新型城镇化背景下辽宁省水资源利用研究

许爽爽, 马 芳, 付云鹏

(1. 辽宁大学 经济学院, 沈阳 110136; 2. 沈阳工业大学 基础部, 沈阳 110870;3. 沈阳工业大学 理学院, 沈阳 110870)

0 引 言

城镇化是指非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的过程。城镇化是社会发展的必然产物,是保持经济健康发展的引擎,同时也是加快产业结构转型升级的重要抓手。中国现在处于城镇化的快速发展阶段,但传统粗放的城镇化模式,使得产业转型升级缓慢,资源环境恶化,影响现代化进程。2014年,国家发布《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》,规划中提出建设有中国特色的新型城镇化,在以人为本的新型城镇化进程中,要节约集约利用土地、水、能源等资源,强化环境保护和生态修复[1]。

作为东北重工业基地的辽宁,1978年改革开放以来,经历了持续、快速的城镇化发展过程。城镇化的发展离不开自然资源的保证,水作为自然资源中的基础要素,与城镇化的关系尤为密切。辽宁省是中国水资源严重缺乏的省份之一,人均水资源占有量约为全国人均水平的1/3。辽宁境内的辽河、太子河和浑河都受到不同程度的污染。水资源缺乏、水资源污染和水资源空间分布不均严重制约了辽宁省城镇化的发展。新型城镇化要求城镇化和自然资源和谐共融,那么,在推行新型城镇化进程中,深入研究城镇化对水资源利用状况的影响,探索破除水资源瓶颈的新型城镇化发展道路,对辽宁省具有重要的意义。

对于城镇化与水资源的关系,国内外学者做了多方面的研究。一方面,是关于城镇化与用水效率的研究。曹飞研究发现,2004—2013年间中国人均用水量及用水强度均呈现倒N型曲线[2]。张晓晓等对宁夏回族自治区的城镇化水平与用水效率、产业结构和用水结构的演化过程进行了定量比较和分析[3]。李华等研究发现西安市用水效益与城市化呈线性增长关系[4]。在相对“丰水”的洞庭湖地区,伴随城镇化进程的推进,虽然湖区用水负荷逐年增大,但是水资源利用效率却稳步提升[5]。鲍超通过定量分析发现,城镇化是驱动区域用水变化的双刃剑,城镇化虽然减少了全国或较大范围区域的用水总量,同时也会导致城镇建成区或城市群地区的缺水危机[6]。另一方面,是基于水足迹视角研究城镇化对水资源利用的影响。阚大学等发现城镇化和水足迹均存在空间自相关,水足迹存在空间溢出效应,城镇化提高了全国和三大地区(东部、中部和西部)的水足迹[7]。吕连菊等运用空间纠正系统法分析发现,中国城镇化与水足迹效益存在空间自相关,并且城镇化对中国不同地区的水足迹效益产生不同的影响[8]。于强等发现河北省的淡水资源生态足迹与城镇化率负相关,而水污染生态足迹与城镇化率正相关[9]。

由此可见,关于城镇化与用水效率之间的关系,目前主要是对“全国整体范围”进行研究,河北、西北干旱缺水地区和相对“丰水”地区也有涉及。对于城镇化快速发展的辽宁省,其城镇化水平与水资源利用关系的研究却极少有学者涉及。本文基于2005—2016年的时间序列数据,选取反映城镇化率的城镇常住人口比重,分别反映水资源利用效率的万元GDP用水量、万元工业增加值用水量和农田亩均灌溉用水量,以及反映人均用水水平的人均用水量,实证分析了城镇化率与水资源利用效率、城镇化率与人均用水水平之间的关系,以期为辽宁省的新型城镇化建设和水资源利用效率的提高提供科学依据。

1 研究区概况

辽宁省位于中国东北地区的南部,是东北三省中唯一临海的省份。地理坐标为东经118°50′～125°47′,北纬38°43′～43°29′之间,全省总陆地面积14.59万hm2。根据《中国统计年鉴----2017》,截至2016年末, 辽宁省城镇化率达到67.37%(图1), 全省总人口为4 378万人,

其中城镇常住人口达到

图1 辽宁省城镇化水平变化Fig.1 Urbanization changes of Liaoning province

2 949.5万人。2016年,辽宁省水资源总量为331.6亿m3,人均水资源量757.1 m3,而中国人均水资源量为2 354.9 m3[10]。可见,辽宁省是一个水资源严重缺乏的省份。水资源空间分布不均,“东多西少”是水资源分布的基本特征,在辽宁西北部半干旱地区,土地已经严重沙漠化[11]。据《2016年辽宁省水资源公报》,2016年全省总用水量135.42亿m3,总耗水量89.78亿m3,综合耗水率66%,高于全国平均水平。其中农田灌溉耗水量56.56亿m3,亩均灌溉用水量319.34 m3,耗水率高达75%[12]。可见,辽宁省的水资源利用存在浪费的现象,对推行新型城镇化建设存在着约束作用。

2 数据来源

为了保证数据的准确性,本文选取了辽宁省2005—2016年的年度数据。利用辽宁省历年用水总量、工业用水量、农田灌溉用水量、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉亩均用水量和人均用水量等指标来分析辽宁省城镇化率和水资源利用情况之间的关系。文中所涉及的数据均来自历年的《中国统计年鉴》和《辽宁省水资源公报》。

3 城镇化率与水资源利用情况分析

3.1 城镇化率与辽宁省用水量的关系分析

根据辽宁省2005—2016年辽宁省的水资源数据,分析各水资源利用类型的总量变化。由图2可见,随着城镇化的快速发展和地区生产总值的增长,2005—2016年间,辽宁省的总用水量波动不大。用水量最少的年份是2005年,总用水量为133.26亿m3;用水量最多的年份为2011年,总用水量达到144.56亿m3。农业用水量占总水量的比重在56%以上。生活用水量所占比重逐年上升,从2009年开始超过工业用水量。

图2 2005—2016年辽宁省用水量变化Fig.2 Water consumption of Liaoning Province from 2005 to 2016

3.2 城镇化率与水资源利用效率的关系分析

十九大报告指出要实行最严格的生态环境保护制度,形成绿色可持续的发展方式,而水资源的可持续发展,就是提高水资源的利用效率。同时,提高水资源利用效率也是解决水资源短缺问题的有效方法之一[13]。

水资源利用效率主要指水资源利用所产生的经济效益,是对人类利用水资源的能力的一种评价[14]。根据2012年国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见,本研究采用万元GDP用水量(m3/万元)来衡量综合用水效率,采用万元工业增加值用水量(m3/万元)来衡量工业用水效率,采用农田亩均灌溉用水量(m3/亩)来衡量农业用水效率。单位产值用水量越低,用水效率就越高。

由图3可见,从2005年到2016年,辽宁省万元GDP用水量、万元工业增加值用水量逐年下降,其中,万元GDP用水量下降趋势明显,从2005年的166.47 m3下降到2016年的60.87 m3,充分说明辽宁省节水工作效果卓越。农田亩均灌溉用水量虽然在2013年有所上升,但整体仍呈现下降趋势。说明从2005—2016年,辽宁省的水资源利用效率正在逐步提高。

利用Eviews软件对辽宁省2005—2016年的城镇化率、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量和农田亩均灌溉用水量进行协整分析。为了防止异方差性和“伪回归”现象,首先将数据取自然对数,然后再进行平稳性检验。分别用lnCity、lnWGDP、lnY1和lnY2表示城镇化率、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量和农田亩均灌溉用水量的自然对数。单位根检验得到,lnCity、lnWGDP、lnY1和lnY2均是二阶差分平稳序列,因此可以对上述变量进行协整检验。

图3 2005—2016年辽宁省城镇化率与水资源利用效率趋势图Fig.3 Trend of urbanization rate and utilization efficiency of water resources in Liaoningprovince from 2005 to 2016

变 量检验类型(C,T,L)ADF统计量临界值1%水平5%水平10%水平p值lnCity(C,T,2)-2.014-5.522-4.108-3.5150.519D(lnCity)(C,0,0)-1.427-4.297-3.213-2.7480.527D(lnCity,2)(0,0,0)-3.240-2.847-1.988-1.6000.005lnWGDP(C,0,1)-1.907-4.297-3.213-2.7480.316D(lnWGDP)(0,0,0)-0.533-2.817-1.982-1.6010.460D(WGDP,2)(0,0,7)-2.044-2.847-1.988-1.6000.045lnY1(C,T,2)4.104-5.522-4.108-3.5151.000D(lnY1)(C,0,2)3.872-4.583-3.321-2.8011.000D(lnY1,2)(C,0,1)-3.787-5.835-4.247-3.5900.082lnY2(C,0,0)-1.546-4.200-3.175-2.7290.475D(lnY2)(C,0,3)-1.366-4.803-3.403-2.8420.536D(lnY2,2)(C,0,2)-5.669-4.421-3.260-2.7710.002

注: (C,T,L)为单位根检验类型,其中:C表示常数项;T表示趋势项;L表示由SIC准则确定的滞后阶数。

下面对满足同阶平稳的城镇化率和万元GDP用水量两个变量进行协整检验。首先,通过Granger检验确定城镇化率与万元GDP用水量间的因果关系(结果见表2)。由表2可知,辽宁省城镇化率与万元GDP用水量之间存在双向的因果关系。

表2 城镇化率与万元GDP用水量的Granger检验结果Tab.2 Granger test results of urbanization rate and million yuan GDP water consumption

其次,根据表3,建立回归方程:

表3 城镇化率与万元GDP用水量的回归结果Tab.3 Regression results of urbanization rate and million yuan GDP water consumption

最后,对残差进行平稳性检验,由表4中结果可知,城镇化率与万元GDP用水量之间存在长期稳定的均衡变动关系。

表4 残差平稳性检验Tab.4 Test of residual stability

根据回归结果,城镇化率对万元GDP用水量产生显著的负向影响,城镇化率每提高一个百分点,将使万元GDP用水量降低7.478个百分点。

利用同样的方法,实证分析城镇化率和万元工业增加值、城镇化率和农田亩均灌溉用水量之间的关系。通过Granger检验可知,城镇化率与万元工业增加值用水量之间存在双向的因果变动关系,而城镇化率与农田亩均灌溉用水量之间存在单向的因果关系,即城镇化率是农田亩均灌溉用水量的Granger原因。分别建立如下回归模型:

由方程(2)、(3)可知,城镇化率每增加一个百分点,万元工业增加值用水量降低7.387个百分点,而亩均灌溉用水量降低0.786个百分点,可见,辽宁省城镇化进程对工业用水效率的影响超过对农业用水效率的影响。

3.3 城镇化与人均用水水平的关系分析

人均用水量是反映人均用水水平的一个指标。由图4可见,随着城镇化水平提高,辽宁省人均用水量总体呈现下降趋势,2016年,辽宁省人均用水量为309.1 m3,达到近年来最低值。

图4 2005—2016年辽宁省人均总用水量变化趋势Fig.4 Total water consumption per capita in Liaoning Province from 2005 to 2016

对城镇化率和人均用水量进行检验,发现城镇化率与人均用水量存在单向的因果关系,即城镇化率是人均用水量变动的Granegr原因。回归模型如下:

其中lnPOP表示人均用水量的自然对数。由方程(4)可知,城镇化率每增加一个百分点,将使人均用水量降低0.223个百分点。

根据《辽宁省“十三五”推进新型城镇化规划实施方案》:到2020年,全省城镇化率目标是达到72%左右[15]。根据这一目标,利用方程(1)～方程(4),可预测辽宁省的万元GDP用水量36.56 m3,万元工业增加值用水量11.29 m3,农田亩均灌溉用水量327.08 m3,人均用水量317.85 m3,水资源利用效率明显提高。预测结果达到了辽宁省实行最严格水资源管理制度“十三五”工作方案制定的工作目标。

4 结论与建议

利用2005—2016年的统计数据,以城镇化水平为视角,实证分析了辽宁省城镇化率与水资源利用效率、城镇化率与人均用水水平之间的相关关系。结果显示,城镇化率是水资源利用效率和人均用水水平的Granger原因,即随着城镇化水平的提高,水资源利用效率也随之提高,人均用水水平下降。

通过以上的分析可见,尽管随着城镇化水平的提高,辽宁省的水资源利用效率也相应提高,然而水资源缺乏却是无法改变的事实。万元GDP用水量和万元工业增加值用水量受城镇化进程影响很大,因此,辽宁省应该实现更严格的行业用水配额制度,同时优化产业结构,大力发展节水行业,提高水资源的重复利用率,尤其要注重提高工业废水和污水的回收再利用方面的相关技术。在农业用水方面,要注重改进灌溉技术,降低农业耗水率。在生活用水方面,一方面,通过宣传教育,增强居民的节水意识;另一方面,可以效仿电费收费制度,实行阶梯水价制度。最终实现辽宁省新型城镇化发展和水资源和谐共融。

参考文献:

[1]中共中央,国务院. 国家新型城镇化规划(2014—2020年)[N]. 人民日报, 2014-03-17(9-12).

[2]曹飞. 我国城镇化与用水效率的研究----基于空间库兹涅茨曲线拟合与研判[J]. 价格理论与实践, 2017(3):163-166.

[3]张晓晓,董锁成,李泽红,等. 宁夏城镇化与水资源利用关系分析[J]. 资源开发与市场, 2015,31(6):696-699.

[4]李华,师谦友,高楠,等. 西安城市化与水资源利用关系的量化研究[J]. 地域研究与开发, 2012,31(5):131-134,139.

[5]李静芝,朱翔,李景保,等. 洞庭湖区城镇化进程与水资源利用的关系[J]. 应用生态学报, 2013,24(6):1677-1685.

[6]鲍超. 中国城镇化与经济增长及用水变化的时空耦合关系[J]. 地理学报, 2014,69(12):1799-1809.

[7]阚大学,吕连菊. 中国城镇化对水资源利用的影响研究----基于水足迹视角和空间动态面板数据[J]. 上海经济研究, 2017(12):37-46,84.

[8]吕连菊,阚大学. 中国城镇化对水足迹效益影响的实证研究----基于城市空间动态面板数据[J]. 统计与信息论坛, 2017,32(2):70-77.

[9]于强,王金龙,王亚南. 基于水资源足迹分析的河北省城镇化发展路径[J]. 经济地理, 2014,34(11):61-73,106.

[10]国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社, 2006-2017.

[11]赵小,王丹,佟鑫,等. 辽西北半干旱区沙漠化土地科学利用研究[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版), 2010,28(4):545-548.

[12]辽宁省水利厅水资源处. 2016年辽宁省水资源公报[EB/OL]. [2018-03-09]. http:∥www.lnwater.gov.cn/jbgb/szygb/201703/t20170324_2821392.html.

[13]孙才志,王妍,李红新. 辽宁省用水效率影响因素分析[J]. 水利经济, 2009,27(2):1-5.

[14]白颖,王洪瑞,许新宜,等. 水资源利用效率及评价方法若干问题研究[J]. 水利经济, 2010,28(3):1-4,8.

[15]辽宁省人民政府. 辽宁省“十三五”推进新型城镇化规划实施方案[EB/OL]. [2018-03-09]. http:∥www.ln.gov.cn/zfxx/zfwj/szfwj/zfwj2011_106024/201508/t20150821_1830183.html.