沿黄城市群水资源-经济-生态-社会耦合协调研究

关键词：水资源；经济；生态；社会；耦合协调；高质量发展；沿黄城市群

中图分类号：Ｘ３２１；ＴＶ８８２．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０６．００３

引用格式：朱永明，蒋威远．沿黄城市群水资源－经济－生态－社会耦合协调研究［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（６）：１４－１９，４２．

０引言

黄河流域在我国经济社会发展空间格局中的地位重要，但水资源短缺、生态环境脆弱等问题在一定程度上制约了经济高质量发展［１］ 。水资源、经济、生态、社会间的关联性显著，评估四者的耦合协调状况及互动关系，对推进黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施具有重要参考作用。

近年来，学界基于不同视角开展了关于多系统之间相互作用、协调发展的研究［２－８］ ，通过构建评价指标体系、评估不同系统的发展水平及其时空演变特征、探究各系统间的耦合协调关系及驱动因素等，为推动多系统协调发展提出相关建议。在水资源－经济－生态－社会协调发展方面亦有研究，采用熵权ＴＯＰＳＩＳ 模型、耦合协调度模型等，评价区域水资源、经济、生态、社会发展水平并探究两两之间的耦合协调及互动关系［９－１４］ ，但鲜有针对水资源、经济、生态、社会４ 个系统的研究。

城市群对推动区域发展具有重要作用［１５］ 。中共中央、国务院印发的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》提出高质量高标准建设沿黄城市群、打造黄河流域高质量发展的增长极。兰西城市群、宁夏沿黄城市群、呼包鄂榆城市群、晋中城市群、关中平原城市群、中原城市群、山东半岛城市群等７ 个城市群，地域面积约占黄河流域九省（区）总面积的３１．６５％，２０２０年经济总量占黄河流域的比例超过８０％，在黄河流域高质量发展中发挥主导作用。鉴于此，笔者对沿黄７ 个城市群２０１１—２０２０年水资源－经济－生态－社会系统耦合协调及其时空演变状况进行测度和分析，以期为推进黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施提供参考。

１ 研究设计

１．１ 研究对象基本情况

以沿黄７ 个城市群及所包含的地级市为研究对象。沿黄城市群基本情况见表１（表中基本指标占比为占７ 个城市群合计值的比例，因部分城市群之间有交叉地级市，故占比合计不等于１００％；山东半岛城市群中的莱芜市于２０１９年１月并入济南市，考虑到有关指标数据的连续性，本研究仍将其作为单独的地级市；关中平原城市群中的杨凌示范区为县级行政区，本研究未将其作为独立的行政区）。

１．２ 指标体系及数据来源

基于科学性、系统性、适用性、可操作性等原则，在对黄河流域高质量发展影响因素进行分析［１，１６］ 的基础上，参考左其亭等［１７］ 、刘建华等［１８］ 的研究，从水资源、经济、生态、社会４ 个维度共选择３０个指标，构建水资源－经济－生态－社会系统耦合协调量化评估指标体系，见表２。其中：水资源子系统设置水资源禀赋、水环境保护、水资源利用３ 类指标，用供水综合生产能力、人均水资源量反映水资源禀赋状况，用城市污水处理率、万元ＧＤＰ废水排放量、地表水水质达标率反映水环境保护状况，用万元ＧＤＰ 耗水量、水资源开发利用率反映水资源利用状况；经济子系统设置经济基础、创新驱动、开放合作３ 类指标，考虑到黄河流域是重要的产粮区，用人均ＧＤＰ、第一产业占生产总值比重、第三产业占生产总值比重衡量经济基础状况，用Ｒ＆Ｄ经费投入强度、万人从业人员中Ｒ＆Ｄ 人数、每万人发明专利拥有量衡量创新驱动状况，用对外贸易依存度、外商直接投资依存度衡量开放合作状况；生态子系统设置生态修复和环境治理２类指标，用森林覆盖率、人均公园绿地面积、湿地面积占辖区面积比重、人均耕地面积衡量生态修复状况，用ＰＭ２．５年均值、化肥施用量、生活垃圾无害化处理率衡量环境治理状况；社会子系统设置生活质量、人口特征和公共服务３ 类指标，用城乡收入比、恩格尔系数、城镇登记失业率反映生活质量，用城镇化率、老龄化比例反映人口特征，用人均城市道路面积、文化产业营业收入占生产总值比重、每千人口卫生技术人员数量反映公共服务状况。

２实证分析

２．１耦合协调度测度结果

２０１１—２０２０年沿黄城市群耦合协调度计算结果见表４。由表４ 与表３对照可知：从时间上看，２０１１—２０２０年沿黄城市群水资源－经济－生态－社会耦合协调度整体呈上升趋势，但研究时段末耦合协调度及耦合协调等级仍普遍较低，７ 个城市群耦合协调度平均值０．５２５对应的耦合协调等级属勉强协调，其中山东半岛城市群属初级协调等级、兰西城市群和宁夏沿黄城市群属濒临失调等级、其他城市群属勉强协调等级；从空间上看，耦合协调度及耦合协调等级呈现下游城市群相对较高、中游城市群次之、上游城市群相对较低的格局。

由表５ 可知：２０２０年沿黄城市群之间水资源－经济－生态－社会耦合协调度及各子系统发展指数均存在较大差异，耦合协调度极差达０．１３２，水资源、经济、生态、社会４ 个子系统发展指数极差分别为０．０３５、０．０８６、０．０３１、０．０４６，其中经济子系统发展指数极差最大，表明沿黄城市群之间经济发展状况差异较大、不平衡问题突出。耦合协调度及耦合协调等级较高的城市群存在弱项（子系统），耦合协调度及耦合协调等级较低的城市群存在强项（子系统），如耦合协调度最高的山东半岛城市群生态及水资源子系统发展指数较小，而耦合协调度较低的兰西城市群生态及水资源子系统发展指数稳居高位。应注意的是耦合协调度最小的宁夏沿黄城市群４ 个子系统发展指数均相对较小，需要得到国家的更多关注和扶持。

２.２基于核密度估算的耦合协调度变化情况分析

选择研究时段初期（２０１１ 年）、中期（２０１４年和２０１７年）、末期（２０２０ 年）的４ 个典型年份绘制沿黄城市群耦合协调度核密度曲线（见图１），分析沿黄城市群水资源－经济－生态－社会耦合协调度的变化情况。

１）耦合协调度变化趋势。沿黄各城市群核密度曲线的顶点均逐渐右移，表明各城市群耦合协调度（耦合协调等级）均呈上升趋势。

２）耦合协调度的城市（群） 间差异及变化趋势。各城市群耦合协调度差距波动性较为明显，宁夏沿黄城市群、呼包鄂榆城市群、中原城市群、山东半岛城市群核密度曲线主峰高度上升、宽度减小，表明这４个城市群耦合协调度呈上升趋势的同时差距逐渐缩小；兰西城市群、关中平原城市群、晋中城市群核密度曲线主峰高度下降、宽度增大，表明这３ 个城市群耦合协调度的差距在研究时段呈扩大趋势。

中原城市群和山东半岛城市群核密度曲线拖尾现象不显著，表明这２个城市群内部各城市耦合协调度差异不明显。兰西城市群和呼包鄂榆城市群存在明显的左拖尾现象，表明这２ 个城市群内部各城市耦合协调度的差异逐渐减小，其中呼包鄂榆城市群各市耦合协调度的差异具有波动性。宁夏沿黄城市群、关中平原城市群、晋中城市群核密度曲线存在明显的右拖尾现象，表明这３ 个城市群内部各市耦合协调度差异有增大趋势。

３）耦合协调度极化程度。宁夏沿黄城市群核密度曲线有一个主峰和多个侧峰，表明其耦合协调度呈现多极态势；呼包鄂榆城市群、关中平原城市群和晋中城市群核密度曲线有２ 个明显的顶点，表明耦合协调度呈现两极态势，其中关中平原城市群和呼包鄂榆城市群核密度曲线侧峰高度逐渐降低、耦合协调度两极化现象逐渐缓解；兰西城市群、中原城市群和山东半岛城市群核密度曲线为单峰，表明耦合协调度呈现单极态势，但２０２０ 年兰西城市群和山东半岛城市群有侧峰起伏，说明这２ 个城市群耦合协调度单极化态势不稳定。

２．３沿黄城市群耦合协调关联强度

基于２０２０年沿黄城市群各地级市耦合协调度，测算了各城市群中心城市及城市群交界处部分城市之间的耦合协调关联强度。为便于观察分析，利用ＡｒｃＧＩＳ进行可视化处理，见图２（按照ＡｒｃＧＩＳ 自然断裂法，对耦合协调关联强度进行分级：小于３．０００，无关联，图中将其隐藏；３．０００～５．６１８，轻度关联；５．６１９～１０．０７６，高度关联；１０．０７７～１６．５６８，极度关联）。

由图２ 可以看出，沿黄城市群多数城市间耦合协调无关联，只有少数城市间存在轻度及以上关联，其中：极度关联仅存在于空间上比较临近的洛阳与三门峡之间、呼和浩特与包头之间、包头与鄂尔多斯之间；跨城市群城市间存在关联的，多为轻度关联、少数为高度关联，山东半岛城市群与中原城市群、中原城市群与晋中城市群关联强度相对较高，跨城市群中心城市之间仅济南与郑州、郑州与西安、郑州与太原存在轻度关联。

观察沿黄城市群各中心城市之间的耦合协调关联强度，兰州与西宁、济南与青岛较高（分别为７．２２４、６．６７４），郑州与济南、郑州与西安、郑州与太原次之（分别为４．５３０、３．８６７、３．７２３），其他中心城市之间关联强度均小于３．０００。各中心城市之间尤其是黄河上游的中心城市与中下游中心城市之间耦合协调产生较强关联的不多。

３结论与建议

３．１结论

１）２０１１—２０２０ 年沿黄城市群水资源－经济－生态－社会耦合协调度整体呈上升趋势，但研究时段末耦合协调等级仍普遍较低，７ 个城市群整体属勉强协调，其中山东半岛城市群属初级协调、兰西城市群和宁夏沿黄城市群属濒临失调、其他城市群属勉强协调。

２）各城市群之间水资源－经济－生态－社会耦合协调度及各子系统发展指数均存在较大差异，耦合协调度呈现下游城市群＞中游城市群＞上游城市群的格局，且部分城市群呈现两极化或多极化态势。

３）沿黄城市群多数城市间耦合协调关联性较弱，只有少数城市间存在轻度及以上关联。跨城市群城市间存在关联的，多为轻度关联、少数为高度关联，山东半岛城市群与中原城市群、中原城市群与晋中城市群关联强度相对较高，跨城市群中心城市之间仅济南与郑州、郑州与西安、郑州与太原存在轻度关联。

４）山东半岛城市群水资源－经济－生态－社会耦合协调度相对较高，但还不足以带动黄河流域高质量发展，须与中原城市群紧密结合才能共同带动黄河流域高质量发展；各城市群中心城市水资源－经济－生态－社会耦合协调度也相对较高，但仅靠中心城市还不足以带动沿黄城市群协调发展。

３．２建议

１）鉴于耦合协调度较高的城市群存在弱项、耦合协调度较低的城市群存在强项，各城市群应根据自身发展优势错位发展、补齐短板，如耦合协调度较低的兰西城市群生态及水资源发展指数稳居高位，可以利用其生态优势，保护生态，涵养水源，以创造更多生态产品、带动经济发展和民生改善。

２）牢固树立“一盘棋”意识，加强城市群之间的合作与联系，促进沿黄各城市群联动协调发展。

３）鉴于区位、交通条件对水资源－经济－生态－社会耦合协调有显著影响，应充分发挥山东半岛城市群的优良港口优势等和中原城市群的“中继站”作用，将山东半岛城市群的优势和作用向内陆延伸。但山东半岛城市群的辐射范围有限，应加强与中原城市群合作，推进沿黄各城市群之间的互联互通。此外，可通过区域性中心城市的建设与发展、加强城市群之间的联系，间接辐射带动其他城市的高质量发展，如濮阳、菏泽可作为中原城市群和山东半岛城市群之间的区域中心城市，长治可作为中原城市群、山东半岛城市群、晋中城市群之间的区域中心城市，三门峡可作为中原城市群、关中平原城市群、晋中城市群之间的区域中心城市等。