农村供水用水管理耦合协调分析.docx

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1、农村供水用水管理耦合协调分析水是农业命脉，是农村经济不断开展的必要因素，也是农村居民 生产生活不可或缺的资源1 , 2 o而面对日益增长的生产生活需 求以及我国可开发利用水资源的匮乏现状，我国农村水资源现状成为 制约农村经济社会开展与生态环境维稳的重要因素之一3。 水 少”、“水污染严重”是农村水资源面临的2大问题，水环境一旦进 一步恶化，水的供需矛盾将会被激化4。黄河流域中下游地区很 早就成为我国农业经济开发区与农业生产基地，但仍然存在生态系统 与经济基础薄弱以及水资源缺乏等问题5 。农业是农村的主要产 业，农民是农业生产的主要劳动力，作为黄河流域人口占比很大的群 体，农村人民对水资源的需求

2、应当得到重视，社会各部门各环节应当 对农村用水进行管理6 , 7 o黄河流域中下游地区各省、自治区 针对农业农村生产生活供水用水现状，陆续提出农村供水用水管理条 例或农村饮用水管理等一系列农村供水用水管理措施，在农业生产与 农村供水用水等各个方面均有表达，但效果不一 8 1 0 。近期 关于黄河流域水一生态一经济系统、水一能源一粮食系统耦合协调分 析与综合评价涌现，彭俊杰11等认为，2 0 1 0年后黄河流域 水一能源一粮食系统的耦合协调两级分化区域明显；崔璟坤12 等通过构建黄河流域经济带乡村一经济一环境协调开展评价体系，提 出黄河流域应长期坚持“环境优先”的战略；高志远13等分析 了黄河流

3、域经济开展与生态环境、水资源的耦合协调开展机理，认为 经济开展质量需进一步提升，但对于黄河流域中下游地区农村水资源 与水环境方面鲜有报道。农村供水用水管理是开展节水型新农村的重 要举措，在近几年黄河流域各省陆续提出农村供水用水管理方法，但 实施效果与未来方向仍然需要深入分析与研究。故本文建立包括黄河 流域中下游地区山西省、山东省、河南省、陕西省与内蒙古自治区5 个省份2 0 0 0 2 0 2 0年的农业用水量、农业水污染量以及新增 节水灌溉面积、农村居民用水定额等指标与5个省份主要粮食作物小 麦和玉米近2 0 a的产量、价格指数以及水利工程建筑投资等共1 9 个指标的指标体系，构成以农村生态

4、、农业水资源和农村经济为子系 统的农村供水用水管理系统，对黄河流域中下游地区农村供水用水管 理进行耦合协调分析，评价黄河流域中下游地区农业农村供水用水管 理实施现状，并预测未来4 a农村供水用水管理协调开展趋势，以保 障黄河流域中下游地区农村供水用水安全为目标，为积极开展节水农 业、绿色农业、新型农业提供技术参考与支持。1数据来源、研究方法及预测1.1研究区概况黄河流域，是指黄河水系从源头到入海这条河 流所影响的地理生态区域，本文把黄河中下游流经省区的相关面积称 之为黄河流域中下游地区。黄河中下游流经的省份有内蒙古自治区、 陕西省、山西省、河南省、山东省。气候特征为温差悬殊，自西向东 由冷变暖

5、，光照充足，太阳辐射较强，降水集中，分布不均、年际变 化大。主要种植粮食作物为小麦、玉米。1.2数据来源与处理本研 究使用内蒙古自治区、陕西省、山西省、河南省、山东省2 0 0 0 - 2 0 2 0年共2 1 a的数据分析黄河流域中下游地区农村供水用水 管理的演变特征。原始数据来源于中国农村统计年鉴、内蒙古 自治区水资源公报、山西省水资源公报、河南省水资源公报、陕西省水资源公报、山东省水资源公报以及局部省统计公报。 极少数缺失数据采用拟合法估算而得。1. 3指标体系构建及权重的 确定本研究综合考虑黄河流域中下游地区农村供水用水实际情况，结 合农村供水用水管理系统的作用机理，科学、客观地建立耦

6、合协调度 指标体系如表1所示，来综合反映黄河流域中下游地区农村供水用水 管理的水平。本研究相关指标共1 9个，采用燧值法确定各评价指标 的权重通过测度各指标的观测值内部差异程度来计算其权重值，从而 在一定程度上防止了定性方法的缺乏，得出的各指标权重如表1所示。 1.4耦合协调模型及类型划分本研究采用耦合协调度模型，以便更 好地评价农村供水用水管理系统耦合开展的协调程度。根据相关研究1 4 确定耦合度和耦合协调度计算方法：式中，C为耦合度；D 为耦合协调度；T为指标系统的综合评价指数；a、b、c为3个子 系统的权系数。本研究认为，农村水资源、农业生态和农村经济3个 子系统对农村供水用水管理方面影

7、响与表现力作用相似，故取a = b =c = 1 / 3。通过参考相关文献15, 16,确定耦合度和耦 合协调类型划分标准如表2所示。1 . 5 A R I MA预测模型A R I MA模型是差分整合移动平均自回归模型，是时间序列预测分析方法 之一。ARIMA ( p , d , q)中，AR是“自回归”；P为自回 归项数；MA为“滑动平均”；q为滑动平均项数；d为使之成为平 稳序列所做的差分次数(阶数)。2结果与分析根据公式（1 ）（3）,计算2 0 0 0 2 0 2 0年黄河流域 中下游地区农村供水用水管理系统的耦合度C和耦合协调度D ,并对 其进行类型划分，结果见图2、表3。由表3计算

8、可以得出，2 0 0 0 2 0 2 0年黄河流域中下游地区耦合协调度均值为0 . 6 0。从 总体上看，2 0 0 0 - 2 0 2 0年耦合协调度呈现递增趋势，耦合协 调度由2 0 0 0年的0.2 2 3增加至2 0 2 0年的0.8 5 3,由此 可见，黄河流域中下游地区农村供水用水管理系统耦合协调速度快， 质量稳定。具体来看，2 0 0 0 - 2 0 2 0年黄河流域各省份系统耦 合协调度呈现的上升趋势的表现形式不同，系统总体呈上升趋势，但 在耦合协调度类型上看，从2 0 0 0 2 0 0 3年，系统协调程度呈 现中度失调的状态，2 0 0 4年系统耦合协调程度由中度失调转变为

9、 轻度失调，2 0 0 5 2 0 0 6年为濒临失调，到2 0 0 7年，系统 耦合协调程度由失调转为勉强协调，再到2 0 0 8年的初级协调。2 0 0 9 2 0 1 3年一直处于中级协调，到2 0 1 4年协调程度下降, 到2 0 1 5年又有所回升，在2 0 1 8年，系统协调程度提升为良好 协调，一直保持到2 0 2 0年。整体呈现“起点低、有波动、后发有 优势”的开展特点。这说明在研究期初期,黄河流域中下游地区各省、 自治区相对落后，农业水资源、农村生态与农村经济均处于建设的初 级阶段，对于农村供水用水管理的建设规划甚少，系统的整体开发与 需求也处于较低水平；2 0 1 0年后，

10、系统耦合协调水平整体提升， 但是受黄河流域地域资源限制与黄河流域中下游地区生态开展与经 济开展之间的制衡，开展的质量与速度有限，这一结论与赵良仕1 7等的研究相似。总之，黄河流域中下游地区农村供水用水管理系 统总体跨入了良好协调范围。从图2可以看出，黄河流域中下游地区 农村供水用水管理系统的耦合协调度（以下简称“D值”）在2 0 0 0 2 0 2 0年期间有所波动，在研究期初期D值较低，从2 0 0 4 年开始大幅上升，到2 0 0 9年后D值随时间的变化波动逐渐变小， 从2 0 1 0年后趋于平稳，在2 0 1 8年有所攀升；出现这种现象的 主要原因是从2 1世纪起，在黄河流域中下游地区大

11、多数省、自治区 为水资源开展滞后性的大背景下，既包括因自然条件较差导致水资源 缺少的中西部省份，如山西、内蒙古、陕西，也包括由于经济开展过 多消耗水资源的东部地区山东以及因生态环境保护缺乏和资源节约 利用能力较差，为生态环境滞后型的河南，黄河流域中下游地区日益 紧张的水资源供求矛盾对农村供水用水管理系统造成压力，农村供水 用水规划管理的重要性开始显现，中央及有关部门将视线由经济优先 开展逐步转变为生态优先开展，即从相对开展的角度看，2 0 0 4 - 2 0 1 0年黄河流域中下游地区乡村社会经济开展水平同步于生态 环境质量，系统呈现出良好的协调开展势头。而在2 0 1 0年后，波 动逐渐减少

12、，主要原因是在2 0 1 0年，黄河水利委员会提出实施最 严格的流域管理制度，严格监察黄河流域及周边省水土保持建设进展, 农村生态子系统耦合协调度在2 0 1 0年后趋于稳定，且在2 0 1 1 年后黄河流域各省的乡村振兴开展水平提高，对于农村供水用水管理 的规章制度也相继涌出，随着经济的进一步开展与生态环境的保护与治理，农业生态质量得到改善，3个子系统耦合协调度趋于平稳。在 2 0 1 4年，中央对水利工作的重视正式落实，以“节水优先、空间 均衡、系统治理、两手发力”的新思路集中建设重大水利工程，解决 农村人口的饮水安全问题，把水利作为加快农业现代化的重要支撑, 加强生态与经济建设齐头并进。

13、从2 0 1 6 2 0 2 0年，黄河流域 中下游地区山西省、河南省、陕西省、山东省、内蒙古自治区陆续提 出一系列农村供水用水管理制度，分别有内蒙古自治区农村牧区饮 用水供水条例、山西省农村饮水安全工程建设管理方法、关 于征求河南省农村供水管理方法 （草案）、关于做好农村供 水保障工作的指导意见、陕西省“十四五”农村供水保障规划 等，细化农村供水用水管理，落实运行与管理，故在研究期后期农村 供水用水管理系统耦合协调度提升。以2 0 2 0年农村生态一农业水 资源一农村经济系统耦合协调度值为基准，运用A R I MA预测模型 向后设置4期预测，为期4 a,如图2所示。由图2可以看出，向后 1期

14、D值稍有回落，但向后2期、3期、4期、5期D值都稳定增加， 直到2 0 2 4年系统到达优质协调，因此需保持经济、资源与生态协 同开展的理念，以经济与资源作生态可持续开展的支撑，方能保证农 村供水用水管理系统的耦合协调开展。3结论与对策建议本文针对黄河流域中下游地区5个省份开展了农村生态一农业 水资源一农村经济系统的耦合协调研究，分析评价了 2 0 0 0 - 2 0 2 0年各省及自治区的农村供水用水管理规划与开展，对农村生态一 农业水资源一农村经济系统耦合协调度进行预测。主要结论如下。从 时间上看，2 0 0 0 - 2 0 2 0年黄河流域中下游地区农村供水用水 管理耦合协调度总体呈上升

15、趋势，且上升速率不低，各耦合协调等级 由2 0 0 0年中度失调提升到2 0 2 0年的良好协调，耦合协调等级 整体上不低。研究期后期即2 0 1 4 -2 0 2 0年耦合协调等级高, 但仍有持续的波动情况，各子系统具有明显的不均衡开展特征。对黄 河流域中下游地区进行耦合协调度为期4 a的预测，预测结果良好, 但整体上要从良好协调提高到优质协调、在未来几年保持良好状态并 波动不大，仍有很大的距离，应持续保持经济、资源与生态协同开展 的理念。主要建议如下。坚持“节水优先、空间均衡、系统治理、两 手发力”的治水思路，坚持“四水四定”（以水定城、以水定地、以 水定人、以水定产），把水资源作为最大刚性约束，加强农村供水用 水管理，规范农村供水用水安全，为黄河流域中下游地区经济社会高 质量开展提供坚强的水安全保障。在短期内，黄河流域中下游地区应 坚持实施“生态环境在前，经济开展并进”、“优先生态建设”的发 展理念，坚持把“环境优先”作为黄河流域中下游地区农村供水用水 管理的优先战略。加强农村供水用水管理，规范农村供水用水活动, 保障农村供水用水安全，维护供水单位和用户合法权益，改善农村生 态环境，控制农村环境污染，保障农村用水质量和农业的可持续利用, 推进生态文明建设。