趙 蕾，馮利華，崔 嬙

（1.浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004；2.忻州師范學(xué)院，山西 忻州 034000）

水資源是人類發(fā)展不可或缺的資源，也是維持城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)資源。目前，在我國(guó)640個(gè)城市中，缺水城市達(dá)300個(gè)以上，其中嚴(yán)重缺水的城市114個(gè)，日缺水1 600萬m3，每年因缺水造成的直接損失達(dá)2 000億元[1]。雖然水資源在我國(guó)非常稀缺，但用水效率并沒有質(zhì)的提升，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)水資源浪費(fèi)現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重。用水的常規(guī)部門包含工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用水，隨著人類生產(chǎn)生活方式的逐步改變，這些常規(guī)部門對(duì)水資源的利用結(jié)構(gòu)也在逐漸變化[2]。

浙江省金華市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，是浙中地區(qū)的中心城市。該地區(qū)雖降水較充沛，但時(shí)空分布不均，加之該區(qū)人口數(shù)量增加迅速，人水關(guān)系更趨于緊張，人均水占有量?jī)H2 028 m3。采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)導(dǎo)致金華市工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用水產(chǎn)生變化的各因素進(jìn)行分析，找出關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因子，以期對(duì)今后金華市更合理地利用水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。

1 灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)根據(jù)所給出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或比較序列，通過計(jì)算參考序列與各評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或比較序列的關(guān)聯(lián)度大小，判斷該參考序列與哪級(jí)比較序列的接近程度來評(píng)定該參考序列的等級(jí)[3]。與傳統(tǒng)的回歸分析、方差分析、主成分分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法相比，灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)要求不高，計(jì)算過程簡(jiǎn)便，而且分析結(jié)果真實(shí)可靠，可以有效避免系統(tǒng)特征數(shù)據(jù)之間共線性問題。該分析方法的基本思想是根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系的緊密性。曲線越接近，則相應(yīng)序列之間的關(guān)聯(lián)度就越大，反之就越小[4]?；疑P(guān)聯(lián)分析的基本原理如下[5]：

設(shè)一母序列x0（t）和子序列xi（t），先對(duì)x0（t）和子序列xi（t）進(jìn)行無量綱化處理，并且記它們?cè)趖時(shí)刻的絕對(duì)差值為：

二級(jí)最大差值是：

二級(jí)最小差值是：

關(guān)聯(lián)系數(shù)是反映第i個(gè)比較序列xi與參考序列x0在第t期的關(guān)聯(lián)程度，其計(jì)算公式為：

式中：k為分辨系數(shù)（其取值不影響母序列和子序列關(guān)聯(lián)度分析），k∈（0,1）。

由（4）式可以得出關(guān)聯(lián)度：

式中：關(guān)聯(lián)度γ0i表示母序列x0（t）和子序列xi（t）之間相關(guān)的程度，γ0i的數(shù)值越大，表示母序列x0（t）和子序列xi（t）的相關(guān)程度越高，反之則表示相關(guān)程度低。

2 金華市用水量主要驅(qū)動(dòng)力因子分析

2.1 金華市多年用水結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)

如表1所示，2001～2011年，金華市農(nóng)業(yè)用水在總用水量中占有最大比例，長(zhǎng)期占總用水量的50%以上；該市工業(yè)用水比重居第2位，占總用水量的25%以上；生活用水所占比重最小，占總用水量的15%左右。隨著時(shí)間的推移，社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)逐漸改變，用水結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生改變。金華市11 a內(nèi)農(nóng)業(yè)用水的比重明顯降低，由2001年的占有量67.3%下降到2011年的46.9%，共下降了20.4個(gè)百分點(diǎn)；工業(yè)用水與生活用水則基本呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)，與2001年相比，2011年工業(yè)用水的比重上升了9.7個(gè)百分點(diǎn)，生活用水的比重上升了10.7個(gè)百分點(diǎn)。

表1 2001～2011年金華市用水結(jié)構(gòu)匯總

2.2 金華市農(nóng)業(yè)用水的變化驅(qū)動(dòng)力因子

農(nóng)業(yè)用水在金華市用水比重中占絕對(duì)主導(dǎo)地位。它主要由農(nóng)田灌溉用水和林牧漁用水兩部分組成，而農(nóng)田灌溉用水又占農(nóng)業(yè)用水總量的絕大部分。結(jié)合金華市農(nóng)業(yè)用水實(shí)際情況，認(rèn)為影響該市農(nóng)業(yè)用水量的主要因素有：降水量、平均氣溫、土地類型、農(nóng)田實(shí)際灌溉面積、作物結(jié)構(gòu)、林牧漁面積等。經(jīng)綜合比較，選擇近8年來該市降水量（x01）、平均氣溫（x02）、農(nóng)田實(shí)際灌溉面積（x03）及林牧漁面積（x04）作為驅(qū)動(dòng)力因子進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果見表2。農(nóng)業(yè)用水變化驅(qū)動(dòng)力因子關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果顯示，γ03（0.405 8）＞γ04（0.356 0）＞γ02（0.341 2）＞γ01（0.310 9），即金華市農(nóng)田實(shí)際灌溉面積的變化對(duì)農(nóng)業(yè)用水的影響程度最大，林牧漁面積的變化影響次之，平均氣溫對(duì)農(nóng)業(yè)用水影響排在第3位，而降水量變化的影響最小。由此可見，水庫(kù)、堤壩等蓄水灌溉工程的建設(shè)逐步加強(qiáng)了對(duì)水資源的調(diào)控，降水量的變化對(duì)農(nóng)業(yè)用水量的推動(dòng)作用已逐漸減弱。截至2011年末，金華市大中型水庫(kù)蓄水總量達(dá)7.561 8億m3，比2010年增加了0.444 3億m3，蓄水能力逐年提高。與此同時(shí)，農(nóng)田灌溉面積對(duì)農(nóng)業(yè)用水的影響程度日益增加。鑒于此，應(yīng)擴(kuò)大農(nóng)田有效灌溉面積，建設(shè)蓄水工程，創(chuàng)新與推廣農(nóng)業(yè)新技術(shù)，合理調(diào)整作物結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)用水的利用效率。

表2 農(nóng)業(yè)用水變化驅(qū)動(dòng)力因子關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.3 金華市工業(yè)用水的變化驅(qū)動(dòng)力因子

由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，近些年來金華市工業(yè)用水比重逐漸增加。工業(yè)用水分為國(guó)有及規(guī)模以上工業(yè)用水以及規(guī)模以下用水兩部分，規(guī)模以下用水比重不斷上升。影響工業(yè)用水量變化的驅(qū)動(dòng)因素主要有：工業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、重復(fù)利用率、國(guó)有及規(guī)模以上工業(yè)增值、規(guī)模以下工業(yè)增值等。綜合考慮金華市工業(yè)現(xiàn)狀，比較分析后選擇近8 a來該市工業(yè)產(chǎn)值（x01）、工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重（x02）、國(guó)有及規(guī)模以上工業(yè)增值（x03）以及規(guī)模以下工業(yè)增值（x04）作為驅(qū)動(dòng)力因子進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果見表3。

表3 工業(yè)用水變化驅(qū)動(dòng)力因子關(guān)聯(lián)系數(shù)

工業(yè)用水變化驅(qū)動(dòng)力因子關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，γ02（0.815 8）＞γ04（0.607 9）＞γ01（0.551 5）＞γ03（0.478 9），即對(duì)金華市工業(yè)用水量變化影響最大的是工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重，其次是規(guī)模以下工業(yè)增值，再次為工業(yè)產(chǎn)值，國(guó)有及規(guī)模以上工業(yè)增值對(duì)工業(yè)用水量變化的影響最小。工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重越大工業(yè)用水量越大，是影響工業(yè)用水比重的主要驅(qū)動(dòng)因子。金華市小商品市場(chǎng)發(fā)達(dá)，規(guī)模以下工業(yè)占有一定比例，所以其對(duì)工業(yè)用水比重影響較大。一般規(guī)模以下工業(yè)由于受到技術(shù)和資金的限制，節(jié)水能力有限，水資源重復(fù)利用率差，不能充分利用水資源。此外，市場(chǎng)機(jī)制不完善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理及污水回用率差等也是企業(yè)不能有效節(jié)水的主要原因。因此，解決工業(yè)節(jié)水的問題應(yīng)著眼于工業(yè)用水大戶。

2.4 金華市生活用水的變化驅(qū)動(dòng)力因子

金華市生活用水隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。生活用水包括城鎮(zhèn)生活用水和農(nóng)村生活用水兩部分，城鎮(zhèn)生活用水由公共用水和居民家庭用水構(gòu)成，農(nóng)村生活用水則由牲畜用水和農(nóng)民家庭用水構(gòu)成。綜合考慮生活用水的各組成部分，將影響生活用水的可能驅(qū)動(dòng)因子歸納如下：人口、人均可自由支配收入、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、城市化水平的提高、水價(jià)的調(diào)整等。經(jīng)綜合比較，篩選出金華市近8 a來人口（x01）、人均可自由支配收入（x02）、城鎮(zhèn)化水平（x03）作為驅(qū)動(dòng)力因子進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果見表4。

表4 生活用水變化驅(qū)動(dòng)力因子關(guān)聯(lián)系數(shù)

生活用水變化驅(qū)動(dòng)力因子關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果為γ01（0.613 5）＞γ03（0.467 4）＞γ02（0.445 6），說明人口變化對(duì)金華市生活用水變化的影響最大，城鎮(zhèn)化水平次之，人均可自由支配收入對(duì)生活用水變化的影響最小。近年來，金華市人口數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，每年均有增加，其影響力也呈上升趨勢(shì)。但由于城市化進(jìn)程加快，人口增加是金華市發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此控制人口數(shù)量的可操作性不大且不科學(xué)，普及居民節(jié)水意識(shí)和減少個(gè)人用水量就成為生活用水節(jié)約的最佳途徑。人均可自由支配收入對(duì)生活用水變化的影響最小，這反映了2個(gè)問題：其一，水價(jià)較低。較低價(jià)位的水資源支出只占人均可自由支配收入的一小部分，并不能引起居民的足夠重視，所以適當(dāng)調(diào)整水價(jià)可以深化居民的節(jié)水觀念。其二，人均可自由支配收入增加，居民生活水平提高，對(duì)水資源的需求也逐漸增加。

3 金華市節(jié)水的對(duì)策

3.1 改進(jìn)技術(shù)，提高水資源利用率

鼓勵(lì)金華市高新節(jié)水技術(shù)的發(fā)展是解決水供需矛盾的有效途徑。采用新工藝可以有效提高農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)，減少水資源浪費(fèi)。企業(yè)采取污廢水回用的方式可以降低產(chǎn)品用水消耗，提高用水重復(fù)利用率?，F(xiàn)在所提倡的清潔生產(chǎn)，即采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備將清潔的原料合理利用，從而最大限度地提高資源利用效率，這對(duì)節(jié)水技術(shù)提出了新的要求。在生活中應(yīng)全面推廣節(jié)水型器具，使生活用水充分得到利用。

3.2 調(diào)整水價(jià)，強(qiáng)化居民節(jié)水意識(shí)

水價(jià)低是目前金華市水資源浪費(fèi)的重要原因。據(jù)對(duì)上海用戶需水量?jī)r(jià)格彈性系數(shù)研究，水價(jià)每增加10%，需水量將下降3.8%。水費(fèi)支出占家庭收入1%時(shí)，對(duì)用戶心理影響不大；占2%時(shí)，用戶開始關(guān)注水量；占2.5%時(shí)，用戶注意節(jié)水；占5%時(shí)，用戶認(rèn)真節(jié)水；占10%時(shí)，用戶考慮水的重復(fù)利用[6]。金華市水質(zhì)較好，全市自來水覆蓋率達(dá)95%以上，水價(jià)低于供水成本。目前金華市水費(fèi)支出占家庭收入的比例為0.43%，仍然具有價(jià)格調(diào)整的空間。應(yīng)完善水價(jià)體系，逐步形成合理的節(jié)水途徑。

3.3 加強(qiáng)管理，制定相關(guān)規(guī)章制度

近年來，金華市工業(yè)發(fā)展迅速，工業(yè)用水比重也逐年增大，某些行業(yè)的一些企業(yè)節(jié)水意識(shí)淡薄。在以粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，一般采用粗放的用水方式，更加劇了水資源的浪費(fèi)。農(nóng)業(yè)一直是用水比重最大的產(chǎn)業(yè)，其用水方式中也存在許多問題，由于管理原因所導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)現(xiàn)象普遍存在。生活用水方面也需要有完善的規(guī)章制度，規(guī)范居民不合理的用水習(xí)慣。總之，在統(tǒng)籌考慮金華市水資源功能的基礎(chǔ)上，有必要制定合理的用水規(guī)范，實(shí)現(xiàn)全方位的高效節(jié)水。

[1] 姜文來.中國(guó)21世紀(jì)水資源安全對(duì)策研究[J].水科學(xué)進(jìn)展，2001，12（1）：66-71.

[2] 呂翠美，吳澤寧，胡彩虹.用水結(jié)構(gòu)變化主要驅(qū)動(dòng)力因子灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].節(jié)水灌溉，2008，（2）：39-41.

[3] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)理論教程[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1990.

[4] 安 輝，史常亮.北京市城市化水平與資源壓力系數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].科教導(dǎo)刊，2010，1（32）：171-173.

[5] 馮利華.水資源變化趨勢(shì)的物元分析[J].地域研究與開發(fā)，1999，18（2）：18-21.

[6] 袁志彬，王占生.改革水價(jià)制度促進(jìn)城市供水行業(yè)的發(fā)展[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2001，1（10）：16-17.