何濤 杜恒

摘要 從資源、能力、設施、使用、環(huán)境5個維度建立水貧困指數(shù)體系，選取27個評價指標，將二級評價指標原始數(shù)據進行標準化處理，運用層次分析法（AHP）計算權重，采用WPI模型測度了銅川市2008～2011年的水貧困水平。結果表明，銅川市在2008～2011年間水貧困得分總體下降，由0.79下降至0.16，呈現(xiàn)出向有利方向發(fā)展的趨勢，2009年在能力和環(huán)境方面出現(xiàn)波動上升。設施和使用方面形勢仍然嚴峻，在得分柱狀圖上該區(qū)的“短板”因素和年際變化得到了直觀反映。研究結果可為水貧困評價指標體系構建提供基礎，為黃土高原地區(qū)水資源科學管理提供理論依據。

關鍵詞 水貧困；層次分析法；銅川市

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 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

人類從20 世紀以來特別是近幾十年來，隨著人口與經濟規(guī)模的急劇膨脹及人們生活水平的不斷提高，日益增加的水資源需求對世界淡水資源造成了巨大的壓力，水資源短缺、水污染及用水沖突等水資源問題日益復雜和嚴重^[1]。一直以來，水資源短缺已成為人們廣泛關注的熱點研究問題。在國際上，研究水資源短缺的視角和方法非常多，涉及資源承載力、水資源管理、消費、水足跡和虛擬水貿易等多方面的研究^[2]。2002年，Sullivan提出水貧困指數(shù)（WPI-Water Poverty Index）的概念，該指數(shù)是從一般的貧困理論出發(fā)，聯(lián)系到水資源的開發(fā)、利用和管理以及人們利用水資源的能力和生計影響就形成了水貧困理論，也成為一個相對獨特的研究視角，以期對集成的水資源管理提供理論依據，通過集成管理，達到人與自然和諧共生的目的^[3]，而人水和諧則是人與自然和諧的重要內容。國外對水貧困理論的應用研究主要分為3個方面：①全球尺度的研究。2002年，Peter等利用世界發(fā)展報告和世界資源研究所得相關數(shù)據對世界范圍內的147個國家的WPI進行了計算，計算結果建立起了全球WPI數(shù)據集，以及首幅全球WPI地圖^[4]。②國家間的對比研究。Sullivan對孟加拉國、柬埔寨、巴拉圭和巴西以國家為單元進行了對比研究^[5]。其還對尼泊爾、巴基斯坦和印度的3個流域進行了研究，對南非的4個社區(qū)、斯里蘭卡的3個社區(qū)分別進行了研究^[6]。③國家內部的研究。主要有行政區(qū)、流域、社區(qū)尺度的研究。Claudia于2006年對貝寧全國各地區(qū)的WPI值進行了計算和研究^[7]。國內對水貧困理論的研究還處于探索階段，集中在西北內陸河流域，何棟材對水貧困理論及其發(fā)展進行了梳理，并在黑河中游張掖市進行了實證研究^[8]；張輝等對水貧困指數(shù)在河西走廊三大內陸河流域的應用進行了對比研究^[9]；張翔對海河流域WPI進行了測量^[10]；邵薇薇等在Caroline A.Sullivan 的WPI框架下，以遼河、海河、松花江、黃河、淮河、長江和珠江七大流域為研究范圍，選取了5個一級指標和29個二級指標對七大流域的水貧困進行了測算^[11]。

總體來看，國內對水貧困的研究主要以流域為尺度，對城市的研究還比較少。該研究即構建水貧困評價指標體系，以銅川市為例，測算水資源貧困水平，探索其變化規(guī)律及發(fā)展趨勢，研究結果將為水貧困評價指標體系構建提供基礎，為黃土高原地區(qū)水資源科學管理提供理論依據。

1 研究區(qū)域概況

銅川市位于關中盆地與陜北黃土高原過渡帶，總土地面積3 882 km2，總人口84.86萬人，其中城鎮(zhèn)人口40.6萬人。全市年平均降雨量550～709 mm，水資源總量2.295×109 m3，地表徑流量2.288×109 m3，地下水資源量0.929×109 m3，人均占有水資源量相當于全國人均量的1/8，全省人均量的1/4。社會經濟的迅速發(fā)展使水資源壓力日趨嚴重，水資源不足已成為制約銅川市發(fā)展的重要因素之一（數(shù)據來源于《銅川市統(tǒng)計年鑒》）。

2 指標體系構建與權重確定

2.1 指標體系構建

WPI具有較強的普適性，從國際間對比到社區(qū)測度都能適用，該指標不僅能客觀反映區(qū)域水資源的本底情況，還可以反映工程、經濟、管理、人類福利以及社會環(huán)境等狀況。根據銅川市的自身情況，結合文獻中WPI模型及在國內外的應用，選取資源、能力、設施、使用、環(huán)境5個維度來表示影響水資源的因素，構建銅川市水貧困評價指標體系，并選取了27個對應的評價指標（表1）。

2.2 權重計算

利用AHP方法計算指標權重，構建了層次模型結構，根據該模型層次結構再通過構造6個判斷矩陣。再以目標層分析矩陣為例，進行逐一分析。求解判斷矩陣特征向量及特征根λmax=5.324 5，計算出各指標的權重。通過指標一致性CI=（λmax-n）/（n-1）檢驗，得出其一致性指標CI=0.072 4，小于0.10，并與平均一致性指標RI（1.12）對比，得出隨機一致性比例CR=0.075 9。表明層次排序的結果具有令人滿意的一致性。

3 實證分析

3.1 測量方法

采用WPI計算方法中的非均衡法，給予各目標層不同的權重，并將原始數(shù)據規(guī)格化（即數(shù)據標準化處理），將通過層次分析法所得權重對各子系統(tǒng)進行加權求和，得到水貧困分值，WPI計算值越高表明評價缺水問題越突出，評價值越低表明該地水資源狀況越好^[12]。計算公式如公式（1）所示：

3.3.2 設施變化情況分析。

我國的水貧困和經濟貧困存在明顯的共生關系，經濟發(fā)展一定程度地緩解了水貧困^[15]。伴隨經濟發(fā)展，各地區(qū)供水設施明顯增加，政府對水資源的管理可以直接影響水資源的獲取、分布、使用能力、水環(huán)境等，特別是在供水、水資源開發(fā)、利用中作用突出。由圖2可以看出設施得分于2008～2011年由0.057降為0.012，銅川市政府在此期間重視污染治理、水資源的調配、提高水資源的重復利用能力。主要體現(xiàn)在農業(yè)節(jié)水灌溉率由2008年的93.14%上升至2011年的105.30%，農村用水普及率由76.00%提升至89.35%。

3.3.3 能力變化情況分析。

經濟貧困直接影響政府的各項管理能力，從結論看來銅川市目前執(zhí)政效果顯著，能力得分于2008～2011年由0.150降為0.068，也反映了我國經濟迅速發(fā)展的大趨勢。財政的收入決定政府對用水設施的扶持能力，以及對用水環(huán)境的管理能力，政府對水利建設的支付能力逐步加強，銅川市財政收入2011年為2008年的兩倍，4年間提高了7億，政府支出占GDP比例、污染治理投資占GDP比例都有很大提高。2009年間出現(xiàn)了波動上升，從0.153上升至0.165，主要是經濟增長受阻，財政收入不足等因素的影響。

3.3.4 使用變化情況分析。

總體上使用方面變化穩(wěn)定，得分從2008年的0.087降至2011年的0.010，在2011年下降最為明顯。其中污水集中處理率變化明顯，特別是由2010年的57%提高至2011年的70%，萬元GDP能耗降低率變化基本保持在5%以上，銅川市因煤炭工業(yè)而興起，在資源利用方面受到了20世紀粗獷方式的影響，近年來政府逐漸意識到可持續(xù)發(fā)展的重要性和改善銅川市歷史遺留環(huán)境問題的必要性，加強了對水資源利用機制的建設，積極建設資源節(jié)約型社會。相對其他項，使用變化最為緩慢，由此看來需要較長改變周期。

3.3.5 環(huán)境變化情況分析。

對于處于西北黃土覆蓋地區(qū)的銅川來說，其水生態(tài)問題最為突出的就是生態(tài)缺水和干旱，同時暴雨泥石流的潛在發(fā)生性也很強。從其水環(huán)境的得分狀況來看占到很大比重，2008年得分為0.230，2011年降為0.042，下降明顯，特別是森林覆蓋面積變化巨大，覆蓋率4年上升了5%，其次工業(yè)用水排放量減少。2009年得分出現(xiàn)波動，資料顯示2009年平均氣溫較2008年高1.9 ℃，相對生態(tài)需水量增加，水資源開發(fā)強度受經濟因素影響下降明顯，由2008年的38.22降至33.70。

4 結論與討論

該研究從資源、能力、設施、使用、環(huán)境5個維度建立水貧困指數(shù)體系，選取27個評價指標，運用層次分析法（AHP）計算權重，計算銅川市2008～2011年水貧困水平，得出了以下結論：①2008～2011年間銅川市WPI呈下降趨勢，2008～2009年下降速度較慢，2009～2011年下降趨勢明顯，銅川市水資源貧困狀況總體上有所好轉。

②銅川市近年來能夠在水資源的開發(fā)、利用、管理、水環(huán)境改良方面積極作為，水生態(tài)狀況有了良好改善，在資源儲備、獲取方面問題仍十分嚴峻。

基于以上研究，銅川市應從以下方面著手，進一步提高水資源自身條件和利用管理能力：

①加強開源節(jié)流建設，加強水庫改造，合理處理廢棄礦坑，控制人口變化情況。

②必須充分認識加快水利改革的重要性和緊迫性，當前和今后的一個時期，要把水利建設作為地區(qū)建設的優(yōu)先領域。加強區(qū)域內幾個灌區(qū)的治理及防洪建設，解除病險水庫隱患，保障農業(yè)生產的正常推進。

③在促使經濟迅速發(fā)展的同時，普及節(jié)水灌溉、資源高效利用、恢復生態(tài)等理念。

④建立污染權交易的相關機制，建立一個有效的、公平合理的水權交易市場，獎懲分明，鼓勵和扶持資源利用率高的企業(yè)；加強對農業(yè)用水方式的改良，引進先進灌溉理念和方法，建立節(jié)水灌溉補貼機制。

⑤完善生態(tài)補償機制，增加森林覆蓋率、控制農藥化肥使用，保持和改善流域內的水土環(huán)境；落實政策法規(guī)，形成政府主導的全民參與的社會保護制度，逐步完成對銅川市的生態(tài)修復。

在西北內陸，由水-土-氣-生構成的生態(tài)系統(tǒng)中，水資源居于核心地位，水資源危機是干旱區(qū)最為重要的生態(tài)問題之一^[15]。作為西北黃土高原缺水區(qū)的代表，銅川市生態(tài)首要問題即缺水，以銅川市為切入點深刻探究干旱區(qū)的水資源變化及其發(fā)展規(guī)律，對銅川市及干旱地區(qū)水貧困評價體系構建，及水資源評價提供了借鑒意義。在王雪妮等的中國水貧困與經濟貧困空間耦合關系研究中指出我國經濟貧困與水貧困存在很強的相關性^[16]，相對于該研究水貧困情況較經濟貧困更為明顯，其原因一方面是銅川地區(qū)過去破壞式的能源開發(fā)導致環(huán)境惡化，另一方面與銅川地區(qū)所處位置有關，屬于西北黃土高原缺水區(qū)。

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