田劍浩

（長治市水利發(fā)展中心 山西長治 046000）

水資源是整個社會發(fā)展的重要基石，要依據(jù)水資源承載能力來優(yōu)化城市空間布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口規(guī)模，堅(jiān)持做到以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)。習(xí)近平總書記多次圍繞系統(tǒng)治水做出了一系列重要論述和重大部署，科學(xué)指引水利建設(shè)，開創(chuàng)了治水興水新局面。國內(nèi)部分學(xué)者對長治市水資源的研究方向有水文特性分析、水資源動態(tài)分析、水資源承載能力評價[1]和用水總量控制指標(biāo)分解研究等方面的開展。然而關(guān)于對長治市的水資源利用情況進(jìn)行時空變化特征與區(qū)域差異的研究相對較少，因此，本文基于2013—2017年的長治市水資源數(shù)據(jù)，按照用水結(jié)構(gòu)和區(qū)域分類，進(jìn)一步研究水資源利用的時空變化。

1 研究內(nèi)容與數(shù)據(jù)來源

1.1 區(qū)域概況

長治市坐落在晉東南，是以山地丘陵為主的黃土高原盆地。長治市地處內(nèi)陸，形成了比較典型的大陸性季風(fēng)氣候，多年（1956—2000年）平均降水量為573.3mm，而且具有年內(nèi)分配不均的特點(diǎn)。多年平均水資源總量19.07 億m3，但是水資源地區(qū)分布不均勻，上黨盆地區(qū)人口密集，工業(yè)發(fā)達(dá)，是全市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的中心，人口占全市的58.9%，GDP 占全市的62.6%，但其水資源量只占到全市的31.6%，這一區(qū)域水的供需矛盾將更加突出；此外煤礦開采疏干煤系地層及上覆含水層孔隙、裂隙地下水，從而影響巖溶地下水的補(bǔ)給，部分地區(qū)已出現(xiàn)地面沉降、裂縫、塌陷等現(xiàn)象，有些還對周邊居民生活用水產(chǎn)生影響。因此，要對長治市水資源的時空變化特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，為本地水資源合理開發(fā)、優(yōu)化配置以及水資源管理提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 研究內(nèi)容

本文研究內(nèi)容：一是通過長治市多年水資源量與水資源用水結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分析它們之間的時間變化特征；二是通過建立水資源變化區(qū)域差異模型來直接分析長治市水資源利用的空間變化特征。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文多年水資源量、取用水量等數(shù)據(jù)來自于《長治市水資源公報》（2013-2017）、《長治市用水統(tǒng)計(jì)年報》（2013-2017）。

2 長治市水資源利用的時間變化特征分析

2.1 水資源供需情況的分析

選取2013—2017年的長治市水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果如表1 所示，長治市的水資源總量與用水總量隨時間變化兩者總的趨勢均為下降的，2016年水資源總量有所增加，是因?yàn)槿锌側(cè)刖乘?.725 1 億m3，比上年偏多349.9%。水資源擁有量由2013年的16.87 億m3下降到2017年的13.59 億m3，減少率為19.44%，減少值為3.28 億m3；與此同時，全市用水量由2013年的6.23 億m3下降到2017年的5.36 億m3，減少率為13.96%，減少值為0.87 億m3。分析5年的水資源總量和用水總量變化情況，水資源總量和用水總量均呈下降趨勢，但兩者減少率和減少值相比，水資源總量的減少幅度大于用水總量的減少幅度。隨著長治市城鎮(zhèn)化水平的提高和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，供水規(guī)模逐年增大，水資源供需矛盾日益突出。

2.2 用水結(jié)構(gòu)的分析

如表1 所示，在2013-2017年期間，長治市水資源利用中農(nóng)業(yè)用水占比最高，農(nóng)業(yè)用水占用水總量的40%以上，其次是工業(yè)用水，工農(nóng)業(yè)兩個類型用水占比達(dá)到了75%以上，生活和生態(tài)用水總共僅占不足25%的比例。從年際間用水結(jié)構(gòu)變化來看，總體上呈現(xiàn)出“三增一降”的形態(tài)特點(diǎn)，生活用水、農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水的比重呈現(xiàn)增長趨勢，工業(yè)用水比重呈現(xiàn)下降趨勢。農(nóng)業(yè)用水比重增長最大，增加了4.64 個百分點(diǎn)，其次是生活用水比重增加了4.28 個百分點(diǎn)，生態(tài)用水比重呈微弱增長趨勢，工業(yè)用水比重降低了9.07 個百分點(diǎn)。隨著長治市工業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級，在地方政府部門一系列積極的治水政策下，關(guān)井壓采，生態(tài)修復(fù)等共同支撐下，工業(yè)中重點(diǎn)耗水大戶用水量明顯下降；同時伴隨經(jīng)濟(jì)、社會、人口的發(fā)展，生活用水和農(nóng)業(yè)用水是在水資源利用結(jié)構(gòu)中持續(xù)增長的主要動力。

表1 2013-2017年長治市水資源利用情況與用水結(jié)構(gòu)

3 長治市水資源利用的空間變化特征分析

長治市各縣區(qū)水資源利用變化存在著顯著的地區(qū)差異，可以通過王秀蘭等[2]提出的利用變化區(qū)域差異模型來分析，該模型是用水資源利用類型相對變化率來反映各縣區(qū)的差異情況，如下式所示。

式中：R 為某區(qū)域某一特定水資源利用類型的相對變化率；Ka 與Kb 分別表示某區(qū)域某一特定水資源利用類型的利用量在研究期初與研究期末的數(shù)值；Ca 與Cb 分別表示該區(qū)域全部水資源利用總量在研究期初與研究期末的數(shù)值。

如果某區(qū)域某種水資源利用類型的相對變化率R＞1，則表示該區(qū)域這種水資源利用類型變化較全區(qū)域大；若某區(qū)域某種水資源利用類型的相對變化率R=1，則表示該區(qū)域這種水資源利用類型的變化與全區(qū)域的一樣；若某區(qū)域某種水資源利用類型的相對變化率R＜1，則表示該區(qū)域這種水資源利用類型變化較全區(qū)域小。

由上述公式計(jì)算出2013-2017年長治市12 個縣（區(qū)）不同水資源利用類型的相對變化率，如表2 所示。利用標(biāo)準(zhǔn)差分析水資源利用類型的空間變化，得出生態(tài)用水的空間變化差異最大；工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水的空間變化差異居中；生活用水和用水總量的空間變化差異最小。

表2 2013-2017年長治市12 個縣（區(qū)）水資源利用類型空間差異

從空間變化的12 個縣區(qū)數(shù)據(jù)散布看，用水總量以潞州區(qū)、上黨區(qū)、屯留區(qū)和潞城區(qū)的變化小于整個長治市的變化，而其余8 個縣的變化大于整個長治市的變化；生活用水變化中有屯留區(qū)、黎城縣和壺關(guān)縣等5地區(qū)的變化大于整個長治市的變化，而潞州區(qū)、上黨區(qū)和襄垣縣等7 地區(qū)的變化均小于整個長治市的變化；農(nóng)業(yè)用水的變化中潞州區(qū)、屯留區(qū)和平順縣等6地區(qū)的變化大于整個長治市的變化，而上黨區(qū)、襄垣縣和長子縣等6 地區(qū)的變化小于整個長治市的變化；工業(yè)用水變化中潞州區(qū)、屯留區(qū)和黎城縣等4 地區(qū)的變化大于整個長治市的變化，而上黨區(qū)、襄垣縣和平順縣等8 地區(qū)的變化小于整個長治市的變化；生態(tài)用水變化中有上黨區(qū)、平順縣和武鄉(xiāng)縣等5 地區(qū)的變化大于整個長治市的變化，而潞州區(qū)、襄垣縣和屯留區(qū)等7 地區(qū)的變化均小于整個長治市的變化。由此可得，沁源縣水資源利用相對變化率最大，潞城區(qū)的水資源利用相對變化率最小。

4 結(jié)論

本文以長治市以及12 個縣區(qū)為例，基于2013-2017年間研究區(qū)水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析長治市水資源利用的時空變化特征，主要結(jié)論如下：

1）從水資源利用的時間變化特征分析，水資源總量和用水總量隨時間變化均呈下降趨勢，但把兩者減少率和減少值作比較，水資源總量的減少幅度大于用水總量的減少幅度；在年際間變化中，工農(nóng)業(yè)兩個類型用水占比達(dá)到了75%以上，用水結(jié)構(gòu)變化來看，總體上呈現(xiàn)出“三增一降”的形態(tài)特點(diǎn)，生活用水、農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水的比重呈現(xiàn)增長趨勢，工業(yè)用水比重呈現(xiàn)下降趨勢。

2）從水資源利用的空間變化特征分析，生態(tài)用水的空間變化差異最大，其次是工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水的空間變化差異，生活用水和用水總量的空間變化差異最?。磺咴纯h水資源利用相對變化率最大，潞城區(qū)的水資源利用相對變化率最小。