论文快递｜张修宇等：河南省引黄受水区水利高质量发展评价

随着全球气候变化和人类活动加剧，我国水资源短缺和分布不均问题愈发凸显，不仅威胁生态环境安全，而且制约经济社会可持续发展。黄河流域是我国重要的生态屏障和重要的经济地带，在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。2019 年9月18 日，习近平总书记在郑州主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会，将黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略。深入研究并推动黄河水利高质量发展，具有重要的现实意义。

高质量发展的概念最早在2017 年党的十九大上提出，标志着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段，因此关于高质量发展的研究最开始集中在经济领域［1－5］。随着黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施，各界学者开展了多维度的研究并取得了众多成果，例如：夏军等［6－7］对黄河流域综合治理与高质量发展的机遇和挑战进行了分析和总结，并对确保黄河水安全和推动流域高质量发展思路进行了深入探讨；石碧华［8］、张贡生［9］、安树伟等［10］研究了黄河流域高质量发展的内涵与实现路径；左其亭等［11］立足国家发展战略，对黄河河南段区域进行了划分，并剖析了亟须解决与突破的关键问题和技术。在水利高质量发展研究方面，金菊良等［12－13］强调了准确理解水利高质量发展的内涵对于新时代水利发展的重要性，构建了包含目标、途径、条件三要素的系统关系结构，并利用相对联系数进行指标选取；左其亭等［14］制定了包含5 个维度的判别准则，构建了一个3 层结构的水利高质量发展评价指标体系，并引入水利高质量发展指数进行量化评估。整体来看，国内学者对于高质量发展的研究领域较为广泛，但对于水利高质量发展的研究仍有待进一步拓展与深化。

笔者采用SMI－P 方法与组合权重方法，对2011—2020 年河南省引黄受水区的水利高质量发展水平进行评价，并采用障碍度模型对关键制约因素进行识别，以期为河南省水利高质量发展提供参考。

2020 年，河南省水资源总量为408.6 亿m3，仅占黄河九省（区）水资源总量的6.29%，水资源严重短缺；常住人口9 941 万，占黄河九省（区）总人口的23.6%。河南省引黄受水区包括黄河两岸的14 个地级市（见图1），2020 年常住人口7 409 万（占河南省总人口的74.6%）、水资源总量158.71 亿m3、农业用水量88.28 亿m3、有效灌溉面积373 万hm2。开展河南省引黄受水区水利高质量发展研究对于推动河南省高质量发展、落实黄河流域生态保护和高质量发展国家战略意义重大。

本文所用数据主要来源于《河南省水资源公报》《河南统计年鉴》、河南省引黄受水区各地级市水资源公报和统计年鉴等。

1）水利高质量发展目标子系统包括高质量水安全保障和高质量水利共享两个维度：高质量水安全保障维度，选用人均生活用水量反映居民基本生活用水方面的安全保障程度，选用万元GDP 用水量反映地区产出单位经济效益的整体用水水平和经济社会发展过程中的节水水平，选用万元工业增加值用水量与万元农业增加值用水量反映单位产业增加值的水资源利用效率，选用耕地灌溉率反映农业生产水利化程度和农业生产的稳定程度；高质量水利共享维度，选用人均GDP 与常住人口城镇化率来反映经济增长情况，选用人均绿地面积来反映人们的居住环境情况，选用居民恩格尔系数来反映居民生活水平，选用城乡居民收入比来反映地区的发展协调水平。

2）水利高质量发展途径子系统包括水资源节约集约利用、水资源优化配置、水利基础设施建设以及水利现代化管理4 个维度：水资源节约集约利用维度，选用人均综合用水量反映水资源的丰缺状态和人均可利用水资源的程度，选用工业用水重复利用率反映工业生产中的水资源节约情况，选用农作物复种指数反映农业生产中耕地利用程度；水资源优化配置维度，选用供水综合生产能力反映供水设施取水、输水等综合生产能力表现，选用年供水量反映水资源供给能力；水利基础设施建设维度，选用排水管道密度反映居民供水基础设施的铺设完善情况，选用自来水普及率反映居民生活用水基础设施保障供给程度；水利现代化管理维度，选用建成区绿化覆盖率反映城市绿化情况，选用生活垃圾无害化处理率反映水环境保护的发展程度。

3）水利高质量发展条件子系统包括区域资源禀赋和绿色水利发展两个维度：区域资源禀赋维度，选用水资源总量与年降水量反映当地的水资源条件，选用人均水资源量与人均耕地面积反映当地居民人均资源占有情况，选用第三产业占比反映当地产业结构情况，选用人口密度反映当地人力资源情况；绿色水利发展维度，选用万元GDP 废水排放量反映工业绿色发展情况，选用人均碳排放量反映碳排放情况，选用城市污水处理率反映经管网进入污水处理厂处理的城市污水量占污水排放总量的百分比，选用归一化植被指数反映植被覆盖和生长状态与水土保持能力、生态系统健康、农业灌溉效率和防洪减灾能力等方面的关系。 

本研究采用左其亭等［15］提出的“单指标量化－多指标综合－多准则集成”评价方法（简称SMI－P 法）对河南省引黄受水区水利高质量发展进行综合评价。

2.2.1 单指标量化

正向指标是指隶属度随指标值增大而增大的指标，负向指标是指隶属度随指标值增大而减小的指标。对于每个评价指标，假设有最差值a、较差值b、及格值c、较优值d 和最优值e 等5 个特征值（见表2），各特征值对应的隶属度分别为0、0.3、0.6、0.8、1.0，则指标隶属度计算公式如下。

正向指标：

负向指标：

式中：μk 为指标的隶属度（下标k 为指标序号），xk 为指标值，ak 为最差值，bk 为较差值，ck 为及格值，dk 为较优值，ek 为最优值。

2.2.2 多指标综合

本研究采用多指标综合加权方法，计算各子系统的发展水平：

式中：Gt 为第t 个子系统的发展水平，wk 为第k 个指标在其所在子系统中的权重，n 为第t 个子系统评价指标的个数。

2.2.3 多准则集成

在计算各子系统水利高质量发展水平的基础上，采用加权求和的方法多准则（子系统）集成计算地区水利高质量发展水平：

式中：W 为地区水利高质量发展水平；wt 为第t 个子系统的权重。

2.2.4 权重确定

主客观权重确定方法相结合可以弥补彼此的不足，充分考虑评价对象的影响因素，得出更加全面准确的评价结果。主观权重确定方法选择层次分析法［16］，其优势在于直观和易于理解且能够灵活处理因素之间的依赖关系；客观权重确定方法选择熵值法［17］，其优势在于具有较高的客观性和准确性，适用范围广泛。采用层次分析法和熵权法分别计算出指标权重后，把两者的均值作为指标最终权重。

2.2.5 评价标准的确定

为了方便表述，采用等间距法将水利高质量发展水平划分为高水平、较高水平、中等水平、较低水平、低水平5 个等级，见表3。

2.3  关键制约因素识别

为了分析产生区域水利高质量发展差异的主要原因，本研究引入障碍度模型，从30 个评价指标中找出影响区域水利高质量发展的关键制约因素。障碍度计算公式如下：

利用式（1）～式（4），计算得到2011—2020 年河南省引黄受水区各地级市水利高质量发展水平，结果见图2。由图2 可知，河南省引黄受水区水利高质量发展水平整体呈上升趋势，其中郑州、开封、洛阳、焦作、许昌、三门峡、周口、济源八市在2020 年初步达到较高水平。水利高质量发展水平上升的原因是多方面的，包括政策支持与投资力度的加大、科技进步与创新驱动、水资源管理水平与优化配置效率提高、生态环境保护与修复力度加大、体制改革与机制创新、区域合作与协同发展以及人才队伍建设重视程度提升等，这些因素共同推动了水利事业快速、高质量发展。

利用式（1）～式（4），计算得到2011—2020 年河南省引黄受水区各地级市水利高质量发展目标子系统的发展水平，结果见图3。由图3 可知，河南省引黄受水区14 个地级市水利高质量发展目标子系统发展水平呈显著的波动上升趋势。其中：郑州和济源的目标子系统发展水平显著高于其他12 个地级市，主要原因是郑州与济源在高质量水安全保障方面有卓越表现，水资源管理水平较高、万元GDP 用水量和万元工业增加值用水量较低，用水效率高于其他地级市；而在高质量水利共享方面，郑州与济源的人均GDP 位居前列，城镇化率相对较高，彰显了水利高质量发展在促进民生福祉方面的积极作用。

利用式（1）～式（4），计算得到2011—2020 年河南省引黄受水区各地级市水利高质量发展途径子系统的发展水平，结果见图4。由图4 可知，研究期14 个地级市途径子系统的发展水平均在0.60 以上，显示出较高的基准水平，整体呈缓慢上升趋势。其中：郑州和安阳的途径子系统发展水平尤为突出，始终保持在0.72以上的高位，在14 个地级市中位居前列。平顶山2015 年途径子系统发展水平大幅度上升，原因是该市加大了对供水基础设施的投资和建设力度，同时加大了对生态环境保护的投入，并加强了环保监管力度，导致其年供水量增加、建成区绿化覆盖率上升、生活垃圾无害化处理率提高以及排水管道密度增大，周口市2020 年途径子系统发展水平大幅度上升，主要归因于该市工业节水技术进步与循环经济推广、农业技术改进与结构调整提升了水资源利用效率，以及水利基础设施升级增强了水资源调配能力。

利用式（1）～式（4），计算得到2011—2020 年河南省引黄受水区各地级市水利高质量发展条件子系统的发展水平，结果见图5。由图5 可知，河南省引黄受水区14 个地级市水利高质量发展条件子系统呈现W形波动发展轨迹，总体在0.6 以下，说明条件子系统的高质量发展水平不高。原因主要是区域资源禀赋方面的条件不足，水资源总量和人均水资源量相对不足对条件子系统的发展水平构成了较大制约。河南省引黄受水区水利高质量发展条件子系统发展水平在2013年与2019 年普遍大幅度下降，原因主要是这两年的降水量与水资源总量减少。全球气候变暖导致年降水量不稳定，影响地表水与地下水补给；受黄河来水量减少和中游用水量增大等因素影响，进一步限制了区域水资源供给。河南省引黄受水区人口密度大，人口增长与城市化进程加快共同推高了农业、工业及生活用水需求量，对水资源供给构成巨大压力；水资源配置不合理、节水措施缺失及污染治理不足等问题，进一步加剧了供需矛盾，影响了水利高质量发展条件子系统的发展水平。

3.3  河南省引黄受水区水利高质量发展关键制约因素识别

河南省引黄受水区水利高质量发展受到多方面因素的显著影响。在区域资源禀赋维度，人均水资源量和水资源总量是主要制约因素；在高质量水利共享维度，人均GDP 是衡量发展水平的关键指标；在绿色水利发展维度，万元GDP 工业废水排放量是评估环保成效的重要指标；而在高质量水安全保障维度，人均生活用水量则直接关系到人们的生活质量和地区的可持续发展。此外，水利基础设施建设的完善程度（特别是排水管道密度）以及水资源优化配置的能力（如供水综合生产能力），同样对河南省引黄受水区的水利高质量发展具有较大影响。

人均水资源量、人均GDP、万元GDP 废水排放量、人均生活用水量、水资源总量、排水管道密度、供水综合生产能力等是河南省引黄受水区水利高质量发展的关键制约因素。这些指标不仅揭示了该地区当前发展的短板，也指明了未来改进和优化的方向。

2011—2020 年河南省引黄受水区水利高质量发展水平整体呈上升趋势，郑州、开封、洛阳、焦作、许昌、三门峡、周口、济源八市在2020 年初步达到较高水平。郑州与济源在高质量水安全保障与高质量水利共享方面表现卓越，推动目标子系统发展水平提升；郑州、安阳途径子系统发展水平相对较高，平顶山2015 年、周口2020 年途径子系统发展水平大幅度上升；受资源禀赋（降水量等）限制，条件子系统发展水平呈W 形波动（2013 年与2019 年大幅度下降）且总体水平较低。人均水资源量、人均GDP、万元GDP 废水排放量、人均生活用水量、水资源总量、排水管道密度、供水综合生产能力等是河南省引黄受水区水利高质量发展的关键制约因素。

强化水资源管理，实施最严格水资源管理制度，推动水资源节约集约利用，提高水资源利用效率；加大科技创新力度，优化产业结构，提高水资源优化配置能力；加强环境保护与修复，提高污水处理率，持续推动绿色低碳发展；进一步完善水利基础设施建设，提升城市防洪排涝能力，实现河南省引黄受水区水利高质量发展。