水电开发对伊洛瓦底江流域(中国境内部分)建设用地扩张影响及经济发展效应分析

杨 柳，周欢欢，王文玲，2，冯 彦，2*

(1.云南大学 国际河流与生态安全研究院，云南 昆明 650223；2.云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室，云南 昆明 650223)

0 引言

建设用地扩张是区域发展中用地结构变化的反映，建设用地的无序扩张伴随着土地利用结构失调、土地集约利用效率下降等诸多问题，因而建设用地扩张的时空特征、驱动机制以及区域效应等一直是相关学科研究关注的重点内容之一[1-4]。目前相关研究多围绕中国大中型城市、中东部地区开展，相关研究结果表明：不同区域建设用地扩张存在明显的时空差异[5-7]，人口增长、经济发展、工业化、公路网密度以及地方政策等对建设用地扩张驱动作用明显[8-12]，不同驱动因子对建设用地结构变化以及在区域间作用强度存在差异[13，14]等。整体上，相关研究的尺度逐渐由宏观转向微观，研究区域逐渐由中东部转向西部，但西部欠发达地区、单因子核心驱动作用的研究仍然较少[15-18]。

水电开发对区域经济、工业化、城镇化等均有着深远的影响[19，20]。伊洛瓦底江流域(中国境内部分)(以下简称“伊江”)在2001～2015年间共建设水电站126座、总装机约430×104kW，水能开发率接近70%，是云南省乃至西部地区中小型电站开发密度最大的区域，与此同时研究区内建设用地呈现出较为剧烈的扩张态势。云南省作为规划建设中的南亚、东南亚辐射中心，是中国对外开放的重要门户，也是实现区域可持续发展、乡村振兴的重要一环。本研究选择伊江流域中国境内部分为研究区，以“水电开发—区域经济”关联分析为主线，揭示水电集中开发对区内建设用地扩张的影响。

1 研究区概况

伊洛瓦底江流域的中国境内部分指位于中国云南省西南部，北纬23°50′～25°51′、东经97°31′～98°52′之间，面积约为1.7×104km2的流域区，其西、南部均与缅甸接壤，东部以高黎贡山为界、与怒江流域毗邻[21]。研究区属亚热带季风气候区，年均降水量为1 376 mm～1 649 mm，海拔介于210 m～3 780 m，地形整体呈现为北高南低[22，23]。在地形和气候的影响下，区内水系发达、水能资源丰富，发育有勐戛河、勐来河、大盈江、瑞丽江4条一级支流，水能理论蕴藏量约546.8×104kW。行政区域涉及云南省德宏傣族景颇族自治州5县及保山市的腾冲市、龙陵县的部分区域，2019年总人口约200万人，少数民族人口约70万人。借助水能资源优势和政策机遇，区域内在21世纪初通过大力引进外资开发水电，特别是小型水电站开发，力图将水能资源优势转化为经济优势，水电几乎支撑了整个地方的电力生产业，成为云南小水电发展的中心区域，其生产总值也由2000年的56.5亿元增至2019年的766.4亿元[24-26]。

据实地调研发现，研究区远离区域电力中心、供电成本较高，其水电开发历程大致如下：20世纪70年代研究区内开始修建水电站以满足当地基本的电力需求，其中德宏州依托小水电发展成为了我国最早完全实现农村电气化的地区之一；2000年西部大开发战略提出，伊江流域将丰富的水能资源作为发展的突破口，在地方政策的支持下大力开发小水电；2003年，中国国家电网鼓励民营资本进入云南水电市场，同时在2005年完成了对地方电网的收购，在吸引了大量民间资本投资建设水电站的同时，电力设施得到极大的改善，使得流域内水电开发进入了快速发展阶段；2010年之后，“窝电”及小水电的环境影响使得地方政府意识到小水电的发展缺乏统筹规划，开始对小水电无序进行整治、提高了小水电项目的审批标准；2016年之后，地方政府不再审批装机容量小于25×104kW的水电站项目。

图1 伊洛瓦底江流域(中国境内部分)水电开发进程Fig.1 The hydropower development process in Irrawaddy River Basin(Part of China)

2 研究方法和数据来源

2.1 灰色关联分析

在系统发展过程中，若两个因素变化的趋势具有一致性，即同步变化程度较高，即可谓二者关联程度较高。灰色关联分析，是根据因素之间发展趋势的相似或相异程度，作为衡量因素间关联程度的一种方法，适用于探究某个要素与其他多个要素间的相对关联程度[27，28]。水电开发对区域经济的影响是多方面的，本研究选取水电装机容量为参考序列，用以反映研究区水电开发的进程，相关区域经济发展指标作为对照序列，分别对水电开发的起步阶段、快速发展阶段、整治阶段以及整个研究时段内各经济发展指标与水电装机容量的灰色关联度进行计算，结合实地调研和关键人物访谈结果，分析揭示伊江流域水电开发对区域经济发展的影响。

2.2 关键人物访谈

本研究于2020年1月、2021年12月在研究区进行了共为期32天的实地调研，完成了43位关键人物的半结构式访谈，以了解研究区各阶段水电开发和区域产业发展特征。关键人物访谈的对象及主题见(表1)。

表1 访谈对象与访谈主题Tab.1 The interviewees and interview themes

2.3 地理探测器

地理探测器由王劲峰等人开发，最早应用于探索影响疾病发生率的地理空间因素相关研究上，目前被广泛应用于城市化、城镇空间扩张驱动机制等问题的研究[29-31]。本研究采用地理探测器因子探测模块计算相关影响因子对建设用地扩张的解释力度，其表达式为：

2.4 数据来源

本文从地理国情监测云平台(http：//www.dsac.cn/)获取2000年、2005年、2010年和2015年云南省30m分辨率土地利用栅格数据；水电站开发建设相关数据从研究区相关政府部门调查获得；研究区7个县的社会经济统计数据由相应年份的德宏州和保山市年鉴、统计年鉴、统计公报等获取。

3 水电开发对建设用地扩张的影响

3.1 水电开发下的区域经济发展效应分析

水电开发对区域发展的影响是多方面的，水电建设期间以及建成投产后都会在区域内各产业产生不同程度的影响，进而促进区域发展。包括：水电建设期间，资本的大量进入会一定程度促进区域基础设施的建设，同时带动建材行业、信贷行业的增长、外来人口的增加及就业机会的增多；水电建成投产后，电力供给能够带动能源指向性产业的发展，从而加速工业化、城镇化进程[32，33]。

采用灰色关联度分析方法，将2001年～2015年逐年水电装机容量数据与研究区经济指标进行关联分析，计算结果如下(表2)。

表2 水电装机容量与主要经济指标间的灰色关联度计算结果Tab.2 Grey correlation degree between installed hydropower capacity and main economic indicators

(1)2001～2015年间：首先，水电装机容量增长与三大产业中的第二产业的增加值的关联度最高；其次，水电装机容量又与第二产业中的工业增加值及其重工业增加值的关联度高，说明水电开发及其产生的供电能力的增加，推动了流域内工业，特别是重工业的快速发展。

(2)2001-2005年间：水电装机容量与GDP以及三大产业增加值均呈现出很高的关联度，特别是与区域GDP总值的增长和第三产业的发展之间的相关性最大。结合实际调查，认为这一结果主要是由于研究区内在20世纪初发展相对滞后、经济体量较小并且产业类型较为单一，而资本的大量进入极大地刺激了区域的发展，带动并逐渐形成了区内新产业的产生，比如随水电投资而发展起来的信贷行业、随水电设施建设而发展起来的建材行业以及第三产业(餐饮、酒店)的发展等。工业发展方面，轻工业增加值与水电装机容量的关联度要高于重工业增加值，实地调查发现在这一时期流域内经历了电力供应从有到无、从劣到优的转变后，依托电力和原料地优势，一些农产品加工业得到了率先发展，如德宏州的蔗糖产业。德宏州的蔗糖产业虽然起步较早，但早期以村集体经营形式为主，而在2000年后大量民营蔗糖厂逐渐发展壮大，使得蔗糖业在21世纪初成为德宏州的支柱产业之一。

(3)2006-2010年：是流域水电的快速发展阶段，也是区域寻求产业转型的过渡阶段。该期内第二产业增加值与水电装机容量增加的关联系数最高，其中，虽然重工业增加值与水电装机容量的关联度较上期相比有所增加，但仍与轻工业的相关性更强。在实地调查中发现，期间流域内水电装机容量大幅提高，电力生产能力得到了极大的提升，一些以电力供给为基础的重工业开始在流域内快速发展，如采矿、金属冶炼、水泥制造等，但仍未能实现对区内过剩电力的完全消纳，即区内的电力消费能力与水电发电能力不匹配，出现“窝电”现象。加之小水电电压稳定性差，给电网带来了较大的压力，从而使得这一时期的民营小型水电站弃水、弃产现象较为普遍。这可能是水电装机容量提高与各项发展指标间的关联度出现下降的原因。针对这一问题，当地政府从2008年开始加大电力设施的投入，并规划了大量的工业园区进行招商引资，引入的产业以高耗能重工业为主，希望能通过“就地消纳”的方式解决水电难以消纳、难以调度的问题。如：“丰水期水—电—硅联动发展”模式，当地政府引入了工业硅企业，并将工业硅生产期限定在丰水期，通过电价调控保证了工业硅企业的利润，同时也解决了丰水期水电产能的消纳问题。流域内工业硅产业自2008年以来飞速发展，目前已经成为流域内最重要的工业产业。2006～2010年，经过产业发展调整、水电开发和政策调整的影响，流域内的工业产业，特别是重工业产业有了快速发展。

(4)2011～2015年间：地方政府对小水电的规划、开发及运行进行整治，包括淘汰一些装机容量小、投产时间长及产能效率低的小水电站，同时为了提高经济产出效率，也对一部分高耗能低产出的工业企业进行了调整、淘汰。从这一时段的水电开发与各产业间的关联分析结果看：水电开发与第二产业增加值关联性虽仅略高于第一产业，但其与工业、重工业存在着极高的关联度。这一结果与2001～2015年的整体情况极为相似，表明经过再一轮的产业调整，区域已经形成了较为稳定的以水电为基础的产业发展结构。

从以上关联性分析结果以及实地调研、访谈情况，本研究认为：2001年～2015年期间流域内大规模的小水电开发，提高了当地的供能水平、改善了能源供给条件、推进了区内产业结构的调整和工业化进程，特别是重工业的发展，尽管不同时间段内水电开发与不同产业发展之间的契合度不同。但小水电密集开发产生了一系列具有该区域特征的经济发展效应，主要包括以下几点：

(1)流域内大规模水电站建成及运行后，其最直接的影响就是提升了区域的电力生产能力、改善能源供给条件。水电的发展使得流域内电力生产能力得到了跨越式的发展，之后的农网改造、持续不断地电力设施建设又改善了区域内的电力供应能力，极大地提高了区内主要县区城乡居民点、工矿企业等的能源可获性，为地区提供了优质的电力供应保障。

(2)推动了流域内的工业化发展进程。流域内水电发展的起步阶段，稳定、可及、可靠的能源供给不仅对当地的轻工业发展产生了较强的促进作用，而且在水电的快速发展时期，在政府的政策调控下，一些高耗能产业在区域内快速集聚并发展起来，加速了流域的工业化、城镇化进程，产业结构得以快速实现调整(表3)，包括矿电、金属冶炼、非金属矿物制品等重工业产业的发展。

表3 伊江流域(中国境内部分)三大产业产值占比Tab.3 The proportion of industrial output value in Irrawaddy River Basin(part of China) /%

(3)拉动地方经济的增长。水电开发引起的大量资金的进入、能源条件的改善对区域各产业的发展均有着不同程度的促进作用，进而拉动区域经济的增长，而这种拉动作用则主要通过工业产业发展得到体现。以水电开发产业及能源生产为基础发展起来工业特别是高耗能重工业，对区域经济增长有着较大的贡献作用(表4)。

表4 不同产业对经济增长的贡献率Tab.4 Contribution rate of different industries to economic growth /%

3.2 水电开发影响下的建设用地扩张分析

2000～2015年间，伊江流域建设总用地面积由114.15 km2增加至2015年的236.35 km2，增长了约1.1倍。从建设用地的变化率来看(表5)：2000年～2005年建设用地增长较为缓慢，年均增长0.27%；2005年～2010年建设用地年均增长4.78%，接近整个研究时段的平均增速；2010年～2015年是建设用地快速增长的阶段，年均增长10.1%，为平均增长率的2倍以上。在3大类建设用地中，工矿和交通等建设用地增量最大、增速最快。

根据研究区调查、访谈情况，认为水电开发对建设用地扩张的影响可以分为直接影响和间接影响。直接影响包括：电站设施建设以及水电移民所造成的土地利用变化；间接影响则主要指水电开发对区域产业经济产生影响，进而间接引起的土地利用变化。伊江流域水电开发以小水电为主，其对建设用地扩张的影响主要为间接影响。结合建设用地扩张驱动力相关文献，从经济、人口、产业3个方面影响因素出发，选取了11个反映影响因素的指标，利用地理探测器因子探测模块对相关因子的解释力度进行计算，具体因子选择及地理探测器计算结果如下(表6)。

表6 地理探测器因子探测结果Tab.6 The results of geographical detector

从地理探测器因子探测结果来看，人口因素是伊江流域中国境内部分建设用地扩张的主导因素。人口的增长伴随着作为人类活动载体的建设用地的增长，推动了包括居住用地以及相关配套设施用地的快速扩张，人口对于建设用地扩张的决定性作用在相关学者间已达成一定的共识[35]。在伊江流域中国境内部分水电集中开发背景下，水电移民搬迁对人口集聚有着直接的影响，可能加速了区域人口增长和集聚过程，但根据对水利局、住建局等部门工作人员的访谈结果：研究区内的水电多为小型水电站，一般不涉及移民搬迁，部分中型电站的水电移民涉及的户数较少，且搬迁地距原居住地较近。因此，本研究认为研究区内水电移民搬迁对人口及居住地的影响相对有限。

其次，产业结构的变化对建设用地的扩张也有着较强的推动作用。在产业因素指标中，第二产业增加值变化率(0.582)、工业增加值变化率(0.621)都呈现出较高的解释力度。根据3.1部分的分析，认为在2001年～2015年间流域水电集中开发的背景下，区域内的能源生产能力以及能源供应条件有了极大的改善，在充足能源的支撑下流域的工业化进程得以加速发展，加大了对工业生产用地的需求，在流域内体现为区域内工矿、交通等建设用地的快速增长，研究时段内工矿、交通等建设用地增加了约24倍，市级及以上工业园区由3个增加至15个，工业企业数量增加明显(封二图版Ⅰ图2)。其中，在经济因素的三项指标中，固定资产投资额变化率(0.549)呈现出最高的解释力度，而GDP变化率的解释力(0.484)则相对较低。这一结果与一些学者的研究结论相似，认为西部地区固定资产投资对建设用地扩张有着较大的影响，而GDP增长对建设用地扩张的推动作用较小[34]。

4 结论与讨论

(1)基于灰色关分析结果以及流域实际调查情况，2001年—2015年，伊江流域中国境内部分大的水电开发推进了区内产业结构的调整与发展，特别是重工业的发展，但在不同时段之间，水电对区域不同产业发展及支撑力度存在差异，从而产生了不同的经济效应。如：2006年～2010年，由于电力上网出现困难、区域电力消纳能力有限，水电的快速发展难以充分发挥效益；而2011年～2015年间，在电力供应和地区政策的双重影响下，水电开发对工业经济的特有影响逐渐凸显出来，这种影响主要以高耗能重工业产业快速增长的形式体现，地区逐渐形成了以水电为基础的工业经济结构，而由此也拉动了区域的经济增长和城镇化进程。

(2)在水电集中开发的背景下，研究区建设用地面积从2001年～2015年增加了近1.1倍，扩张较为剧烈。新增建设用地中，工矿、交通等建设用地扩张极为迅速。地理探测器因子探测结果显示：人口增长是伊江流域中国境内部分建设用地扩张最重要的影响因子，其次为工业产值变化率和第二产业产值变化率。研究区内水电开发主要通过促进区域产业发展的方式推动建设用地的扩张：由于水电集中开发、电力设施投资的增加，能源生产、供给能力得以改善，工业企业不断进入并集聚，促进了流域内工业化、城镇化进程，从而在土地利用结构上体现为工矿建设用地以及城镇用地的快速增长。

本研究以“水电开发—区域经济”分析为主线，对伊江流域中国境内部分水电开发所产生的区域经济发展效应进行了探讨，并利用相关数据和计量方法对建设用地扩张的相关影响因子进行了分析，同时结合实地调研与访谈，对研究区水电集中开发对建设用地扩张所产生的影响以及影响的方式等问题进行了分析并得出了一定的结论，研究结果可为研究区未来的产业规划、用地规划提供一定理论依据。但是，小水电集中开发所产生的影响不仅限于此，关于小水电集中开发所带来的生态环境影响、小水电开发对区域减排的影响等问题，本研究未进行讨论。同时，研究区作为面向东南亚开放的门户之一，在其水电开发接近饱和的情况下，其未来的能源、产业发展方向也值得区域政府和相关研究人员进行深入的探讨。