(1.新疆农业大学水利与土木工程学院,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆昌源水务集团有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
近年来,新疆作为丝绸之路经济带核心区,经济社会持续稳定发展,居民生活、农业和生产用水需求不断增大,导致水资源供需矛盾越来越突出。地处典型干旱地区的新疆,其水资源存量贫乏,且利用率较高,可开发潜力有限,优化水资源配置、提高与社会经济发展需求相匹配的公平性就显得尤其重要。本文运用洛伦兹曲线和基尼系数,从耕地分布、人口分布、第二产业GDP布局三个维度,对2011年和2016年新疆水资源配置的公平性进行对比分析,一方面评价水资源配置的公平性和变化情况,另一方面分析当前配置中存在的问题,为有效利用水资源提供参考建议。
本研究资料主要来源于2012年和2017年《新疆统计年鉴》和《新疆水资源公报》。
1.2.1 洛伦兹曲线
Lorenz曲线是经济学概念,研究的是国家或地区国民经济收入分配的均衡问题,用y=f(x)的曲线图形反映出区域人口的经济收入不均衡状况。经济均衡性越高,洛伦兹曲线越趋于直线,经济均衡性越差,则洛伦兹曲线越接近于横轴。洛伦兹曲线实质上是研究资源分配非均衡性的数学公式,在自然界,水资源在地域空间上的分布也具有非均衡性,其内涵的数学规律十分类似于收入分配的均衡性问题。因此,用洛伦兹曲线描述水资源在地域空间上分配的非均衡程度,具有很好的一致性。本文假设基于一定比例的耕地资源、人口和第二产业GDP,需要有相同比例的水资源量与之匹配,洛伦兹曲线与绝对平均线之间的面积越大,水资源与耕地、人口和第二产业GDP的匹配度就越差[1]。
计算新疆15个地州市单位体积水资源所服务的耕地面积、人口数量和第二产业GDP,并从高到低排序;按照排序,计算水资源总量、耕地面积、人口数量和第二产业GDP占全疆总量的百分比和累计百分比;定义横轴为水资源的累计百分比,纵轴为耕地面积或人口数量或第二产业GDP,分别得到水资源与耕地面积、水资源与人口数量和水资源与第二产业GDP的洛伦兹曲线。
1.2.2 基尼系数
洛伦兹曲线与绝对平均线之间的面积能够直观地显示出均衡的程度,缺点是不能定量地表达。意大利经济学家基尼进一步提出了Gini系数,成为定量测定收入分配差异程度的重要指标。该系数由直线y=x与曲线y=f(x)之间的面积,比上直线y=x与横轴之间的面积来计算,取值在0~1之间。本文采用三角形面积法计算基尼系数[2],计算公式为:
式中G——新疆水资源空间匹配度;
xi——水资源的累计百分比;
yi——耕地、人口和第二产业GDP的累计百分比。
参照联合国相关机构总结的收入分配公平性标准,基尼系数所代表的评价结果见表1[3]。基尼系数在0.2以下表示绝对公平,0.2~0.3之间表示比较公平,0.3~0.4之间表示相对合理,0.4~0.5之间表示差距较大,比较不公平,在0.5以上表示差距悬殊,非常不公平。
表1 基尼系数的评价结果
2011年新疆水资源-耕地分布、水资源-人口分布、水资源-第二产业GDP洛伦兹曲线如图1、2、3所示,2016年水资源-耕地分布、水资源-人口分布、水资源-第二产业GDP洛伦兹曲线如图4、5、6所示。如表2所示,新疆2011、2016年水资源与耕地面积的匹配基尼系数为0.4518、0.453,评价结果为比较不公平;水资源与人口的匹配基尼系数为0.4579、0.4596,评价结果为
表2 新疆2011年、2016年水资源匹配度及评价结果
图1 新疆2011年水资源与耕地资源匹配的洛伦兹曲线
图2 新疆2011年水资源与人口资源匹配的洛伦兹曲线
图3 新疆2011年水资源与第二产业匹配的洛伦兹曲线
图4 新疆2016年水资源与耕地资源匹配的洛伦兹曲线
图5 新疆2016年水资源与人口资源匹配的洛伦兹曲线
图6 新疆2016年水资源与第二产业匹配的洛伦兹曲线
比较不公平;水资源与第二产业的匹配基尼系数为0.7605、0.6898,评价结果为非常不公平。
分别对比2011年、2016年新疆水资源与耕地分布、人口分布和第二产业配置公平性,三个指标基尼系数均高于0.4,其中水资源与第二产业的匹配不公平性更甚,超过了0.5的上限。
2.1.1 水资源与耕地分布匹配公平性
新疆维吾尔自治区总土地面积166.31万km2,除去高山、湖泊、沙漠等难以利用的土地,实际绿洲面积为5.8万km2,再减去渠道、林带、道路等,剩下净耕地面积4.1万km2(含兵团),仅占总土地面积的2.45%。其中,按照耕地的产能又可以分为三等,一等地占19.9%,二等地占48.9%,三等地占31.2%,在低产的三等地中一部分与干旱缺水密切相关。受新疆“三山夹两盆”地形地貌特征和典型的温带大陆性干旱气候影响,南北疆在气候、水文、土壤、生物资源等方面呈现差异。耕地资源明显分布不均,总的来说,北疆耕地总量占据全疆耕地总量的一半以上,并集中分布在水资源条件较好的地区。因而,水资源-耕地分布匹配的公平性是三个指标中相对最好的。但也有例外,如克拉玛依市和石河子市,其人口集中,耕地面积较大,匹配的水资源总量却最少。新疆气候环境复杂,导致耕地面积少且集中分布;兵团城市、资源型城市等的规划建设原因复杂,不仅仅依赖于水资源等天然的自然环境,这些可能是水资源与耕地匹配公平性有待提高的原因。
2.1.2 水资源与人口分布匹配公平性
新疆十五个地州市的单位水资源服务人口数级差较大,以2016年为例,最高值石河子市每亿m3水资源服务110万人,远远高于其他地州市,是次高值克拉玛依市的6.5倍,是最低值阿勒泰地区的786倍。乌鲁木齐市占全疆1.37%的水资源量,服务12.52%的人口。可以看出:石河子市、克拉玛依市、乌鲁木齐市人口较集中,人均可利用水资源较少,其他地州水资源总量相对较高。原因可能是行政经济中心乌鲁木齐、石油城克拉玛依及原兵团总部所在地石河子市具有较强的人口牵引力,因而产生了人口集聚,与水资源量不匹配。
2.1.3 水资源与第二产业匹配公平性
选取第二产业GDP与水资源进行匹配,目的是反映水资源的利用情况,单位水资源带来的第二产业产值越高,反映水资源的相对效率越高。计算结果显示这一指标的公平性最差。以2016年为例,石河子市和克拉玛依市的单位水资源带来的第二产业GDP远高于其他地州市,最高值882亿元/亿m3是最低值和田市的3150倍,是乌鲁木齐市的19倍。可以看出,一方面,和田、阿勒泰等单位水资源服务第二产业GDP较低的地区,在水资源承载力内有较大的发展空间;另一方面,克拉玛依、石河子等单位水资源服务第二产业GDP较高的地区,也有水资源过度开发利用,超过水资源承载力的风险。
对比2011年和2016年洛伦兹曲线和基尼系数,可以看出水资源-耕地分布、水资源-人口分布的洛伦兹曲线和基尼系数变化不明显,水资源-第二产业GDP的洛伦兹曲线和基尼系数有明显好转,洛伦兹曲线更趋向于绝对平均线,基尼系数由2011年的0.7605降低到0.6898。
分析新疆水资源与耕地、人口分布的匹配公平性未见转好的原因:ⓐ气候变化造成全区水资源分布更加不均衡,并加速冰川融化,导致新疆水资源波动,整体发展压力大,2005—2010年间水资源发展速度较快,2011年开始进入平稳甚至下降状态,水资源总量由2011年的1124亿m3下降到2016年的1093亿m3(见表3);ⓑ新疆第一用水大户是农业,且农业用水利用效率较低,也加剧了水资源紧张的状况;ⓒ2016年新疆经济社会用水总量已经达到565.38亿m3,超过了国家下达新疆2015年515亿m3、2030年526亿m3的用水总量控制目标。随着新疆城镇化建设,耕地和人口也有所增加,对比水资源总量减少的趋势,新疆禀赋性水资源与耕地、人口匹配公平性转好的难度较大。
表3 新疆水资源、人口、第二产业GDP情况
续表
新疆自治区倡导创建节水型城市,建立与用水指标控制相适应的城市节约用水管理体系;通过城镇水资源配置和城镇节水工程建设,建立与水资源优化配置相适应的城镇节约用水工程体系;要求水资源开发利用、城市供水、污水处理及再生水利用要与经济社会发展水平相协调,与城镇体系规划和城镇发展总体规划相衔接,与自治区的生态立区和环境改善要求相适应。新疆水资源与第二产业GDP的匹配公平性好转反映出新疆实施工业用水定额、水权自主交易试点、水利工程建设等的切实成效。
新疆水资源分布不均,管理难度大,不仅要从水资源的自然属性出发,还要从其经济属性出发,并且考虑现阶段用水对象的可接受程度,还要保证水资源的持续、合理、科学的开发利用。
水资源作为动态循环资源,在特定条件、时空内,通过大气水、地面水和地下水以流域和区域的形式互相转化。人类要开发利用水资源,就需要建立系统的部门,按照其时空变化,配置优化各种供给;依据水资源分布,供需矛盾和经济发展目标进行统一规划,确定区域功能促进产业结构的合理调整,形成城乡水资源开发利用保护互补互助、协调发展的结构,避免或减少地区间、行业间的用水矛盾、用水纠纷,进一步推动城乡一体化,确保社会稳定发展。新疆现代化发展迅速,城市化进程稳步发展,对用水的保证与水环境质量要求也越来越高,迫切需要建立高效合理的水资源体制及保护体系,用以满足城乡发展的需要。但是,现阶段新疆的水资源管理还是按照原来计划经济的管理模式,多头管理,工作交叉重叠,职责不清,效率不高,造成水源地不是管供水的,供水不问排水,而排水不管治污,治污没回收利用,这种弊端不能优化配置水资源,不能适应经济社会发展要求。应倡导建设生态城市,严守生态红线,建立健全资源利用与经济发展的综合决策机制,建立统一的管理体制,合理配置水资源,通过空间均衡战略来支撑和支持供给侧结构性改革,兼顾水的量与质、防洪和供水、城市用水和农业用水、用水与水价等问题,充分运用经济、法律、行政等多种手段,通过改善宏观决策系统,来实现水资源利用与经济的协调发展[4]。
与其他省份比,新疆的水资源较脆弱,虽然水资源相对量较丰富,但绝对量有限,2016年用水总量565.39亿m3,占水资源总量的51.73%,已经接近规划水资源利用量,因此水资源的潜力有限,更要在优化配置上下功夫。通过水权和水市场进行合理分配水资源,是现今各国水管理的趋势。运用经济手段进行水管理,既可以应对水资源的稀缺问题,又是对政府配置失效的反思[5]。引入经济管理手段,其实是保证水资源有效的管理,是在可持续发展和公平分配水资源的基础上,获得效益最大化。在实际操作上,水市场引入是必然趋势,但会遇到相当大的阻力,成果不明显。主要是因为水市场虽然可以通过再分配满足其变化需求,但其只是水关系的一个不可缺少的工具之一。 水市场不能代替水权的执行能力、教育、水文信息库和公众信息,以及相关法律法规。当这些方面都支持的情况下,市场发挥的作用才能使水资源得到最大利用。而水资源现在仍是按照指令配置,水的价格不能体现其稀缺性,因此造成严重浪费,供需矛盾尖锐。要解决水资源的供需矛盾,ⓐ引入市场机制,在借鉴国外成功经验的前提下,结合新疆的实际情况,开创利用水权和水市场进行水资源优化配置的道路,将基本水价和计量水价结合在一起进行水价调整,并逐步实行累进制水价;ⓑ深化水价管理,整顿不恰当收费,进行水费计收;ⓒ把水利经营管理体制与水价改革相结合,建立上下游相结合,城乡一体化的供水公司,依照市场规律对供水价格进行调整,统筹各方利益,顺利推进水价改革。
在新疆这样一个水资源总量贫乏的干旱地区,水资源的利用水平过低,而兴修水利工程是提高水资源利用效率的最有效途径之一。通过加强重大水资源配置工程建设,加强山区控制性水库工程建设,加强农田水利建设,并贯彻“民生优先”战略,抓好定居兴牧、农村饮水安全和防洪减灾等民生水利工程建设;通过创新水利发展体制机制,实现最严格水资源管理制度,为新疆新型工业化、农牧业现代化、新型城镇化建设提供支撑,为实现跨越式发展和长治久安两大历史任务提供水资源保障。