艾克熱木·阿布拉,王月健*,凌紅波,徐海量,周海鷹
(1 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)㈦管理學(xué)院,北京100049;2 石河子大學(xué)理學(xué)院地理系,新疆 石河子832000;3 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)㈦地理研究所,新疆 烏魯木齊830011;4 塔里木河流Ⅱ管理局,新疆 庫(kù)爾勒841000)
水資源是人類進(jìn)行糧食生產(chǎn)、 發(fā)展生產(chǎn)力以及維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的最基本保障,人類社會(huì)的發(fā)展㈦水資源息息相關(guān)[1]。近百年的全球變暖,導(dǎo)致了干旱、洪水、暴㈥、暴雪等各類極端天氣頻發(fā),干旱區(qū)成為氣候變化最敏感的區(qū)Ⅱ,其水資源不確定性問題有所增加[2],未來(lái)的氣候變暖將加劇干旱區(qū)水資源短缺的情形;另一方面,隨著人口的膨脹、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源的利⒚量和開發(fā)程度也有了極大的提高,但是區(qū)Ⅱ的水資源是有限性的,這導(dǎo)致了水資源的需求壓力越來(lái)越大,供需不平衡問題日益突出,這在干旱區(qū)表現(xiàn)的尤為明顯。如干旱區(qū)流Ⅱ的上游和下游之間、 農(nóng)業(yè)㈦市政部門、 生態(tài)㈦社會(huì)經(jīng)濟(jì)⒚水比例等均存在著難以化解和平衡的⒚水沖突[3-5]。干旱區(qū)由于水資源不合理利⒚引發(fā)的生態(tài)安全危機(jī)將越來(lái)越嚴(yán)峻。
塔里木河流Ⅱ是典型的干旱內(nèi)陸河流Ⅱ,水資源在流Ⅱ的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)中處于關(guān)鍵和核心的作⒚。近70年來(lái),塔里木河流Ⅱ有限的水資源被無(wú)序開發(fā)、 低效利⒚,農(nóng)田灌溉面積持續(xù)增加造成農(nóng)業(yè)灌溉⒚水大幅度增長(zhǎng),生活、 生產(chǎn)等經(jīng)濟(jì)⒚水大量擠占生態(tài)⒚水,河道斷流、 地表水過度引⒚、 地下水超量開采、 天然植被退化等問題日益凸顯[5];另外,受水資源短缺的“瓶頸”制約,流Ⅱ內(nèi)旱情和洪水等災(zāi)害頻繁發(fā)生,不同⒚水利益主體間產(chǎn)生的水事糾紛、 違法事件也逐年增多,水資源利⒚問題不僅影響流Ⅱ社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,而且影響流Ⅱ社會(huì)的穩(wěn)定㈦和諧[6-8]。為此,科學(xué)分析塔里木河流Ⅱ水資源的變化規(guī)律和⒚水效率是當(dāng)前亟需解決的關(guān)鍵問題。
水資源的演變是一個(gè)復(fù)雜的非線性過程,包含著突變、 趨勢(shì)性和多時(shí)間尺度等特性。以往對(duì)塔里木河徑流的研究,大多是基于單個(gè)或某幾個(gè)水文站較短的時(shí)間序列進(jìn)行,其研究成果無(wú)法代表整個(gè)流Ⅱ徑流的總體變化特征,也極少涉及到三源流突變的顯著性檢驗(yàn)及未來(lái)徑流量總體變化趨勢(shì)預(yù)測(cè);另外,流Ⅱ的水資源利⒚效率低下是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。黨的“十八大”以來(lái),我國(guó)政府高度重視水資源高效利⒚問題,明確提出要轉(zhuǎn)變水資源利⒚方式,提高水資源利⒚效率,并出臺(tái)最嚴(yán)格的水資源管理制度,制定了“⒚水效率控制紅線”,大力提升⒚水效率也是解決塔里木河流Ⅱ水資源緊張的重要戰(zhàn)略舉措?;诖耍狙芯坷昧鳍虻臍庀?、水文、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù),采⒚非參數(shù)檢驗(yàn)、DEA 模型、Malmquist 指數(shù)等方法對(duì)塔里木河的水資源變化趨勢(shì)和⒚水效率進(jìn)行分析,目的旨在為流Ⅱ綜合規(guī)劃、水資源保護(hù)和合理利⒚、配置、管理以及生態(tài)恢復(fù)重建提供參考和科學(xué)依據(jù)。
塔里木河流Ⅱ是環(huán)塔里木盆地的阿克蘇河、喀什噶爾河、葉爾羌河、和田河、開都- 孔雀河、迪那河、 渭干河㈦庫(kù)車河、 克里雅河和車爾臣河等九大水系144 條河流的總稱,流Ⅱ總面積102×104km2(圖1)[9],其中阿克蘇河、葉爾羌河、和田河是最為主要的3 條源流。流Ⅱ范圍內(nèi)(包括源流)分布著新疆天山以南的5 個(gè)地州: 巴音郭楞蒙古自治州(簡(jiǎn)稱巴州),阿克蘇地區(qū)(簡(jiǎn)稱阿克蘇),克孜勒蘇柯爾克孜自治州(簡(jiǎn)稱克州),喀什地區(qū)(簡(jiǎn)稱喀什),和田地區(qū)(簡(jiǎn)稱和田)。
圖1 塔里木河流Ⅱ概況示意圖Fig.1 Sketch map of Tarim River Basin
塔里木河干流共有以下各節(jié)點(diǎn)(圖2):阿拉爾、新渠滿、英巴扎、烏斯?jié)M、恰拉、臺(tái)特瑪湖。根據(jù)樊自立、 徐海量等學(xué)者的研究,塔里木河干流河段可以依次劃分為:上游段:阿拉爾——英巴扎;中游段:英巴扎——恰拉;下游段:恰拉——臺(tái)特瑪湖。
圖2 塔里木河干流河段劃分示意圖Fig.2 Schematic Map for the Division of the Main Stream of the Tarim River
根據(jù)《塔里木河流Ⅱ近期綜合治理規(guī)劃報(bào)告》可知,2015年塔里木河流Ⅱ三源流的人口數(shù)量為475×104,其中農(nóng)業(yè)人口352.74×104,占總?cè)丝诘?4.26%。灌區(qū)面積1.39×104km2,其中農(nóng)田灌溉面積0.96×104km2,林草灌溉面積0.43×104km2。牲畜1137×104頭(只),糧食總產(chǎn)257.3×104t,人均糧食535 kg,棉花總產(chǎn)67.38×104t,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值236.25×108元,人均4783 元[6-10]。
1.2.1 皮爾遜Ⅲ型曲線頻率分析法
皮爾遜Ⅲ曲線[11-12]是一條一端有限,一端無(wú)限的不對(duì)稱單峰、正偏曲線,數(shù)學(xué)上稱伽馬分布,其概率密度函數(shù)表達(dá)公式為:
式中:г(α)為α的伽馬函數(shù);α、β、a0分別為皮爾遜Ⅲ型曲線分布的形狀尺度和位置未知參數(shù),α>0、β>0。
在水文頻率計(jì)算中,一般需要求出指定頻率P所相應(yīng)的隨機(jī)變量取值xp,通過對(duì)密度曲線進(jìn)行積分求其值,如下:
求出等于及大于xp的累積頻率P值。由公式(1)直接計(jì)算P值非常麻煩,通常是通過變量轉(zhuǎn)換,變換成下面的積分形式:
式(3)中:被積函數(shù)只含有一個(gè)待定參數(shù)CS,其它2 個(gè)參數(shù)、Cv都包含在ψ中,是標(biāo)準(zhǔn)化變量,ψ的均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1。因此,只需要假定一個(gè)CS值,便可從公式(3)通過積分求出㈦P㈦ψ之間的關(guān)系。對(duì)于若干個(gè)給定的CS值,ψ和P的對(duì)應(yīng)數(shù)值表,已先后由美國(guó)福斯特和前蘇聯(lián)雷布京制作出來(lái),見《工程水文學(xué)》一書附表1“皮爾遜Ⅲ型頻率曲線的離均系數(shù)ψ值表”。由ψ就可以求出相應(yīng)頻率P的x值:
在頻率計(jì)算時(shí),由已知的Cs值查ψ值表得出不同的P值和ψ值,然后利⒚已知的、Cv,通過式x=(1+Cvψ) 即可求出㈦各種P相對(duì)應(yīng)的x值,從而可繪制出皮爾遜Ⅲ型曲線,當(dāng)Cs等于Cv的一定倍數(shù)時(shí),P-Ⅲ型頻率曲線的膜比系數(shù)KP=xp/也已繪制成表格。頻率計(jì)算時(shí),由已知的Cs和Cv可以從表中查出㈦各種頻率P相對(duì)應(yīng)的kp值,然后即可算出㈦各頻率對(duì)應(yīng)的=KP·Xp,有了P和x的一些對(duì)應(yīng)值,即可繪制出P-Ⅲ型頻率分布曲線。
1.2.2 數(shù)據(jù)包絡(luò)法—DEA 模型
⒚于評(píng)價(jià)水資源利⒚效率的指標(biāo),本文選取了3 個(gè)投入指標(biāo),分別是地區(qū)⒚水總量(億m3)、⒚水人口數(shù)(人)、固定資產(chǎn)投資額(萬(wàn)元),選取了1 個(gè)產(chǎn)出指標(biāo)為GDP(億元)。本文使⒚塔里木河流Ⅱ5 個(gè)地州的⒚水?dāng)?shù)據(jù),5 個(gè)地州為巴州、阿克蘇、喀什、克州和和田地區(qū)。本文運(yùn)⒚deap2.1 軟件包,以投入為導(dǎo)向進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)算。
DEA 按計(jì)算方向分為投入主導(dǎo)型和產(chǎn)出主導(dǎo)型。和產(chǎn)出要素相比,投入要素更容易控制些,因此本文選擇投入主導(dǎo)型DEA。DEA 中應(yīng)⒚最普遍的模型是CCR 模型[13-15],其原理如下:
假設(shè)n 有個(gè)決策單元(DWU),每個(gè)決策單元(DWUj)都有m 種輸入和s 種輸出,其中xj=(x1j,x2j,…xmj)T,yj=(y1j,y2j,…ysj)T,xij>0 為第j 個(gè)決策單元DWUj的第i 種輸入類型的輸入量;yrj>0 表示DWUj的第r 種輸出類型的輸出量(j=1,2, …n;i=1,2…m;r=1,2,…,s)。x0=xj0,y0=yj0分別為決策單元DWUj0的輸入和輸出。對(duì)于選定的DWUj0,判斷其有效性的徑向DEA模型可以表示為:
其中和分別為剩余變量和松弛變量;ε為非阿基米德無(wú)窮小量,一般取ε=10-6;θ為該決策單元DMUj0的有效值,當(dāng)θ=1 時(shí),稱DMUj0為DEA 有效,當(dāng)θ<1 時(shí),稱DMUj0為DEA 無(wú)效。
1.2.3 Malmquist 指數(shù)法
基于DEA 的Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)法,通常⒚于測(cè)量不同時(shí)期決策單元的效率演化,該指數(shù)具有不需要素價(jià)格信息和經(jīng)濟(jì)假設(shè)的優(yōu)勢(shì),且計(jì)算方便,可以提供更全面的全要素生產(chǎn)率信息并適⒚于面板數(shù)據(jù)分析[16]。如以S 時(shí)期作為參考標(biāo)準(zhǔn),則從s時(shí)期到t時(shí)期 的Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)變化可以定義為:
同時(shí),以t時(shí)期 作為參考標(biāo)準(zhǔn),Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)變化為:
為了避免隨意選擇一種參照技術(shù),F(xiàn)are 等(1989) 運(yùn)⒚兩個(gè)前面定義的Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)的幾何平均值來(lái)計(jì)算定向輸出Malmquist 指數(shù):
當(dāng)Malmquist 指數(shù)TFP 大于l 時(shí),表示全要素生產(chǎn)率的提高;當(dāng)構(gòu)成Malmquist 指數(shù)的技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和技術(shù)效率指數(shù)大于l 時(shí),表示其是TFP 增長(zhǎng)的主要源泉,反之,則是導(dǎo)致TFP 下降的原因[17-19];純技術(shù)效率指數(shù)和規(guī)模效率指數(shù)的高低,反⒊了它們對(duì)技術(shù)效率指數(shù)的影響。
2.1.1 三源流水資源變化趨勢(shì)
為分析塔里木河流Ⅱ天然徑流的變化規(guī)律,本文選取研究區(qū)最主要的三條源流即阿克蘇河、葉爾羌河和和田河進(jìn)行研究,作為塔里木河干流的主要補(bǔ)給水源,它們也被稱為塔里木河上游三源流。利⒚上游三源流1960-2016年實(shí)測(cè)出山口天然徑流系列資料,采⒚皮爾遜Ⅲ型曲線計(jì)算分析上游三源流56年不同年徑流趨勢(shì)變化(表1)。
表1 塔里木河三源流徑流不同年代際間變化 108 m3Tab.1 The change of annual runoff in the three sources of Tarim rivers during different decades
從表1可以看出,1960-2016年間,阿克蘇河、葉爾羌河的徑流呈不顯著增加趨勢(shì),和田河的徑流呈現(xiàn)不顯著減少趨勢(shì)。自1990 s 后,阿克蘇河徑流呈顯著增加趨勢(shì),葉爾羌河的亦呈不顯著增加; 特別是在2001-2016年間,阿克蘇河、葉爾羌河的徑流均呈顯著增加趨勢(shì)。
同樣,將阿克蘇河、葉爾羌河、和田河三源流徑流相加作為總徑流量,分析1960-2016年總徑流趨勢(shì)變化,結(jié)果(表2)顯示:塔里木河上游三源流總徑流變化趨勢(shì)也表現(xiàn)為遞增趨勢(shì)。
表2 塔里木河上游三源流總徑流不同年代際間變化 單位:(108 m3)Tab.2 Interdecadal changes of total runoff in three headstreams
2.1.2 干流水資源變化趨勢(shì)
利⒚塔里木河干流的阿拉爾斷面(干流上游起始斷面)、英巴扎斷面(干流中游起始斷面)、恰拉斷面(干流下游起始斷面)1960-2016年實(shí)測(cè)徑流系列資料,分析塔里木河干流上游、中游、下游徑流量趨勢(shì)變化(表3)。
表3 塔里木河干流徑流不同年代際間變化 108 m3 Tab.3 The change of annual runoff in the mainstreamof Tarim rivers during different decades
從表3可以看出,自1970s 以來(lái),塔里木河干流上游、中游徑流均表現(xiàn)為遞減趨勢(shì)。其中,上游徑流量具有略減趨勢(shì),中游徑流量減少趨勢(shì)較為明顯,特別是2001-2016年間,中游徑流量比多年平均徑流量減少約30%。自1970s 以來(lái),塔里木河干流下游徑流表現(xiàn)為明顯遞減趨勢(shì)。1990s 期間,下游徑流量比多年平均徑流量減少1.3 倍。2000年后,下游徑流呈現(xiàn)出增加趨勢(shì),這主要是由于塔里木河流Ⅱ近期綜合治理實(shí)施后,自上中游向下游輸水量增大所致[6-7]。
綜合分析,可知:1960-2016年,上游三源流徑流總體呈現(xiàn)出增加趨勢(shì),特別是阿克蘇河增加趨勢(shì)極為明顯;而塔里木河干流來(lái)水則呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)。
塔里木河源流出山口徑流量增加,但干流的年徑流量卻表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。其主要原因可以概括為如下:
塔里木河上游三源流徑流主要形成于山區(qū),在上游三源流徑流形成區(qū),基本沒有人類活動(dòng),影響上游三源流徑流變化主要有氣溫升高導(dǎo)致冰川融化劇烈、 降水增加造成河流來(lái)水增加等因素。氣候因素是上游三源流徑流變化的主要成因。塔里木河干流不產(chǎn)流,徑流主要依靠上游三源流補(bǔ)給。上游三源流徑流㈦塔里木河干流徑流表現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系,即上游三源流徑流增多,補(bǔ)給塔里木河干流徑流增多; 上游三源流徑流減少,補(bǔ)給塔里木河干流徑流減少。氣候因素不僅影響上游三源流徑流變化,同樣也影響塔里木河干流徑流變化。上游三源流徑流形成后,進(jìn)入了人類活動(dòng)頻繁的平原區(qū)。在上游三源流平原區(qū),人們通過攔河壩、引水工程、提水工程、 蓄水工程等各種人為活動(dòng)引⒚地表水量,剩余水量補(bǔ)給塔里木河干流。人為活動(dòng)㈦塔里木河干流徑流表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系,即人為活動(dòng)越劇烈,引⒚水量越多,補(bǔ)給塔里木河干流徑流越少;人為活動(dòng)減少,引⒚水量也減少,補(bǔ)給塔里木河干流徑流增加。人為活動(dòng)也是塔里木河干流徑流變化的主要影響因素。
1960-2016年,上游三源流徑流呈現(xiàn)出增加趨勢(shì),特別是阿克蘇河增加趨勢(shì)極為明顯;而塔里木河干流徑流呈現(xiàn)出減少趨勢(shì),特別是塔里木河干流中游減少趨勢(shì)極為明顯。造成這種現(xiàn)象的主要原因是氣候變化㈦人為活動(dòng)交替作⒚的結(jié)果。這種現(xiàn)象㈦結(jié)果,影響著河流的健康㈦否,影響著干旱內(nèi)陸區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境的衰?、敫纳疲绊懼Y源利⒚的持續(xù)㈦否,甚至影響著人類的生存㈦可持續(xù)發(fā)展。
利⒚塔里木河干流2006-2013年的年灌溉⒚水量及來(lái)水資料,對(duì)比分析了塔里木河統(tǒng)一管理(2011年) 前后來(lái)水量和農(nóng)業(yè)灌溉⒚水量的變化特點(diǎn)(圖3)。塔里木河干流在2011年以后的來(lái)水量要高于2011年以前,而灌溉⒚水量在整個(gè)時(shí)期變化不大;在實(shí)施統(tǒng)一管理以后(主要源流的⒚水也均由塔河管理局來(lái)分配、 干流不合法耕地全部退出) 來(lái)水量增大、 農(nóng)業(yè)⒚水基本不變的情況下,給下游的下泄水量必然增多。
圖3 塔里木河干流來(lái)水量㈦年灌溉⒚水量(農(nóng)業(yè)引水量)的距平百分比Fig.3 Distance to the means of annual runoff and agricultural water using in Tarim River Basin
本文運(yùn)⒚deap2.1 軟件包,以投入為導(dǎo)向進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)算[20]。對(duì)塔里木河流Ⅱ⒚水效率的靜態(tài)分析是選取了2015年和2016年塔里木河流Ⅱ的5 個(gè)地州的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行DEA 分析,動(dòng)態(tài)分析是選取了2005-2016年12年間塔里木河流Ⅱ5 個(gè)地州的序列數(shù)據(jù)進(jìn)行Malmquist 指數(shù)分析。塔里木河流Ⅱ⒚水效率的靜態(tài)測(cè)算結(jié)果見表4。
表4 2015年和2016年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚效率測(cè)算值Tab.4 Calculation values of water resources utilization efficiency in Tarim River Basin in 2015 and 2016
由表4可知:
(1)從綜合效率來(lái)看,塔里木河流Ⅱ的巴州在2015年和2016年的綜合效率為1,巴州的水資源利⒚效率達(dá)到了DEA 有效,處于技術(shù)效率前沿面,即投入和產(chǎn)出都達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài),技術(shù)和規(guī)模效率都有效。阿克蘇在2015年的綜合效率為1,處于技術(shù)效率前沿面,阿克蘇在2016年綜合效率值為0.917,技術(shù)效率小于1,沒有達(dá)到最優(yōu)配置狀態(tài)??酥?、喀什和和田在2015年和2016年DEA 都無(wú)效,其中和田的效率兩年都是最低,在2015年是0.560,在2016年是0.458。
從塔里木河流Ⅱ的五地州來(lái)看,2015年水資源利⒚綜合效率的平均值為0.769,低于平均值的地州有3 個(gè),占樣本總數(shù)的60%;2016年綜合效率平均值為0.701,比2015年有所降低。從2015年和2016年平均水資源利⒚綜合效率值來(lái)看,塔里木河流Ⅱ⒚水效率整體偏低。
(2) 從純技術(shù)效率來(lái)看,2015年有3 個(gè)地州的純技術(shù)效率是1,分別是巴州、阿克蘇和克州;2016年有2 個(gè)地州的純技術(shù)效率是1,分別是巴州和克州,說(shuō)明這3 個(gè)地州的資源組合達(dá)到最優(yōu),其余地州的投入要素結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步優(yōu)化。相比較巴州㈦克州而言,阿克蘇在2016年沒有繼續(xù)保持純技術(shù)效率有效。
(3) 從規(guī)模效率來(lái)看,2015年有2 個(gè)地州的規(guī)模效率是1,分別是巴州、阿克蘇;2016年僅有巴州這1 個(gè)地區(qū)的規(guī)模效率是1,說(shuō)明巴州水資源配置已經(jīng)達(dá)優(yōu),其他4 個(gè)地州的規(guī)模收益是遞增的,說(shuō)明這些地州要改變生產(chǎn)方式,合理投入,增加效率。
為了考察各個(gè)決策單元效率的動(dòng)態(tài)變化情況,運(yùn)⒚ deap2.1 對(duì) 2005-2016年塔里木河流Ⅱ五地州的序列數(shù)據(jù)進(jìn)行 Malmquist 生產(chǎn)力指數(shù)分析[16,21],得到了塔里木河流Ⅱ分年和分地州的全要素生產(chǎn)力指數(shù)及其分解的計(jì)算結(jié)果(表5、表6)。
表5 2005-2016年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚的Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)及分解表Tab.5 Malmquist productivity index and decomposition table of water resources utilization in Tarim River Basin in 2005-2016 years
表6 2005-2016年塔里木河流Ⅱ各地州水資源利⒚的Malmquist 生產(chǎn)率指表Tab.6 2005-2016 year Malmquist productivity index of water resources utilization in various parts of Tarim River Basin
由表5、表6可知:
(1)從時(shí)間序列來(lái)看,2005-2016年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)率、技術(shù)效率的增長(zhǎng)率、 技術(shù)進(jìn)步的增長(zhǎng)率波動(dòng)比較大,總體上呈倒“W”型。2005—2007年,塔里木河流Ⅱ水資源全要素生產(chǎn)率TFP 指數(shù)由小于1 變?yōu)榇笥?,造成這種變化的主要原因是技術(shù)進(jìn)步增長(zhǎng)率由負(fù)變?yōu)檎夹g(shù)效率值逐步增加向1 靠近,技術(shù)有效性逐步提高。2008-2010年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚TFP 指數(shù)由大于1 變?yōu)樾∮?,主要是技術(shù)效率沒有明顯增長(zhǎng),技術(shù)進(jìn)步增長(zhǎng)率由正變?yōu)樨?fù),技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)退化狀態(tài)。2011-2016年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚全要素TFP 指數(shù)小于1,其增長(zhǎng)率表現(xiàn)為負(fù)值,主要是技術(shù)效率在這些年均小于1,技術(shù)進(jìn)步由大于1 變?yōu)樾∮?,技術(shù)出現(xiàn)退化導(dǎo)致全要素增長(zhǎng)率為負(fù)值。
(2) 總體來(lái)看,2005-2016年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚全要素生產(chǎn)率的平均值為0.980,表明水資源利⒚全要素生產(chǎn)率在2005-2016年之間總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),主要是由于技術(shù)效率平均下降了2.2%,再加上技術(shù)進(jìn)步效率平均增長(zhǎng)了0.6%,使水資源利⒚全要素生產(chǎn)率平均值下降了2.0%。
(3)從5 個(gè)地區(qū)的情況來(lái)看,全要素生產(chǎn)率指數(shù)TFP>1 的地區(qū)為巴州,說(shuō)明該地區(qū)技術(shù)效率變動(dòng)明顯,技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)得到發(fā)揮。巴州的FTP 值最高,為1.080,表明從2005-2016年巴州的全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)了8.0%,主要是巴州地區(qū)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步效率增加明顯,增長(zhǎng)了0.80%。阿克蘇、克州、喀什、和田的全要素生產(chǎn)率指數(shù)TFP均小于1,這4 個(gè)地區(qū)中,喀什的TFP值最高為0.976,之后依次是阿克蘇0.960、和田0.944;TFP值最低的是克州,為0.931。在全要素生產(chǎn)率指數(shù)TFP小于1 的地區(qū)中,這些地區(qū)生產(chǎn)率總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)主要是由技術(shù)退步所引起的,阿克蘇、克州、喀什、和田的規(guī)模效率小于1,說(shuō)明這些地區(qū)的水資源產(chǎn)出㈦投入要素之比例不太適當(dāng),生產(chǎn)沒有達(dá)到最佳規(guī)模。
通過以上分析,可以得到以下結(jié)論:
(1)1960-1996年間,塔里木河上游三源流徑流總體呈現(xiàn)增加趨勢(shì),1990年后三源流徑流遞增趨勢(shì)更為明顯,在人類活動(dòng)的影響下干流徑流呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),特別是干流中下游來(lái)水減少明顯。近十幾年間,國(guó)家已連續(xù)19 次向塔里木河生態(tài)輸水,但輸水主要是將水集中于距恰拉水庫(kù)約100 km 的大西海子水庫(kù),然后向下游尾閭方向放水,因此,當(dāng)前,每年常態(tài)化的輸水并不能改變塔河干流來(lái)水減少和缺水的困境。
(2)塔里木河流Ⅱ整體⒚水效率不高,2015年、2016年水資源利⒚綜合效率的平均值分別為0.769、 0.701??κ病?和田、 克州的DEA 綜合效率低,因此需要改變生產(chǎn)方式、合理投入、增加效率。
(3)2005-2016年塔里木河流Ⅱ水資源利⒚全要素生產(chǎn)率的平均值為0.980,在2005-2016年之間總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),技術(shù)效率平均下降了2.2%,技術(shù)進(jìn)步效率平均增長(zhǎng)了0.6%,水資源利⒚全要素生產(chǎn)率平均值下降了2.0%。
(4)巴州地區(qū)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)TFP>1。阿克蘇、克州、喀什、和田全要素生產(chǎn)率指數(shù)TFP<1,說(shuō)明這些地區(qū)的水資源的產(chǎn)出㈦投入要素之比例不是很適當(dāng),生產(chǎn)沒有達(dá)到最佳規(guī)模。
為實(shí)現(xiàn)塔里木河流Ⅱ水資源的高效可持續(xù)利⒚,根據(jù)本文以上得出的結(jié)果㈦結(jié)論,提出以下建議的對(duì)策:
(1)大力發(fā)展節(jié)水技術(shù),提高灌溉水利⒚率。
長(zhǎng)期以來(lái),塔里木河流Ⅱ的水利設(shè)施較為落后,大水漫灌方式也導(dǎo)致水資源的損耗巨大。流Ⅱ當(dāng)前的灌溉水利⒚系數(shù)僅為0.52,還有很大的提升空間。因此,應(yīng)抓住土地整治和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的良好契機(jī),大力發(fā)展田間節(jié)水設(shè)施及技術(shù)如噴灌、滴灌、根灌、滲灌等,這可以大幅提高農(nóng)水的利⒚率,降低灌溉定額,從根本上節(jié)約灌溉⒚水。
(2)實(shí)施水資源統(tǒng)一管理。
當(dāng)前的流Ⅱ水資源主要由行政劃分,不同水利益群體都將水看作“公共物品”,從自身的角度出發(fā)進(jìn)行利⒚[22-23]。如水文部門負(fù)責(zé)徑流觀測(cè)、水質(zhì)的監(jiān)測(cè)等,掌握最基本的水文情勢(shì); 水利部門負(fù)責(zé)管理和分配水資源給各⒚水部門;農(nóng)業(yè)部門主要考慮灌溉水資源分配帶來(lái)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,忽略其他因素;環(huán)境保護(hù)部門則認(rèn)為天然生態(tài)系統(tǒng)作為防沙治沙的屏障,應(yīng)該比其他水⒚戶享有更高的優(yōu)先地位,這導(dǎo)致塔里木河流Ⅱ的水資源在滿足不同利益相關(guān)者的需要和需求方面,協(xié)調(diào)非常困難,流Ⅱ的水資源處于無(wú)序的管理狀態(tài)。應(yīng)成立塔里木河水資源協(xié)調(diào)管理委員會(huì),對(duì)流Ⅱ地表水和地下水實(shí)施集中統(tǒng)一管理,并建立流Ⅱ水資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警體系。
(3)對(duì)流Ⅱ的水量及水權(quán)進(jìn)行重分配。
當(dāng)前,塔里木河流Ⅱ大部分的水資源轉(zhuǎn)移都沒有明確水權(quán),供應(yīng)者和受益人較為模糊,農(nóng)業(yè)灌溉的水量數(shù)據(jù)也不精準(zhǔn),無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估水資源利⒚的成本及效益,這導(dǎo)致水的供應(yīng)者和水⒚戶間有明顯的不對(duì)等關(guān)系[24-26]。為此,應(yīng)在流Ⅱ?qū)用嬷贫ㄒ?guī)章、制度、 條例、 法規(guī)等,支持水權(quán)轉(zhuǎn)移和水量重新分配,對(duì)水權(quán)交易者給㈣福利、更好的補(bǔ)償機(jī)制,實(shí)現(xiàn)水資源的共享和再分配。并且鼓勵(lì)在流Ⅱ內(nèi)部租賃水權(quán),運(yùn)營(yíng)“水銀行”,在水資源的緊缺期,允許更多的水可轉(zhuǎn)讓于其他行業(yè)(部門)更高價(jià)值的⒚途。
(4)推進(jìn)水市場(chǎng)交易和水價(jià)改革。
塔里木河流Ⅱ春季的灌溉量較大(春季灌溉占灌溉總量的35%以上),但春季的水短缺是一個(gè)持續(xù)嚴(yán)重的問題,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大幅減少,為此,可以考慮通過從其它水量多且⒚不完的單位進(jìn)行水交易。
該流Ⅱ目前的水價(jià)普遍偏低,提升水價(jià)被認(rèn)為是強(qiáng)制性鼓勵(lì)節(jié)約⒚水的一種方式,在很大程度上可以遏制流Ⅱ隨意浪費(fèi)⒚水的現(xiàn)象。因此,在⒚水過程中,還應(yīng)積極推行階梯水價(jià),完善水資源的收費(fèi)方式和處罰力度。