关中—天水经济区水资源环境与社会经济协调发展探析

杜忠潮，白文婷

（咸阳师范学院旅游与资源环境学院，陕西咸阳712000）

［区域经济与资源环境可持续发展研究］

关中—天水经济区水资源环境与社会经济协调发展探析

杜忠潮，白文婷

（咸阳师范学院旅游与资源环境学院，陕西咸阳712000）

基于区域水资源环境与社会经济协调发展的视角，分别构建水资源环境与社会经济系统的评价指标体系及其耦合协调度发展模型，分析评价关中—天水经济区水资源环境与社会经济发展的耦合协调度。结果表明:关中—天水经济区8个城市水资源环境系统与社会经济系统的耦合度都比较高，但协调度都比较低，且都以中级耦合协调类和基本耦合协调类为主；从水资源环境与社会经济对比关系来看，多数城市为水资源环境滞后型，少数为经济滞后型，水资源环境与社会经济未能达到协调发展的状态。

水资源环境；熵值法；耦合协调发展；关中—天水经济区

水资源、水环境影响和制约一个国家和地区社会经济的可持续发展。渭河流域囊括陕、甘、宁三省区，覆盖整个关中—天水经济区。渭河的水资源、水环境保障和支撑着关中—天水经济区的生态文明与城市发展，研究该区域水资源环境与社会经济相互制约的关系，是其可持续发展及其能力建设的重要内容，也为实现区域可持续发展目标提供有效保证［1］。

目前区域资源环境与社会经济协调性发展的综合研究，大多是从耦合协调性出发研究适合资源系统与经济系统协调发展的机制。李瑜等对山东省水资源环境与社会经济协调发展的综合评价［2］；谢小康等人运用多目标规划和模糊综合评价的理论与方法，对广东省水资源承载力进行量化研究［3］；高明娟等人从城市化进程方面研究了城市化与水资源的关系［4］；董林等研究了城市可持续发展的水资源约束条件［5］；黄兴义对贵州喀斯特地区生态经济的协调发展提出了适应性对策［6］；都沁军等对水资源与区域经济、城市环境与经济、岩溶地区生态经济的协调发展作评价分析，提出可行的对策与建议［7-9］；石智雷等从水资源的开发利用和保护出发，探讨了河南省南阳市水资源与社会经济协调发展的对策［10］；任志远等对陕西省农业生态环境与经济协调发展状况进行研究［11］。

本文拟对关中—天水经济区的水资源环境与社会经济的协调发展作综合性评价分析，旨在全面客观地考察该区域水资源开发利用状况，测评水资源环境与社会经济的耦合协调度。

1　关中—天水经济区的水资源环境概况

关中—天水经济区简称“关天经济区”，位于33°～36°N，105°～109°E之间的狭长地带，南倚秦岭、北界北山，西达甘肃天水，东至陕西潼关。行政范围包括陕西省的西安、铜川、宝鸡、咸阳、渭南、杨陵、商洛（部分区县：商州、洛南、丹凤、柞水一区三县）地区及甘肃省天水市，共七市一区。面积8.00万km2，2013年末经济区总人口为2 947万人，占西北地区30.26%；地区生产总值达到11 013.31亿元，占西北地区的31.03%；人均地区生产总值达到4.58万元。2013年城镇化率为51.89%，超过西北地区4.6个百分点①数据来源:2013年陕西省、甘肃省国民经济与社会发展公报。。关天经济区是国家西部大开发“十一五”规划中提出的三大重点经济区之一，对发展大关中、引领大西北、复兴新丝绸之路经济带具有重要的战略意义［12-13］。

关中—天水经济区以秦岭为界，秦岭以北为黄河流域，秦岭以南为长江流域。2013年关中地区水资源总量为72.81亿m3，年平均降水量为708.6 mm，比多年平均降水量增加了8.0%，比2012年平均降水量增加了8.2%，其中地表水资源总量为59.78亿m3，地下水资源总量为42.47亿m3，地下与地表水资源重复计算量为29.44亿m3。2013年关中地区用水总量为52.17亿m3，其中农田灌溉用水量为26.10亿m3，城镇居民生活用水量为8.40亿m3，工业用水为8.71m3，生态环境用水为1.90亿m3。总耗水量为15.31亿m3，2013年陕西省废污水排放量为11.251亿m3，全年平均水功能区个数达标率51%，与2012年持平。天水水资源总量为25.143亿m3米，用水总量占经济区用水总量的7.3%，对关中—天水经济区的发展中具有重要的作用②数据来源:2013年陕西省、甘肃省水资源公报。。

2　指标体系的建立

遵循指标数据可获取性等原则［14］，根据关中—天水经济区水资源环境与社会经济协调发展的影响因素及其实际状况，选取12项指标来反映水资源环境系统，选取13项指标来反映社会经济发展系统，并按照指标性质区分出正、负向指标（表1）。

表1　水资源承载力与经济协调发展评价指标体系

3　研究方法与数据来源

3.1数据来源

本研究基础数据主要来源于《陕西省统计年鉴》（2014）、《甘肃发展年鉴》（2014）、《陕西省水资源公报》（2013）、《甘肃省环境公报》（2013）、《甘肃省水资源公报》（2013）等权威资料得到关中—天水经济区8个主要城市水资源环境与社会经济发展的指标数据，还参考陕西省、甘肃省政府网站颁布的相关资料。

3.2数据标准化

根据评价指标的性质，考虑到指标的可对比性以及结果的可靠性，本研究采用极差标准化对指标数据进无量纲化处理。

正向指标计算公式为

负向指标计算公式为

其中X'ij为样本城市j的第i项指标的标准化值（i= 1，2，···，n；j=1，2，···，m）；Xmax-Xmin分别为第i项指标的最大值和最小值；Xij为样本城市j的第i项指标的观测值（i=1，2，···，n；j=1，2，···，m）；n为指标数量；m为样本含量。根据公式（1）和（2）计算出关中天水经济区8各主要城市水资源环境与社会经济发展评价指标体系的标准化数据阵（表2）。

3.3指标权重确定

本研究采用熵值法确定评价指标的权系数，运算过程如下。

3.3.1线性标准化

将极差标准化的数据，再进行线性标准化：

其中Yij是进行线性标准化后的数据。

3.3.2计算指标的熵值

标准化的指标的熵值为e，则第i个指标的指标熵可定义为ei，其公式如下

表2　样本城市评价指标的标准化数据阵

3.3.3计算权系数

基于指标的熵值，计算其权系数公式如下

其中的Wi为第i个指标的权系数。由此可见，被评价对象的指标值相差越大，其熵值越小，权重越大。根据式（1-5）计算出各个样本城市水资源环境系统与社会经济发展系统评价指标的权重W（i表1）。

4　协调度模型的建立及耦合协调性分析

4.1水资源环境与社会经济系统耦合协调发展的度量模型

协调度是系统之间或者系统要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，体现系统由无序走向有序的趋势［15］。为了能够准确、直观、系统的评价关中—天水经济区水资源水环境与社会经济发展的协调程度，参照相关研究成果［16-17］，构建水资源环境与社会经济系统的耦合协调发展模型

其中Xi为子系统i对总系统有序度的贡献，Xij为标准化后具有正效功能和负效功能的指标数值。其中，Wi为各样本城市指标的权重，且满足

计算出各个子系统的综合评价值后，参考物理学中的容量耦合概念和容量耦合系数模型［18］为基础，得到水资源环境系统和社会经济系统相互作用的耦合度模型

其中X1为水资源环境系统的综合评价值，X2为社会经济系统的综合评价值。

在关中—天水经济区的水资源环境承载力与社会经济协调发展研究中，二者的耦合度还不足以揭示问题的内在机理，需再引入协调度的概念，构建水资源环境与社会经济系统间交互耦合的协调程度函数［19］，旨在评判水资源环境与社会经济系统间的耦合协调程度。其公式如下

其中D为协调度，C为耦合度，T为水资源环境与社会经济系统的综合协调指数，采用如下公式

其中a、b为待定系数，本研究认为水资源环境系统与社会经济系统的贡献率是相同的，故取a=0.5；X1、X2分别为水资源环境系统、社会经济发展系统的综合发展指数。

4.2水资源环境与社会经济协调发展的分类体系与判别标准

按照水资源环境与社会经济耦合度的大小程度，将关中—天水经济区水资源环境系统与社会经济系统分为4大类10个亚类，然后依据水资源环境系统的综合评价指数X1和社会经济系统的综合评价指数X2的相对关系，将其再划分为30个小类（表3）。表中X1与X2对比关系及基本类型如下，（1）X1＞X2为社会经济滞后型：其中X2/X1≥0.8，社会经济比较滞后型；0.6＜X2/X1≤0.8，社会经济严重滞后型；0＜X2/X1≤0.6，社会经济极度滞后型。（2）X1＜X2为水资源环境滞后型：其中X1/X2≥0.8，水资源环境比较滞后型；0.6＜X1/X2≤0.8，水资源环境严重受损型；0＜X1/X2≤0.6，水资源环境极度受损型。（3）X1=X2为水资源环境与经济同步型。

表3　水资源环境与社会经济协调发展的分类体系及判别标准

4.3关中—天水经济区水资源环境与社会经济耦合协调发展分析

根据式（6-10）分别计算出关中天—水经济区8个样本城市水资源环境系统综合评价指数（X1）、社会经济系统综合评价指数（X2）、耦合度（C）、耦合协调度（D）的数值以及X1与X2间的对比关系（表4）。

由表3、表4可知，关中—天水经济区各城市水资源环境系统与社会经济系统的耦合度总体比较高，除西安市和天水市外，其余城市的耦合度都大于0.95；杨陵区和商洛市的耦合度分别为为0.96、0.99，咸阳市的耦合度为0.98；铜川市和宝鸡市的最高，耦合度为1.00，西安市的最低，为0.80。关中地区的耦合度平均值为0.95，高于天水市的耦合度值。

表4　关中—天水经济区水资源环境与社会经济发展的耦合度与协调度

从耦合协调程度来看，关中—天水经济区基本集中于中度协调和基本协调两大类型，缺失高度协调的类型。水资源环境承载力与社会经济发展协调度最好的为西安市和宝鸡市，耦合协调度分别为0.67和0.66，协调程度为中度协调类型；其次为渭南市和商洛市，耦合协调度分别为0.63和0.62，协调程度为中度协调类型；咸阳市和天水市的耦合协调度相同，都为0.60；铜川市和杨陵区的耦合协调度分别为0.51和0.50，可以看出杨陵区的耦合协调度最低，协调程度为基本协调类型。关中地区的耦合协调度的平均值为0.60，与天水市的耦合协调度值相等。

从耦合协调度类型来分析，关中—天水经济区基本集中于中级耦合协调类和初级耦合协调类。西安、宝鸡、咸阳、渭南、商洛、天水这6个城市为中级耦合协调类，铜川、杨陵这2个城市为初级耦合协调类。

从水资源环境系统的综合评价指数（X1）和社会经济系统的综合评价指数（X2）的对比关系来看，属于社会经济滞后型的城市有3个，属于水资源环境滞后型的城市有5个。其中西安市、铜川市、宝鸡市、咸阳市和杨陵区5个城市的X1＜X2，为资源环境滞后型。西安市和杨陵区为水资源环境极度受损型；铜川市和宝鸡市为水资源环境比较滞后型；咸阳市为水资源环境严重受损型。渭南市、商洛市和天水市3个城市的X1＞X2，为社会经济滞后型。渭南市和天水市为社会经济极度滞后型；商洛市为社会经济严重滞后型。当X1＜X2时，即水资源环境滞后型，说明水资源环境系统滞后于社会经济系统，社会经济的发展状况已经超过了所需的水资源环境承载力。当X1＞X2时，即社会经济滞后型，说明了社会经济系统滞后于水资源环境系统，水资源环境能够为社会经济的发展提供有利的资源空间。当X1=X2时，即资水源环境与社会经济同步型，说明了水资源环境与社会经济均衡发展。

5　结论与建议

5.1结论

本文从协调发展的角度出发，对关中—天水经济区水资源环境与社会经济发展的耦合协调度的预测评价表明：该经济区8个主要城市的水资源环境系统和社会经济系统的耦合程度整体较高，以铜川市和宝鸡市最高；从耦合协调度类型来看，西安市和宝鸡市的协调度值最高。但总体来看，经济区内协调程度仅处于中级协调和基本协调两大类，没有高级协调发展类型；从水资源环境与社会经济发展的对比关系来看，西安市、铜川市、宝鸡市、咸阳市和杨陵区5个城市属于水资源环境滞后型，水资源环境系统滞后于社会经济系统，社会经济系统发展超过水资源环境所容纳的范围，水资源的合理开发利用与水环境的保护迫在眉睫；渭南市、商洛市和天水市属于社会经济滞后型，社会经济系统滞后于水资源环境系统，这些城市的社会经济的发展处于水资源环境的承载范围。

5.2建议

本文对关中—天水经济区水资源环境与社会经济耦合协调发展的综合分析表明，该区域内各城市水资源环境和社会经济总体协调度还差强人意。因此，合理开发利用有限的水资源、保护水环境，是实现经济区可持续发展的当务之急［20-22］。

从城市水资源环境来看，西安市、铜川市、宝鸡市、咸阳市和杨陵区诸城市政府部门和企业应建立良好的水资源环境管理和规划的体制，创建更加和谐、可持续的水资源环境机制来更好地服务于社会经济的发展。在水资源利用方面，要实行科学的管理政策，提高水资源的利用率、节约用水，实现水资源环境与社会经济的同步协调发展；其次，在合理的开源节流基础上，重点加强水污染的的预防、监控和治理；最后，加强生态保护教育，增强公众节约和保护水资源的意识，使人们认识到水资源有限性，杜绝随意浪费水资源的行为。

从社会经济发展方面来看，渭南市、商洛市和天水市要重视高科技人才的培养，大力发展科学技术，通过积极招商引资，引进外来先进技术，学习科学的管理与方法，推动经济社会的全面发展，实现水资源环境与社会经济的均衡协调发展。

综上所述，水资源环境和社会经济发展的协调程度是表现国家综合国力的重要因素之一，因此，我们要从协调发展的目标出发，努力发展经济、推动社会发展，积极节约和保护水资源，呼吁公众共同维护我们生活的家园。应该指出，本文对关中—天水经济区水资源环境与社会经济耦合协调发展的分析研究过程，囿于笔者专业知识匮乏和水平所限，仅仅提出了具体存在的问题和建议，尚未就如何优化水资源环境与社会经济系统耦合协调的机制进行较为深入的探讨，具体的评价指标体系也未必完全科学合理，希望专家学者指正，期望更多的眼光关注区域水资源环境和社会经济的协调发展研究。

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Analysis of Water Recourse，Environment and Social Economy as well as Coordinated Development in Guanzhong-Tianshui Economic Zone

DU Zhongchao，BAI Wenting
（School of Tourism，Resources and Environment，Xianyang Normal University，Xianyang 712000，Shaanxi，China）

The regional water resources and coordinated development of social economy based on the perspective respectively to construct the evaluation index system of water resources and social economy system and the coupling coordination development model，coupling degree evaluation of Guanzhong-Tianshui Economic Zone water resource environment and social economic development.The results show that:the coupling degree of Guanzhong-Tianshui Economic Zone 8 cities water resources environment system and social economy system are relatively high，but the coordination degree is low，and the intermediate coupling coordination and basic coordination class；from the relationship between resource environment and social economic comparison，the majority of city water resources environment lag a sluggish economy，water resources，environment and social economy failed to achieve the coordinated development of the state.

water resource environment；Entropy method；coupling coordinated development；Guanzhong-Tianshui Economic Zone

F205

A

1672-2914（2015）06-0070-06

2015-09-12

国家级大学生创新创业训练计划项目（201210722010）；陕西省普通高校优势学科建设项目（0602）；陕西省教育厅高校哲学社会科学重点研究基地项目（14JZ063）。

杜忠潮（1956-），男，陕西咸阳市人，咸阳师范学院旅游与资源环境学院教授，研究方向为区域资源环境与可持续发展。