县域“四水四定”协调性评价及应用_刘海娇.pdf

第 37 卷第 4 期干旱区资源与环境Vol 37No 42023 年 4 月Journal of Arid Land esources and EnvironmentApr 2023文章编号:1003 7578(2023)04 194 07doi:1013448/j cnki jalre2023103县域“四水四定”协调性评价及应用*刘海娇1，2，范明元1，2，管清花1，2，刘彩虹1，2，吴振1，2，赵红兵3(1 山东省水利科学研究院，济南 250014;2 山东省水资源与水环境重点实验室，济南 250014;3 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心，济南 250100)提要:“四水四定”是“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”概括性表述，也是新时期经济社会实现高质量发展在水资源管理领域的新原则，要求区域“城 地 人 产”发展与当地水资源承载能力相协调，也即“四水四定”协调性发展。本文以商河县为例，构建了县域“四水四定”协调性评价指标体系和模型，开展了多水平年评价分析。结果表明:1)受多因素综合制约，该县近年来“四水四定”协调程度处于基本协调状态，未来通过多措并举可有序提高协调程度。2)综合不同水平年评价指标演变情况，产业结构、城镇化率、用水效率等是影响“四水四定”协调性程度的主要因素。3)统筹各评价指标反映出的“水”与“城、地、人、产”间相互依存和制约的关系，该县通过多部门协同管控，着重提高城镇化率、促进服务业发展、扩大再生水源利用等可更有效提高“四水四定”协调性程度。关键词:县域;“四水四定”内涵;协调性评价;管控机制中图分类号:TV213文献标识码:A自建立实施最严格水资源管理制度以来，我国水资源管理的理念、方式和技术手段发生了深刻的变化。近年来，为进一步保障经济社会高质量发展，从 2014 年提出“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”(简称“四水四定”)到 2021 年深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上明确指出全方位贯彻“四水四定”原则1 2，我国水资源管理的核心要义被重新定位为坚持“四水四定”，持续强化水资源的刚性约束作用。对于“四水四定”的研究，已有成果主要集中于宏观政策探讨或水资源承载力评价、水资源保护措施等方面。窦以松等3 从多角度对“以水定城”的原则进行了研究;谷树忠4 提出不同区域“以水四定”落实的侧重点应有不同考虑;张丹等5 对落实“以水定产”存在的问题进行分析并提出相关对策建议;李发鹏等6 从水土资源优化配置方面宏观提出了以水定城的思路;宋志等7 在考虑耕地面积、人口、工业规模、城镇建设的基础上建立了水资源承载力评价方法;张雅萱8 借助“以水四定”原则和生态足迹理论进行了水资源承载力评价;王浩等9 提出了“四水四定”的概念、原则、内涵及水资源保护利用的关键技术因素。县域是水资源刚性约束的基本执行单元，需要落实“四水四定”政策，而现有研究成果在操作层面的探索尚不能满足需求。为此，本文以商河县为例，尝试构建县域“四水四定”协调性评价指标体系与模型，开展多个水平年的评价分析，将评价结果应用于区域规划决策和水资源配置管控环节，形成落实“四水四定”政策的可行路径。1材料与研究方法1 1研究区概况研究选取商河县作为典型县域进行协调性评价。该县隶属山东省会济南市，地处黄河下游冲积平原，是沿黄典型的县级城市，大地坐标范围为东经 11658 11726、北纬 3706 3732，总面积 1163km2。*收稿日期:2022 10 24;修回日期:2023 1 17。基金项目:山东省自然科学基金青年基金(Z2021QD043);水利部技术示范项目(SF 201729)资助。作者简介:刘海娇(1982 )，女，汉族，山东潍坊人，高级工程师，主要从事水资源与水环境研究。E mail:liuhaijiao2005163 com通讯作者:范明元(1977 )，男，汉族，安徽泾县人，正高级工程师，主要从事水资源与水生态研究。E mail:fantina715126 com2020 年末户籍人口 64 20 万人;地区生产总值 180 0 亿元，其中一产、二产和三产增加值分别为 48 1 亿元、51 9 亿元和 80 0 亿元，三产比例为 26 7:28 8:44 5。该县属于暖温带半湿润大陆性季风气候，19562016 年多年平均降水量 574 1mm，年均水资源量 17145 万 m3，人均水资源量 267m3，对黄河水源较为依赖。目前，水资源已成为该县经济社会发展的最大制约因素，在黄河流域也具典型代表性。1 2数据来源研究所需水资源、供用水、经济社会、发展规划等数据依据山东省统计年鉴(2021)、济南统计年鉴(2016、2021)、商河统计年鉴(2021)，济南市和商河县水资源公报，以及 商河县国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要 、商河县城市总体规划 2018 2035、第三次山东省水资源调查评价成果等确定。1 3研究方法1 3 1指标体系构建对县域而言，协调性发展不但受降水、径流等水资源条件因素的影响，还受人口数量、产业结构、城市规模、用水水平等社会经济因素的影响。本文遵从客观性、主导性、可定量性、可操作性、可比性等原则10 11，从资源禀赋、供水配置、用水效率、发展规模等 4 个方面构建包含 20 个指标的县域“四水四定”协调性评价指标体系(图 1)，以充分反映“水”与“城、地、人、产”间的关联性及其制约影响。图 1县域“四水四定”协调性评价指标体系Figure 1 The coordinated evaluation index system of Basing Four Aspect on Water esources in county1 3 2指标量化将各指标分为五个量化等级(表 1)，并采取百分制进行标准化赋分。1 3 3权重计算为避免主观赋权法的主观随意性和客观赋权法对样本的依赖性，采用层次分析法12 和熵权法13 分别计算各单项指标在准则层的层内权重和层次权重，然后再计算各单项指标的综合层内权重和各准则层的综合层次权重(式 1、表 2)，计算公式为:Wij=Cij+EijWi=Ci+Ei(i=1，4;j=1，n)(1)式中:Wij为各单项指标的综合层内权重;Wi为各准则层的综合层次权重;Cij为层次分析法计算所得各单项指标的层内权重;Ci为层次分析法计算所得各准则层的层次权重;Eij为熵权法计算的各单项指标的层内权重;Ei为熵权法计算的各准则层的层次权重;n 为各准则层的指标数量;、为修正系数，+=1，综合专家意见 取 0 6、取 0 4。1 3 4模型构建各指标按实际值参照表 1 进行打分，再根据协调性评价公式(式 2)，计算综合评分，方法为:W=4i=1nj=1(Sij Wij Wi)(2)式中:W 为协调性评分;Sij为第 i 个准则层第 j 个指标依据表 1 的打分值;Wij、Wi、n，同式 1。591第 4 期刘海娇等县域“四水四定”协调性评价及应用表 1 各指标分级标准及赋分Table 1 Grading standard and scoring of each indicator指标层非常协调(100 分)协调(80 分)基本协调(60 分)不协调(40 分)极不协调(20 分)C11/mm1200 800 1200)600 800)400 600)400C12/mm300 200 300)100 200)50 100)50C13/万 m3a1km230 20 30)10 20)8 10)8C14/m3P13000 2000 3000)500 2000)300 500)300C21/%0 10(10 30(30 40(40 5050C22/0 03)03 07)07 09)09 12)12C23/%100 90)70 90)50 70)，(100 120 30 50)，(120 150 0 30)，150C24/%40 100 30 40)20 30)10 20)0 10)C31/%0 50)50 55)55 60(60 70(70 100C32/LP1d1110(110 120(120 130(130 140140C33/LP1d180(80 100(100 110(110 120120C34/m3万元18(8 10(10 11(11 1212C35/m3万元120 20 30)30 40(40 5050C36/m3hm22400(2400 3000(3000 3300(3300 36003600C37/%(90 100(80 90 60 80 0 60)100C41/hm2P102 0 087 02)0053 0087)0033 0053)0033C42/元P1200000 200000 130000)70000 130000)50000 70000)50000C43/%70 100 60 70)50 60)40 50)0 40C44/m2P120(16 20(10 16(8 108C45/m2P1 95 105 75 95)，(105 110 65 75)，(110 115 50 65)，(115 150150，501 3 5评价等级根据综合得分，将县域“四水四定”协调性评价等级划分为非常协调、协调、基本协调、不协调和极不协调共5 个等级 14(表3)。2结果与分析对商河县 2015 年、2020 年、2025 年等 3个水平年的经济社会发展情况进行调查，并按照表 1 对各指标值进行打分，根据各指标和准则层的权重，按照式 2 进行计算，得到评价结果(图 2、图 3、表 4)。表 2 评价指标权重计算结果Table 2 Calculations of weights of evaluation indexes准则层指标层WijWi准则层指标层WijWiB1C110420001221B2C210442301476C1202597C2202511C1301721C2301734C1401482C2401332B3C310077804758B4C410321702545C3202021C4201499C3301462C4301717C3401134C4401204C3500770C4502363C3600947C3702888表 3 协调性评价等级划分标准Table 3 Grading criteria for coordination evaluation评价等级非常协调协调基本协调不协调极不协调分值90W100 70W 90 60W 70 40W 60W 40表 4 不同水平年综合评分结果Table 4 Comprehensive scoring results for different level years水平年2015 年(历史)2020 年(现状)2025 年(规划)综合评分676270评价等级基本协调基本协调协调2 1发展趋势分析从发展趋势来看，商河县“四水四定”协调性总体呈现出由基本协调向协调发展的态势，但综合评分却经历一个先降后升的过程。现状评分低于历史评分，城市扩张但用水效率走低是主要原因，体现在城区面积扩大而人口却达不到预期规模，致使人均城市建设用地面积和城镇居民综合人均生活用水量偏高，相互间发展并不协调。规划水平年的协调性综合评价刚刚达到协调等级的下限，则得益于用水效率的提高和供水配置的合理规划，但是发展规模仍处于不协调等级，主要原因在于虽然采取措施将使人口与城区发展更加匹配，但服务业对 GDP 的贡献仍未能相应充分提升，因而对发展规模的协调性得分产生了牵制影响。2 2影响因素分析从准则层来看，三个水平年资源禀赋得分均较低，处于不协调等级，可见水资源禀赋先天不足是协调691干旱区资源与环境第 37 卷性评价整体不高的主要诱因;发展规模只有 2015 年处于基本协调等级，其他年份均是不协调等级，故经济结构优化协同性不足拉低了协调发展程度;用水效率和供水规模均处于基本协调等级以上，不同水平年持续的优化调整，对维持协调发展发挥了重要作用。综上，资源禀赋和发展规模是发展协调程度的主要压力来源，而发展规模是调控的主要对象。图 2不同水平年单项指标打分值Figure 2 Scoring values of individual indicators for different level years图 3 不同水平年准则层评分Figure 3 Scores of criterion levels at different levels从指标层来看，不同水平年有 8 项指标处于变化状态，是影响协调性的活跃因素。而至 2025 年，评分仍较低的人均 GDP、万元 GDP 用水量、城镇居民综合人均生活用水量、用水结构指数、非常规水源比例、人均城市建设用地面积、服务业占比等指标是发展协调程度的主要压力来源，其中又以人均 GDP、万元 GDP用水量、非常规水源比例、服务业占比等指标是调控的主要对象。商河县水资源禀赋条件先天而定，且受区域用水总量控制指标严格限制，总供水量难以改变。综合来看，产业结构、城镇化率、用水效率等是影响当地协调性发展的主要因素。2 3优化措施分析前述分析表明，商河县现有规划已改变了“四水四定”协调性评分下滑的趋势，并可使整体至 2025 年基本达到协调程度，但因得分偏低显示仍处于极脆弱的状态。综合各评价指标的表现，特别是透过指标间反映出的“水”与“城、地、人、产”间的相互依存或制约关系，可提出以下进一步优化的措施。(1)加快农村人口向城市的转移，提高城镇化率。坚决遏制城镇无序扩张的势头，盘活现有城市建设用地，充分利用区位优化，通过出台激励政策吸收农村人口进城、境外人才入驻，迅速提高城镇化率。这一措施将有效改善人均城市建设用地面积、城镇居民综合人均生活用水量等指标。(2)以壮大服务业为主要突破口，优化产业结构。以城镇化率提高为基础，加快状大城区服务产业，特别是要持续优化营商环境，吸引高端人才参与和高新技术项目落地，发展高附加值的服务业。这一措施将有效改善服务业占比、人均 GDP、万元 GDP 用水量等指标。(3)扩大非常规水源的利用规模，改善用水比例。深刻认识当地水资源禀赋条件，在稳定当地常规水资源、客水资源取用水量的基础上，加大挖掘非常规水源利用潜力，通过科学再生和分质供水用于生态环境、农田灌溉等领域，持续优化用水比例。这一措施将有效改善非常规水源比例、用水结构指数等指标。3讨论(1)协调性评价是县域落实“四水四定”政策的工作基础，定性和定量相结合，能够较全面地反映水、城、地、人、产等相互依存又制约的关系。文中研究立足县域执行操作层面的实际，围绕“四水四定”的深刻内涵，以水资源承载能力为刚性约束条件，科学融合资源禀赋、供水配置、用水效率、发展规模等方面要素，选取易获取、易计算、易理解的 20 个指标构建了县域“四水四定”协调性指标体系，通过对商河县多水平年的评价，揭示其总体发展规律、主要影响因素以及应优化的措施，与窦以松3、张丹5、李发鹏6 等的思路是一致的，且提高了研究的系统性。791第 4 期刘海娇等县域“四水四定”协调性评价及应用(2)评价结果应用是县域落实“四水四定”政策的关键环节，通过“水”的刚性约束引导各相关规划的图 4县域“四水四定”协调性评价应用机制Figure 4 Application mechanism in assessment of Basing Four Aspecton Water esources coordination on county scale优化调整，进而促使多个部门建成协同管控机制。文中在综合评价的基础上，面向区域国民经济、重大建设项目布局、产业聚集区、相关行业专项等提出了优化措施，也即利用内检式协调性评价，建立起区域“四水四定”协调发展调整优化的动态机制(图 4)。这一应用机制与宋志7、张雅萱8 等的研究出发点基本一致，并强化了成果的可操作性。(3)鉴于各地在水资源禀赋条件和区域经济社会发展水平等方面存在的巨大差异，“四水四定”协调性评价指标体系的建立以及评价模型的比选，可能是未来研究的一个方向。文中研究以地处济南省会城市都市圈核心区的商河县为例，在山东省及黄河流域均有较好的代表性，有利于推动县域“四水四定”政策的落实。4结论与建议4 1结论(1)“四水四定”是水资源刚性约束管理的新要求，也是区域应对水资源短缺等水安全问题的必然选择。县域是落实有关政策的基本行政单元，需要尽快找到可行方案。本文从“水”与“城、地、人、产”的关联性出发，提供了一条集“指标筛选 综合评价 调整措施 动态管控”于一体的参考路径，逻辑清晰，具有较好的可操作性和适用性。(2)以商河县为例，构建了包含资源禀赋、供水配置、用水效率、发展规模等四个方面 20 个指标的县域“四水四定”协调性评价指标体系，利用建立的模型进行了多水平年多情景评价，分析表明:当地“四水四定”协调性近几年处于基本协调状态，其中产业结构、城镇化率、用水效率等是主要影响因素，通过提高城镇化率、促进服务业发展、扩大再生水源利用等措施可高效提高协调程度。(3)鉴于“四水四定”丰富的内涵，为保障县域“城 地 人 产”与水资源承载能力间的协调高质量发展，在相关评价和应用途径方面还有待开展更多的实践探索。4 2建议(1)建议立足县域水资源管理操作实际，进一步明晰“四水四定”的内涵。一方面，要强化底线思维，把水资源承载能力作为开发利用的底线，坚持以水而定，适水发展;另一方面，要建立协调性发展模式，把水资源作为最大的刚性约束，使区域经济规模、产业结构、发展方式、用水方式、用水效率等始终与当地水资源禀赋条件相适应，保持水资源供需动态平衡。(2)建议加快建立多部门协同的县域“四水四定”管控机制。各有关部门在制定相关国民经济发展整体或专项规划时，主动运用协调性评价成果，及时优化规划内容和控制性指标，从而将水资源刚性约束作891干旱区资源与环境第 37 卷用真正落实到行政监管的各环节(图 5)。图 5县域“四水四定”管控机制Figure 5 Mechanism in control of Basing Four Aspect on Water esources on county scale参考文献 1习近平 在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话J 中国水利，2019(20):1 3 2习近平谈治国理政:第四卷M 北京:外文出版社，2022:368 3窦以松，齐莹，刘群昌，等 以水定城的原则与标准J 中国标准化，2012(1):95 97 4谷树忠 落实“以水四定”的症结识别与政策工具J 中国水利，2021(6):52 54;57 5张丹，王境，王艺璇，等“以水定产”的经验、问题及建议 J 水利经济，2021，39(2):82 85;98 6李发鹏，穆文彬，肖恒 北方干旱半干旱地区以水定地问题探析J 华北水利水电大学学报(自然科学版)，2021，42(2):104 108 7宋志，乐琪浪，陈绪钰，等 水资源承载力评价方法初探以及在“以水四定”中的运用 J 沉积与特提斯地质，2021，41(1):106 111 8张雅萱“以水四定”背景下县域水资源承载力定量评价J/OL 中国农村水利水电:1 16 2022 12 17 http:/kns cnki net/kcms/detail/421419 TV 20221013 0859008 html 9王浩，许新发，成静清，等 水资源保护利用“四水四定”:基本认知与关键技术体系 J 水资源保护，2023，39(1):1 7 10刘海娇，黄继文，仕玉治，等 黄河下游典型城市水生态文明评价J 人民黄河，2013，35(12):64 67 11刘海娇，张保祥，范明元，等 肥城盆地岩溶地下水价值评价J 人民黄河，2014，36(11):74 76;80 12李剑颖 官厅水库流域水资源脆弱性评价研究D 北京:北京师范大学，2007:39 40 13刘海娇，仕玉治，范明元，等 基于 GIS 的黄河三角洲水资源脆弱性评价 J 水资源保护，2012，28(1):34 37 14刘海娇，陈学群，刘彩虹，等 基于 DPSI 模型的“四水四定”高质量发展协调性评价 J 人民黄河，2022，44(11):72 77991第 4 期刘海娇等县域“四水四定”协调性评价及应用Coordination evaluation and application of Basing Four Aspect on Wateresources on county scaleLIU Haijiao1，2，FAN Mingyuan1，2，GUAN Qinghua1，2，LIU Caihong1，2，WU Zheng1，2，ZHAO Hongbing3(1 Water esources esearch Institute of Shandong Province，Jinan 250014;2 Shandong Provincial Key Laboratory of Water esources andEnvironment，Jinan 250014;3 Haihe iver，Huaihe iver and Xiaoqinghe iver Basin Water Conservancy Management and Service Center ofShandong Province，Jinan 250100，China)Abstract:Basing Four Aspect on Water esources is a general statement of determining cities，land，people and industries by water，and is also a new requirement for achieving high quality economic and socialdevelopment in the field of water resources management in the new era It is required to coordinate the regionaldevelopment of city，land，people，and production with the carrying capacity of local water resources，namelythe coordinated development of Basing Four Aspect on Water esources Taking Shanghe county as anexample，the coordinated evaluation index system and model of Basing Four Aspect on Water esources inthe county area were constructed，and the multi level annual evaluation analysis were carried out The resultsshow that:1)Due to the comprehensive constraints of multiple factors，the coordination degree in recent years isin a basic state of coordination In the future，the coordination degree can be improved orderly through multiplemeasures 2)According to the evolution of evaluation indicators in different level years，industrial structure，urbanization rate and water use efficiency are the main factors affecting the degree of coordination 3)Accordingto the overall planning of the interdependent and restrictive relationship between water and city，land，people and industry reflected by various evaluation indicators，the county can more effectively improve thecoordination degree through coordinated management and control of multiple departments，improving theurbanization rate，promoting the development of service industry，and expanding the utilization of renewablewater resources，etcKey words:county territory;connotation of Basing Four Aspect on Water esources;coordinationevaluation;control mechanism002干旱区资源与环境第 37 卷