□潘 陽

（河南省水利勘測設計研究有限公司）

0 引言

在人類社會進程中，水資源作為關鍵性資源和環(huán)境載體，是影響區(qū)域發(fā)展的重要因素。許多地區(qū)人口經(jīng)濟規(guī)模與水資源環(huán)境條件不匹配，對水資源超高強度的開發(fā)利用突破了水資源承載能力，嚴重制約了經(jīng)濟健康發(fā)展。習近平總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的科學治水思想，強調新時期治水必須堅持“空間均衡”的重大原則。因此，開展水資源空間均衡研究對于指導區(qū)域水資源管理和水生態(tài)保護具有重要意義。

針對空間均衡的研究，王亞迪、左其亭、王豪杰等進行了相關的分析和討論，主要針對水土資源的匹配、降水等問題，反映了水資源空間分布的均衡程度；孫才志、章恒全等提出了空間均衡系數(shù)的計算方法，分析了水資源的空間均衡性。

在空間均衡計算的方法上，主要借鑒基尼系數(shù)、熵權法等進行分析計算?；诖?，本文在深刻理解空間均衡的概念上，以河南省為例，計算和分析河南省水資源空間均衡性。

1 研究方法

1.1 指標選取

水資源空間均衡計算指標需要從實際情況出發(fā)，兼顧水資源的自然屬性和社會屬性。指標選取應當遵循目標明確、可操作性強、相對獨立的原則。通過閱讀相關文獻，在水資源評價、水資源可持續(xù)發(fā)展、人水和諧等方面篩選出指標，結合區(qū)域水資源特點與社會經(jīng)濟發(fā)展特征，對初步篩選指標進行優(yōu)化，并采用專家咨詢的辦法對指標進行調整，最終確定水資源空間均衡系數(shù)計算指標。

1.2 水資源空間均衡系數(shù)

根據(jù)夏帆等水資源空間系數(shù)計算方法中提出的水資源空間均衡系數(shù)計算方法，筆者認為其所提出的方法不僅能計算出某一年的空間均衡系數(shù)，而且可以全面反映水資源空間均衡系數(shù)的空間差異性，但要得出年際變化，所需要的數(shù)據(jù)十分龐大，不能夠簡要的表達空間均衡系數(shù)時間上的變化。根據(jù)其研究成果發(fā)現(xiàn)，計算各項指標的基尼系數(shù)，實際是對所選指標進行無量綱處理的一個過程，該過程不僅實現(xiàn)了指標無量綱，與協(xié)調發(fā)展度相結合計算空間均衡系數(shù)，還可以利用基尼系數(shù)反映指標的均衡性。文章簡化了計算過程，可對水資源空間均衡年際變化進行描述。

根據(jù)指標計算出水資源負載指數(shù)、水土匹配系數(shù)、用水效益，然后利用歸一化的方法對指標進行無量綱處理，再求出水資源空間均衡系數(shù)，公式表達為：

其中：

式中，D 表示水資源空間均衡系數(shù)；S 表示系統(tǒng)多要素的協(xié)調度；V 為系統(tǒng)多要素的綜合評價指標；Ii為系統(tǒng)第i 個要素，i=1，2，3，文章主要要素為水資源負載指數(shù)、水土匹配系數(shù)、用水效益；αi為第i 個要素的權重系數(shù)，滿足Σαi=1，文章認為三者同等重要，因此各要素的權重為1/3；n 為系統(tǒng)要素的個數(shù)，n=3。

空間均衡系數(shù)等級如表1所示。

表1 空間均衡系數(shù)等級劃分表

2 實例分析

2.1 研究區(qū)概況

河南省位于北緯31°23′～36°22′，東經(jīng)110°21′～116°39′，如圖1 所示。全省總面積16.70 萬km2，占全國總面積的1.73%。河南省是地跨長江、淮河、黃河、海河四大流域的省份，地形地貌和水資源分布情況是中國的一個縮影。省內河流大多發(fā)源于西部、西北部和東南部山區(qū)，全省多年平均水資源量403.53億m3（2005-2018），人均 水 資 源 量約376 m3，年均降 水 量 為477.80～1167.30 mm，年均氣溫為12.70～16.20 ℃。

圖1 河南省城市層次區(qū)域圖

2.2 數(shù)據(jù)來源

選取河南省2005-2018年的《河南省統(tǒng)計年鑒》及《河南省水資源公報》中的數(shù)據(jù)，作為本研究計算數(shù)據(jù)。

2.3 計算結果

2.3.1 指標選取

選取人口、降水量、水資源總量、GDP、耕地面積、農業(yè)用水量、總供水量等7項指標，作為水資源空間均衡系數(shù)計算指標。

2.3.2 河南省2005-2018水資源空間均衡系數(shù)

利用公式（1～3）計算河南省水資源空間均衡系數(shù)，以反映河南省水資源空間均衡性在時間上的變化。計算結果如表2所示。

根據(jù)計算結果，2005-2018年河南省的整體水資源空間均衡系數(shù)范圍在0.47～0.57之間，其中2017年最大，為0.57，2006年最小，為0.47，平均為0.52，屬于一般失衡狀態(tài)。說明近14 a河南省水資源空間均衡性比較差，處于一般失衡狀態(tài)。

2.4 結果分析

計算得到河南省2005-2018年水資源空間均衡系數(shù)，結果表明，河南省水資源空間均衡處于一般失衡狀態(tài)，其中2017年的空間均衡系數(shù)為0.57，這與夏帆等人的研究——河南省水資源空間均衡系數(shù)為0.61有一定的誤差，主要是計算指標的范圍不同，導致計算結果有細微差別，文章只針對全省統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行計算，未具體到省轄市的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計的范圍對計算結果有一定的影響。

表2 河南省2008-2018年水資源空間均衡系數(shù)計算表

河南省是中國糧食主產(chǎn)區(qū)之一，農業(yè)用水量大、耗水率高，水資源開發(fā)利用率高，并且水資源空間分布極不均勻，年內年際變化大，是導致水資源時空分布和開發(fā)利用不均衡的主要因素。

3 結論

通過計算2005-2018年河南省水資源空間均衡系數(shù)，對了解河南省水資源空間均衡變化有一定的參考價值。河南省水資源空間均衡整體處于一般失衡狀態(tài)，其中2006 年空間均衡系數(shù)最小，2017 年空間均衡系數(shù)最大，近5 a 來水資源空間均衡系數(shù)呈現(xiàn)增加的變化。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，對水資源的需求會更大，空間均衡系數(shù)增加會導致許多負面影響，限制社會健康發(fā)展。提升節(jié)水技術和節(jié)水水平，合理開發(fā)利用水資源，對實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調具有重要意義。