曾祥云，莫介環(huán)

(水利部珠江水利委員會(huì)技術(shù)咨詢(廣州)有限公司，廣東 廣州 510611)

關(guān)鍵字：空間均衡；基尼系數(shù)；三角系統(tǒng)模型；南盤江流域

中國(guó)歷來(lái)重視水資源問(wèn)題，現(xiàn)階段重點(diǎn)明確了“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)代治水思路，將水資源作為最大的剛性約束。中國(guó)用全世界約6%的可更新水資源，潤(rùn)澤9%的耕地，支撐了22%的世界人口的小康和區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。中國(guó)正朝著新時(shí)代水利高質(zhì)量發(fā)展大步前進(jìn)，解決水資源的空間均衡問(wèn)題更是新時(shí)代國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。

水資源空間均衡問(wèn)題吸引了眾多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者的深入研究。金菊良等[2]首先對(duì)水資源空間均衡的概念、內(nèi)涵及評(píng)價(jià)方法等研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分析總結(jié)；酈建強(qiáng)等[3]、左其亭等[4]對(duì)水資源空間均衡的理論方法、應(yīng)用研究框架及對(duì)策措施進(jìn)行了深入研究分析；部分學(xué)者對(duì)空間均衡度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了深入研究，如馬睿等[5]基于多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法開(kāi)展黃河流域空間均衡狀態(tài)分析；楊亞鋒等[6]基于可變集原理及偏聯(lián)系數(shù)方法構(gòu)建一種新的水資源空間均衡評(píng)估模型對(duì)全國(guó)31各省份進(jìn)行了空間均衡狀態(tài)分析；夏帆等[7]應(yīng)用空間均衡系數(shù)對(duì)全國(guó)水資源空間均衡情況進(jìn)行分析。多種評(píng)價(jià)方法被應(yīng)用到具體區(qū)域評(píng)價(jià)上，其中有相當(dāng)部分學(xué)者引用不平等關(guān)系的原理對(duì)區(qū)域水資源空間均衡性進(jìn)行了分析研究，如 Gunasekara等[8]應(yīng)用基尼系數(shù)對(duì)國(guó)際水資源分配不平衡的情況做了分析；黃鋒華等[9]利用泰爾指數(shù)對(duì)粵港澳大灣區(qū)水資源空間均衡性進(jìn)行了研究，魏壽煜等[10]以洛倫茲曲線模型分析了重慶市水資源空間均衡性;李倩文等[11]通過(guò)采用空間均衡度計(jì)算方法，計(jì)算了2004—2017年新疆各地州各指標(biāo)的空間均衡系數(shù)及水資源開(kāi)發(fā)利用的總體空間均衡度。目前對(duì)空間均衡的概念、評(píng)價(jià)方法和應(yīng)用及對(duì)策措施等具有很多很好的成果，對(duì)中國(guó)水資源的空間均衡分析有很好的指導(dǎo)作用，但是目前成果對(duì)水資源空間均衡系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其空間失衡的量化分析卻鮮有報(bào)道。

水資源空間均衡是一種當(dāng)?shù)厮Y源開(kāi)發(fā)利用、地區(qū)天然水資源稟賦條件與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在區(qū)域空間上相協(xié)調(diào)，是一種可以持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。本文選擇中國(guó)石漠化連片區(qū)及西部貧困程度較深的南盤江流域?yàn)槔?，收集了南盤江流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和水資源稟賦及開(kāi)發(fā)利用數(shù)據(jù)，采用表征水資源稟賦與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的水資源負(fù)載指數(shù)和水土資源匹配系數(shù)以及表征水資源開(kāi)發(fā)利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的用水效益等3個(gè)方面和及其基尼系數(shù)綜合考慮水資源空間均衡狀況；建立南盤江流域水資源稟賦-開(kāi)發(fā)利用-社會(huì)經(jīng)濟(jì)三角系統(tǒng)模型分析其空間均衡系統(tǒng)的穩(wěn)定性，定量展示南盤江流域水資源系統(tǒng)在水資源稟賦-開(kāi)發(fā)利用-社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的架構(gòu)，直觀描述流域內(nèi)水資源系統(tǒng)的發(fā)展分布狀態(tài)，分析區(qū)域發(fā)展長(zhǎng)短板，以期為南盤江流域水資源管理和區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的政策制定提供參考。

1 區(qū)域、方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 區(qū)域概況

南盤江為珠江流域西江上游的干流河段，1985年被確定為“珠江源”河段(圖1)。流域?qū)俚釚|高原盆地區(qū)，海拔1 500～2 500 m，全區(qū)為淺到深切割的中山至高中山地高原地形，總體地勢(shì)西北高、東南低。流域涉及云南、貴州、廣西3個(gè)省(區(qū))，總面積56 381 km2。流域多年平均水資源總量為229.6億m3，地表徑流由降水形成，但徑流年際變化較大，年內(nèi)分配不均，地區(qū)空間分布差異大，如南盤江流域多年平均徑流深為405.6 mm，但在滇東南地區(qū)的蒙自、開(kāi)遠(yuǎn)及上游曲靖市，平均年徑流深僅50～150 mm。南盤江流域內(nèi)大部分地區(qū)人高水低、巖溶地貌強(qiáng)烈發(fā)育。2019年，南盤江流域內(nèi)常住人口為1 147萬(wàn)人，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)達(dá)6 088億元(當(dāng)年價(jià))。南盤江流域的水資源作為中國(guó)西南地區(qū)鞏固脫貧攻堅(jiān)成果和發(fā)展鄉(xiāng)村振興的基礎(chǔ)性資源，目前對(duì)其空間均衡性尚未有系統(tǒng)性研究成果，分析南盤江流域空間均衡真實(shí)狀態(tài)對(duì)于準(zhǔn)確把握流域自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，因地制宜制定科學(xué)合理的水資源管控措施具有重要意義。本文研究范圍為整個(gè)南盤江流域，涉及到的地級(jí)市均為流域套地級(jí)市范圍。

圖1 南盤江流域

1.2 分析方法

1.2.1水資源負(fù)載指數(shù)

水資源負(fù)載指數(shù)是一種反映水資源的時(shí)空分布、利用程度及水資源開(kāi)發(fā)的難易程度，可對(duì)水資源時(shí)空分布及開(kāi)發(fā)利用的均衡性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析的計(jì)算方法。計(jì)算公式見(jiàn)式(1)、(2)：

(1)

式中C——水資源負(fù)載指數(shù)，值越大說(shuō)明水資源開(kāi)發(fā)利用程度越高，水資源開(kāi)發(fā)越困難，越需要通過(guò)調(diào)水來(lái)解決人水矛盾，水資源負(fù)載指數(shù)分級(jí)見(jiàn)表1；H——人口，萬(wàn)人；T——國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，億元;W——水資源總量，億m3。

表1 水資源負(fù)載指數(shù)分級(jí)評(píng)價(jià)

(2)

式中K——降水系數(shù)，與降水量有關(guān)；P——區(qū)域面降雨量，mm。

1.2.2水土資源匹配系數(shù)

水土匹配系數(shù)是指區(qū)域內(nèi)每公頃耕地占有的水資源量，反映區(qū)域內(nèi)水資源和耕地資源的匹配狀況以及水對(duì)耕地的滿足程度[8]。水土匹配系數(shù)越大，說(shuō)明該區(qū)域的可利用水資源就越豐富，對(duì)區(qū)域內(nèi)耕地的滿足程度越高，越有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)；系數(shù)越小，能夠用于該區(qū)域的水資源量就越匱乏，越不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。水資源作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)支撐條件和約束性條件，是農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵所在。水土資源匹配系數(shù)計(jì)算公式見(jiàn)式(3)：

(3)

式中δ——水土資源匹配系數(shù)，萬(wàn)m3/hm2；W——區(qū)域水資源量，億m3；α——地區(qū)農(nóng)業(yè)用水占該地區(qū)用水總量的百分比；L——耕地面積，hm2。

1.2.3用水效益

每方水產(chǎn)生的GDP與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系，能夠直觀反映社會(huì)發(fā)展用水效益的高低。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，用水效益就越高，每方水產(chǎn)生的GDP值越大，越有利于水資源可持續(xù)利用。用水效益(Z)計(jì)算公式見(jiàn)式(4)：

(4)

式中Z——單方水GDP產(chǎn)值，元/m3；Wy——區(qū)域用水總量，億m3。

1.2.4基尼系數(shù)

基尼系數(shù)是1943年美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家阿爾伯特·赫希曼根據(jù)洛倫茲曲線所定義的判斷收入分配公平程度的指標(biāo)。該指數(shù)能夠非常方便地反映出總體收入差距的狀況，客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)居民收入的差距。通常把0.4作為基尼系數(shù)的警戒值，超過(guò)0.4，說(shuō)明收入差距較大。本文引用張建華[12]推導(dǎo)的一種簡(jiǎn)潔的基尼公式對(duì)水資源負(fù)載指數(shù)、水土資源匹配系數(shù)和用水效益的基尼系數(shù)進(jìn)行計(jì)算見(jiàn)式(5)：

(5)

式中G——基尼系數(shù)；γi——每個(gè)計(jì)算指標(biāo)從第1組累計(jì)到第i組的總和占全部總量的百分比；n——組數(shù)。

1.2.5三角系統(tǒng)模型

根據(jù)三角形的穩(wěn)定性原理和系統(tǒng)的定義，假設(shè)三角形的三邊為某一系統(tǒng)的組成元素，三角形的3個(gè)頂點(diǎn)為3個(gè)組成元素的兩兩聯(lián)結(jié)點(diǎn)，那么就可以認(rèn)為這三條邊和3個(gè)頂點(diǎn)所構(gòu)成的三角形，是具有確定形狀、面積和周長(zhǎng)、重心、外心、內(nèi)心的幾何有機(jī)體，也就是一個(gè)具有確定功能的有機(jī)體。目前三角模型被廣泛應(yīng)用到土地利用系統(tǒng)[13-14]、區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)研究[15-16]以及城市發(fā)展空間均衡性[17]，對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可持續(xù)發(fā)展性有較直觀的表述。

本文從水資源系統(tǒng)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦3個(gè)層面的各項(xiàng)相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)出發(fā)，考慮數(shù)據(jù)可比較性和可獲得性的原則，構(gòu)建水資源系統(tǒng)的指標(biāo)體系，定量地計(jì)算出南盤江流域套8個(gè)地級(jí)市的城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指數(shù)、水資源開(kāi)發(fā)利用指數(shù)和水資源稟賦條件指數(shù)，根據(jù)三角系統(tǒng)模型和空間均衡的理論，量化分析南盤江流域以及各個(gè)地級(jí)市的空間均衡與穩(wěn)定程度。

提示區(qū)域水資源綜合空間分布狀態(tài)的目標(biāo)層(D)主要包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(B1)、水資源開(kāi)發(fā)利用程度(B2)和水資源稟賦條件(B3)3個(gè)一般性指標(biāo)，其中B層指標(biāo)由因子層(A)來(lái)衡量和評(píng)價(jià)。根據(jù)數(shù)據(jù)的選取原則，共選取9項(xiàng)因子層指標(biāo)。本文各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重基于重要程度相當(dāng)原則確定。指標(biāo)體系和權(quán)重見(jiàn)表2。

表2 空間均衡分析指標(biāo)體系及其權(quán)重

本文將原始總量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為每平方千米的水平數(shù)據(jù)，并且對(duì)轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算處理，把所有因子數(shù)據(jù)統(tǒng)一到[0,1]區(qū)間上來(lái)，再以社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(B1)、水資源開(kāi)發(fā)利用(B2)和水資源稟賦(B3)指標(biāo)根據(jù)表1所示的加權(quán)求和后得到南盤江流域水資源綜合空間分布狀態(tài)D，并以3個(gè)各地方的指標(biāo)層的指數(shù)總和，即∑B1、∑B2、∑B3為三角形的3條邊，建立南盤江流域的反映水資源空間分布狀態(tài)的三角系統(tǒng)模型(圖3)。系統(tǒng)的存在與消失，取決于是否可以構(gòu)成三角形和它的動(dòng)態(tài)變化。按幾何定量，三角形存在的充要條件是三角形兩邊之和大于第三邊，三角形兩邊之差小于第三邊。系統(tǒng)的平穩(wěn)與否關(guān)系到系統(tǒng)的存在，系統(tǒng)是否能健康發(fā)展與系統(tǒng)的平穩(wěn)程度息息相關(guān)。系統(tǒng)的平穩(wěn)度與系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)、大小以及系統(tǒng)的“三心”位置、外部環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的干擾因素有關(guān)。物理學(xué)研究表明，“三心”在物體之外的系統(tǒng)的平衡度遠(yuǎn)低于在物體之內(nèi)的系統(tǒng)[15]。

圖3 昆明、曲靖、紅河、文山三角系統(tǒng)模型

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《珠江片水資源公報(bào)》(2010—2019 年)，云南省的《云南省昆明市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)、《云南省曲靖市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)、《云南省紅河州統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)、《云南省文山州統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)，以及貴州省《貴州省六盤水市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)、《貴州省黔西南州統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)和廣西區(qū)的《廣西區(qū)百色市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010—2020年)。

2 結(jié)果與討論

2.1 水資源負(fù)載程度

水資源負(fù)載指數(shù)(C)模型和基尼系數(shù)(GC)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出，南盤江流域2010—2019年水資源負(fù)載指數(shù)平均值為10.32，南盤江流域水資源負(fù)載指數(shù)級(jí)別為Ⅰ級(jí)，表明水資源利用程度很高及開(kāi)發(fā)潛力很小，指示今后水資源開(kāi)發(fā)條件艱巨、有條件時(shí)需要外流域調(diào)水。這主要是因?yàn)槟媳P江流域降雨年內(nèi)分布不均，特別是在2010年發(fā)生的百年一遇的大干旱后，流域大興水利工程，本地水資源開(kāi)發(fā)利用幾近飽和。

表3 水資源負(fù)載指數(shù)與基尼系數(shù)

從負(fù)載指數(shù)在各地級(jí)市的指標(biāo)上看，水資源負(fù)載能力分布嚴(yán)重不均，指數(shù)超過(guò)10的主要集中在昆明市、玉溪市和紅河州，其余地級(jí)市指數(shù)在Ⅱ～Ⅲ級(jí)之間。結(jié)果表明滇中3個(gè)地方當(dāng)?shù)厮Y源開(kāi)發(fā)潛力已接近極限，水資源已成為限制區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素。這主要是因?yàn)樵搮^(qū)域是云南省的重要的農(nóng)業(yè)基地和重化工業(yè)聚集區(qū)，也是云南省工農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，同時(shí)也是云南省水資源供需矛盾非常突出的地區(qū)之一。因此，為解決滇中地區(qū)當(dāng)?shù)厮Y源開(kāi)發(fā)潛力有限，國(guó)家正在實(shí)施滇中引水工程目的解決滇中地區(qū)水資源短缺問(wèn)題，該工程的主要受水區(qū)就是昆明、玉溪和紅河州，該區(qū)域平均每年受水量超過(guò)26億m3。

水資源負(fù)載指數(shù)的基尼系數(shù)的變化規(guī)律與水資源負(fù)載指數(shù)呈現(xiàn)出的規(guī)律相互協(xié)調(diào)。由表3可以看出，全流域從2010—2019年每年基尼系數(shù)均大于0.4，基尼系數(shù)平均值為0.49，在降水量偏枯的2010和2019年[18]，基尼系數(shù)更大，分布規(guī)律與南盤江流域地表水徑流深空間分布規(guī)律保持一致。此外，考慮到南盤江流域多年平均(1956—2016年)水資源量229.6億m3，流域產(chǎn)水模數(shù)僅為40.72萬(wàn)m3/km2，不足珠江區(qū)同期產(chǎn)水模數(shù)的一半；流域人均水資源量為2 071 m3，低于珠江區(qū)人均水資源量的2 494 m3，也低于全國(guó)人均2 200 m3的水平[19]；流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)總量和人口數(shù)量均較大的昆明、玉溪、紅河州3個(gè)地級(jí)市與其當(dāng)?shù)厮Y源條件矛盾異常突出，昆明、玉溪、紅河州萬(wàn)元GDP水資源量?jī)H為345、104、288 m3，與流域萬(wàn)元GDP水資源量589 m3相差較大。由此表明，南盤江流域水資源總體并不豐富，局部地區(qū)水資源量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水矛盾逐漸顯現(xiàn)，加上各地城鎮(zhèn)化進(jìn)程不一致，進(jìn)一步加大部分地區(qū)的水資源承載壓力，水資源逐漸成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

2.2 水土資源匹配系數(shù)分析

通過(guò)計(jì)算南盤江流域的水土資源匹配系數(shù)(δ)，得到南盤江流域水土資源匹配系數(shù)變化范圍在0.26～2.49，10年平均值為1.0，各地級(jí)市2010—2019年δ值見(jiàn)表4。

表4 水土資源匹配系數(shù)與基尼系數(shù)

由表4可知，南盤江流域水土資源匹配程度不高，這主要是因?yàn)槟媳P江流域自身水資源稟賦能力不足，流域畝均耕地占有水資源量?jī)H為1 054 m3，遠(yuǎn)小于珠江區(qū)的3 075 m3。從流域內(nèi)各地方來(lái)看，流域各地市分布均衡性較差，尤其以玉溪市、紅河州、昆明和六盤水等四地區(qū)更為突出，四地區(qū)的水土資源匹配系數(shù)均小于1。這是由于該區(qū)域是中國(guó)重要的烤煙、蔬菜及糧食基地，流域內(nèi)現(xiàn)有蒙開(kāi)個(gè)、彌瀘、石屏、曲靖、興中、丘北、柴石灘等多個(gè)大型灌區(qū)和眾多的中小型灌區(qū)，均分布在上述4個(gè)地區(qū)，而且上述地區(qū)水資源稟賦先天條件較差。因此，嚴(yán)重不匹配的水土資源要求上述區(qū)域需大力優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)、積極響應(yīng)中央節(jié)水號(hào)召，大力發(fā)展高效節(jié)水，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，以緩解水土資源不匹配問(wèn)題。從流域2010—2019年基尼系數(shù)來(lái)看，每年變化不大，在0.4附近擺動(dòng)，表明隨著降雨量的豐枯年份變化與當(dāng)?shù)厮Y源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀的差異，各年份在均衡和不均衡之間擺動(dòng)。

2.3 用水效益分析

根據(jù)用水效益指數(shù)測(cè)算模型計(jì)算結(jié)果(表5)，南盤江流域2010—2019年用水效益指數(shù)呈現(xiàn)逐年升高的趨勢(shì)，指數(shù)平均值為92.69，說(shuō)明流域在國(guó)家節(jié)約用水的號(hào)召下，節(jié)水型社會(huì)初見(jiàn)成效，但從全國(guó)范圍來(lái)看，流域用水效益仍然處于較低的水平，流域平均值略高于楊亞鋒等[6]和夏帆等[7]對(duì)全國(guó)2017年的用水效益研究計(jì)算中云南省、廣西區(qū)全省(區(qū))的指數(shù)成果，低于貴州的用水效益指數(shù)。從流域內(nèi)范圍內(nèi)的各地市指數(shù)分布來(lái)看，用水效益指數(shù)分布與流域內(nèi)各地的經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水結(jié)構(gòu)有關(guān)，昆明、曲靖、玉溪和紅河州等第二產(chǎn)業(yè)占比較大，用水附加值高；其他地區(qū)則第一產(chǎn)業(yè)比重較大，經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后。從用水效益的基尼系數(shù)計(jì)算結(jié)果，近十年均值為0.22，表明區(qū)域內(nèi)各地市用水效益均大同小異，南盤江流域的整體用水效益較低。因此，建議南盤江流域各地市積極優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高水資源利用率。

表5 用水效益指數(shù)與基尼系數(shù)

2.4 水資源空間均衡穩(wěn)定性分析

根據(jù)三角系統(tǒng)模型，計(jì)算得到南盤江流域及流域套各地級(jí)市的區(qū)域在2010—2019年的空間均衡指數(shù)和穩(wěn)定度見(jiàn)表6。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(B1)、水資源開(kāi)發(fā)利用(B2)、水資源稟賦(B3)和水資源綜合空間分布狀態(tài)(D)的基尼系數(shù)可以看出，南盤江流域各地方的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(B1)和水資源開(kāi)發(fā)利用程度分布較為協(xié)調(diào)、分布較為合理，這從側(cè)面體現(xiàn)了已批復(fù)的《南盤江流域綜合規(guī)劃》對(duì)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供的水利支撐和保障。水資源稟賦(B3)的基尼系數(shù)較大，主要是因?yàn)槟媳P江流域水資源分布不均，與水資源承載能力結(jié)論相似。除去水資源開(kāi)發(fā)利用程度(B2)因子，水資源綜合空間分布狀態(tài)(D)的空間分布比社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水資源稟賦條件都更加均衡，這從另一個(gè)方面上體現(xiàn)了空間均衡模型的合理性，即提示任何區(qū)域綜合分布狀態(tài)的每平方千米水平值是大體相等的。

表6 南盤江流域各地區(qū)空間均衡指數(shù)及穩(wěn)定度

利用南盤江流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(∑B1)、水資源開(kāi)發(fā)利用(∑B2)和水資源稟賦(∑B3)為三邊，構(gòu)建南盤江流域水資源三角(社會(huì)經(jīng)濟(jì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦)系統(tǒng)模型見(jiàn)圖2，其三角形中最大的角為63.479°，為銳角三角形。銳角三角形的重心、內(nèi)心、外心等都位于三角形內(nèi)部，提示三角形的穩(wěn)定性較好。由此可知，南盤江流域水資源三角(社會(huì)經(jīng)濟(jì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也較強(qiáng)，意味著南盤江流域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦之間整體上是穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的。

圖2 南盤江流域水資源三角(社會(huì)經(jīng)濟(jì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦)系統(tǒng)模型

然而，從表5也可以看到，在南盤江流域內(nèi)套8個(gè)地級(jí)市區(qū)域中，只有一半地方的社會(huì)經(jīng)濟(jì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦系統(tǒng)能構(gòu)成穩(wěn)定的三角形系統(tǒng)，而且這4個(gè)地方所構(gòu)成的三角形系統(tǒng)的最大角均為鈍角(圖3)，根據(jù)鈍角三角形性質(zhì)可知，鈍角三角形的外心分布在三角形的外部，表明該區(qū)域受外部環(huán)境影響較大，可持續(xù)性和穩(wěn)定性稍差。昆明和紅河州呈現(xiàn)出水資源自然稟賦能力能嚴(yán)重不足，而文山州則呈現(xiàn)出社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，曲靖則可以適度提高水資源開(kāi)發(fā)利用程度滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。在4個(gè)不能構(gòu)成三角系統(tǒng)的地方中，玉溪市則是由于水資源自然稟賦能力能嚴(yán)重不足造成的，后期滇中引水工程建成后可保障玉溪社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，而其余3個(gè)地方(尤其是百色市)則呈現(xiàn)出社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不足，因此，在未來(lái)的區(qū)域綜合開(kāi)發(fā)過(guò)程中，建議對(duì)以上3個(gè)區(qū)域的開(kāi)發(fā)投資力度有所傾斜，同時(shí)給予政策方面的支持，以提高其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平。

3 結(jié)論

本文運(yùn)用水資源系統(tǒng)(社會(huì)經(jīng)濟(jì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦)3個(gè)層次的9項(xiàng)指標(biāo)在構(gòu)建水資源負(fù)載指數(shù)、水土資源匹配系數(shù)和用水效益指數(shù)評(píng)估模型，以基尼系數(shù)為評(píng)價(jià)指數(shù)，分析了南盤江流域2010—2019年水資源負(fù)載、水土資源匹配、用水效益及空間均衡狀態(tài)。構(gòu)建了三角系統(tǒng)模型，初步探討了南盤江流域水資源空間均衡的穩(wěn)定性及可持續(xù)性。

a)南盤江流域水資源負(fù)載等級(jí)較高且流域內(nèi)各地方分布均衡性較差。說(shuō)明南盤江流域總體上水資源利用程度很高及開(kāi)發(fā)潛力很小，今后水資源開(kāi)發(fā)條件艱巨，需要外流域調(diào)水。流域內(nèi)局部地區(qū)水資源量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水矛盾逐漸顯現(xiàn)，水資源逐漸成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

b)從水土資源匹配系數(shù)、用水效益指數(shù)及其基尼系數(shù)結(jié)果顯示：南盤江流域各地級(jí)市的水土資源匹配程度和用水效率均較低。表明了水資源總體并不豐富的南盤江流域，加上用水效率的低下，造成水資源量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水矛盾有逐漸加劇趨勢(shì)。

c)從三角系統(tǒng)模型來(lái)看，南盤江流域水資源空間均衡系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)，意味著南盤江流域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)-開(kāi)發(fā)利用-自然稟賦之間整體上是穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的。然而從流域局部分布來(lái)看，流域水資源空間均衡性較差，有一半的地方水資源系統(tǒng)不能構(gòu)成三角形系統(tǒng)。

d)南盤江流域內(nèi)的滇中地區(qū)水資源稟賦條件較差，滇中引水工程竣工后可緩解用水壓力，曲靖則可以適度提高水資源開(kāi)發(fā)利用程度滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。文山州、百色市、六盤水市和黔西南州等地區(qū)呈現(xiàn)出社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不足。在未來(lái)的區(qū)域綜合開(kāi)發(fā)過(guò)程中，建議對(duì)該區(qū)域的開(kāi)發(fā)投資力度有所傾斜，同時(shí)給予政策方面的支持，以提高其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平。