十分突出。

第3主成分包括污水集中处理率、城市人均日生活用水量。乌鲁木齐的城市人均日生活用水量从2003年的469.36L下降到2011年的143.68L。虽然2012年该指标有所上升，为148.69L，但是总体呈现下降趋势。说明随着人们节水意识的增强，节水设施的推广应用，一定程度上缓解了用水压力。乌鲁木齐污水集中处理率2011年为77.38%，2012年已经达到81.89%，这说明随着污水处理技术的提高，污水集中处理程度不断加强也在一定程度上缓解了乌鲁木齐用水压力。

第4主成分占9.058%的贡献率，主要包含年平均降水量。乌鲁木齐是一个处于干旱区的典型内陆城市，降水是其重要的水资源，降水量在一定程度上缓解了乌鲁木齐用水压力。

进一步得出成分得分系数矩阵(表4)。根据表4可写出以下因子得分函数：

Y1=0.147X1+0.136X2+0.174X3+0.173X4+0.05X5-0.017X6+0.134X7-0.116X8+0.038X9+0.160X10+0.155X11-0.023X12+0.024X13，

Y2=0.050X1+0.142X2-0.082X3-0.096X4-0.383X5-0.074X6-0.263X7+0.060X8+0.386X9+0.180X10+0.033X11-0.041X12+0.133X13，

Y3=0.025X1+0.015X2-0.056X3-0.053X4-0.029X5-0.143X6+0.016X7+0.563X8-0.074X9-0.209X10+0.003X11-0.135X12-0.473X13，

Y4=-0.038X1-0.071X2+0.027X3+0.028X4-0.005X5+0.728X6+0.128X7-0.120X8-0.048X9-0.072X10-0.041X11-0.409X12+0.054X13。

将表2中的方差贡献率作为权重，构造综合评价函数：

Y=0.506 75Y1+0.195 92Y2+0.119 81Y3+0.090 58Y4。

表5是2000年到2012年乌鲁木齐水资源承载力的综合得分，分值越大，说明承载力越高。

表4 成分得分系数矩阵

表5 乌鲁木齐水资源承载力综合得分

第1主成分的变动趋势和总趋势大致相同，大致显示出逐年上升的趋势，可见水资源在一定程度上支撑了乌鲁木齐经济的发展。第2主成分的变化趋势是先逐年下降再上升，主要是由于人口不断增加和水资源总量在减少的原因。第3，4主成分一直处于上升和下降交替变化中。2000年到2006年以及2008年的乌鲁木齐水资源承载力综合得分为负，表明这些年份乌鲁木齐水资源承载力低于所研究时间段的平均值。2007年以及2009年到2012年的综合得分为正值，说明这些年份乌鲁木齐水资源承载力大于所研究时间段的平均值。本文分析的结果表明，2000年以来，乌鲁木齐水资源承载力多数年份很弱，但近年来呈现不断提升的趋势。主要原因可能在于近年来，乌鲁木齐加大了产业结构调整力度，大力发展第三产业和高新技术产业，优化了产业结构，产业高级化水平不断提升，各行业水资源利用技术得到不断改善，使整体产业用水效率提高。同时，乌鲁木齐市政府大力倡导合理利用水资源，尤其是污水处理、节水和水资源再生等技术的利用，在一定程度上提升了乌鲁木齐水资源的承载力。除此之外，随着城市居民整体素质的普遍提升，其节水意识不断增强，加上社会舆论的监督和相关政策措施的实施，都促进了乌鲁木齐水资源承载力的提高。

3 结论与展望

上述分析结果从一定程度上反映出乌鲁木齐近年来水资源承载力的变化趋势，可以说社会经济发展状况是影响乌鲁木齐水资源承载力的主要因素。随着国家战略重点西移，“一带一路”战略的提出，乌鲁木齐城市经济发展和居民生活用水的需求将不断增加，而水资源供给总量趋于减少，乌鲁木齐水资源问题依然十分严峻。因此，乌鲁木齐必须坚决实施开源节流的政策，大力倡导合理用水，节约水资源。利用新丝绸之路经济带带来的历史机遇，继续大力调整产业结构，发展高新技术产业和新型服务业，同时，加快农业结构战略性调整，扩大附加值高并且耗水量低的农作物的播种面积。不断加强工业企业污水的自处理能力，并对采用水资源循环利用的企业给予政策上的优惠。另外，加大财政投入力度，不断开发和引进先进的节水技术、水资源利用技术、水资源循环使用技术、污水处理技术等，充分合理利用水资源。加强宣传，积极倡导“水足迹”概念的推广，让人们从只处理自己的直接水足迹转变到处理自己的总水足迹，树立节水意识，改变那些不合理的用水方式。总之，让水资源不再裹住乌鲁木齐发展的脚步，使现在和未来的乌鲁木齐在有限的水资源支持下得到充分发展。

[1]HarrisJonathanM，KennedyS.Carryingcapacityinagriculture：globalandregionalissue[J].EcologicalEconomics，1999(29)：443-461.

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[11] 晁伟鹏，陆倩.基于主成分分析的新疆水资源承载力研究[J].市场论坛，2013(12)：31-32.

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[14] 刘蕾.区域资源环境承载力评价与国土规划开发战略选择研究——以皖江城市带为例[M].北京：人民出版社，2013：126-134.

(责任编校：李秀荣)

On the Economic Development and the Carrying Capacity of Water Resources in Urumqi in the Background of “One Belt and One Road”

WANG Jian-xin， ZHANG Li

(School of Economics， Xinjiang University of Finance & Economic， Urumqi 830012，China)

Xinjiang has been designated as one of the “One Belt and One Road” core areas and Urumqi has gained new development opportunities. However， the shortage of water resources of Urumqi， one of the 30 cities with extreme water shortage in China， restricts its economic development. The authors of this paper， based on the theory of sustainable development， analyzed the water resources carrying capacity of Urumqi， established an evaluation index system with 13 indicators such as the total population， and per capita water resource， and processed the data with the help of SPSS. The results show that the Urumqi water resource bearing capacity gradually increases， but still has its problems with social and economic status being the major ones.

Urumqi City； water resource carrying capacity； sustainable development strategy

F303.4

A

1672-349X(2015)03-0095-05

10.16160/j.cnki.tsxyxb.2015.03.030