王鵬龍， 宋曉諭， 王 寶， 王肖波， 牛藝博

（1.中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，甘肅蘭州730000；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049）

0 引言

水是人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可取代的重要資源，水危機(jī)影響著全球40%以上的人口，已成為制約和影響21世紀(jì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的全球性問(wèn)題［1］。“為所有人提供水和環(huán)境衛(wèi)生并對(duì)其進(jìn)行可持續(xù)管理”，是聯(lián)合國(guó)《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》的目標(biāo)之一。聯(lián)合國(guó)《2020年世界水發(fā)展報(bào)告》指出，由于人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)方式轉(zhuǎn)變等因素，全球用水量仍以每年約1%的速度增長(zhǎng)，到2050年，全世界對(duì)水的需求預(yù)計(jì)增長(zhǎng)40%以上［2］。作為世界13個(gè)貧水國(guó)家之一，水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)環(huán)境惡化等已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸，水安全約束甚至可導(dǎo)致我國(guó)GDP到2050年下降6%［3］。西北干旱地區(qū)受氣候變化影響，這一問(wèn)題更為嚴(yán)重，隨著水資源供需矛盾日益突出，將有限的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置尤顯重要。以初始水權(quán)分配為核心的水權(quán)制度是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下實(shí)現(xiàn)水資源合理利用的有效途徑，對(duì)遏制水資源超載、提高水資源利用效益具有顯著作用［4］。2012年《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》要求建立覆蓋流域和省市縣三級(jí)行政區(qū)域的取用水總量控制指標(biāo)體系，確立了水資源管理“三條紅線”。十八屆五中全會(huì)要求實(shí)施水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控制，建立健全初始水權(quán)分配制度。十九大報(bào)告亦提出加強(qiáng)自然資源資產(chǎn)管理，水資源作為重要的自然資源資產(chǎn)，完善水權(quán)制度具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

區(qū)域初始水權(quán)分配是將可用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的水權(quán)水量，通過(guò)一定的規(guī)則分配給次一級(jí)區(qū)域、行業(yè)及用水戶，實(shí)現(xiàn)水權(quán)的空間分配［5］。其分配層次首先是流域水權(quán)向省市縣的行政區(qū)域水權(quán)逐級(jí)分配，二是各區(qū)域獲得的水權(quán)通過(guò)取水許可的形式分配給用水行業(yè)（如生活、生產(chǎn)和生態(tài)三大行業(yè)水權(quán)）及各用水戶［6］。我國(guó)起初探索了流域尺度的初始水權(quán)分配實(shí)踐［7］，自2014年在甘肅等7省區(qū)開(kāi)展了不同類型省級(jí)尺度水權(quán)確權(quán)與交易試點(diǎn)［8］。為保障區(qū)域間水權(quán)分配的合理，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了公平性、效率性、可持續(xù)性原則［9］，以及尊重歷史與現(xiàn)狀、生態(tài)用水保障、基本用水保障等主要分配原則［10］。不同水權(quán)分配方法一直是學(xué)術(shù)界和管理層關(guān)注的焦點(diǎn)，分別以人口、面積、產(chǎn)值、生態(tài)等［11-12］指標(biāo)為依據(jù)的單指標(biāo)分配模式被最早應(yīng)用，部分學(xué)者開(kāi)展了傳統(tǒng)的定額控制法、以供定需法、多年平均法和產(chǎn)水比例法研究［13］。水權(quán)分配具有典型的政府、用水主體及流域管理機(jī)構(gòu)等多主體參與的群決策特征［14］，同時(shí)涉及經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境等多方面的復(fù)雜決策過(guò)程［15］。層 次 分析法［16］、多目標(biāo)和模糊優(yōu)選法［17］、不確定性分析法、及基于物元可拓展理論［18］、基尼系數(shù)法［19］、考慮用水主體滿意度［20］等決策和優(yōu)化類綜合指標(biāo)方法的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了初始水權(quán)分配研究，這些方法具體應(yīng)用場(chǎng)景亦各有差異。

張掖市作為黑河中游地區(qū)水資源主要消耗區(qū)，自2001年開(kāi)展節(jié)水型社會(huì)試點(diǎn)以來(lái)，基于“97”分水方案確定區(qū)域初始水權(quán)，根據(jù)關(guān)鍵用水指標(biāo)嘗試了初始水權(quán)從全市-縣區(qū)-鄉(xiāng)鎮(zhèn)及用水戶的逐級(jí)分配。2014年，張掖市最嚴(yán)格水資源管理制度進(jìn)一步確定了縣區(qū)尺度的用水總量控制目標(biāo)。由于“97”分水方案本身的適應(yīng)性［21］，及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的用水需求的變化和區(qū)域差異，結(jié)合區(qū)域用水現(xiàn)狀，對(duì)初始水權(quán)分配的進(jìn)一步研究出現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)需求。龍愛(ài)華等［22］基于專家和用水戶的公眾參與，對(duì)黑河中游縣區(qū)尺度初始水權(quán)進(jìn)行了界定。多目標(biāo)模糊優(yōu)選法被用于張掖市甘臨高地區(qū)的初始水權(quán)的區(qū)域配置［17］。在行業(yè)用水權(quán)配置方面，對(duì)黑河流域的農(nóng)業(yè)到工業(yè)用水權(quán)的交易成本、模式和規(guī)模亦進(jìn)行了探索［23］。張掖市水資源供需矛盾突出，隨著節(jié)水灌溉等技術(shù)進(jìn)步對(duì)水資源需求側(cè)調(diào)節(jié)能力的減緩，將有限的水資源進(jìn)行區(qū)域間優(yōu)化分配以調(diào)節(jié)供給側(cè)，對(duì)緩解供需矛盾，提升區(qū)域水資源承載力則更顯重要。水資源及其承載力是黑河流域鄉(xiāng)村振興與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)［24］，目前仍缺乏對(duì)黑河流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度水權(quán)分配的研究。據(jù)此，本文以甘州區(qū)為例，基于最嚴(yán)格水資源管理制度下的用水總量控制目標(biāo)，開(kāi)展黑河流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配研究，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度水資源供需關(guān)系與承載力研究提供支持。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域

張掖市甘州區(qū)位于河西走廊中部，屬典型的溫帶大陸性氣候，年降水量少，蒸發(fā)量大，中部綠洲盆地是黑河流域典型的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)（圖1）。區(qū)內(nèi)黑河流域面積3 663.8 km2，可開(kāi)發(fā)利用河流5條，季節(jié)性小溝小河26條，年平均天然徑流量16.51億m3，其中黑河多年平均15.8億m3。按照分水方案，中游甘州、臨澤和高臺(tái)可利用的黑河干流分水量多年平均僅6.3億m3，而僅甘州區(qū)2015—2018年的年平均用水量已高達(dá)7.56億m3，即使考慮地下水及農(nóng)業(yè)用水回流量，甘州區(qū)的水資源供需形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。農(nóng)業(yè)是甘州區(qū)的主要用水部門，其灌溉用水主要取自黑河干流分水。由于水土資源不協(xié)調(diào)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，中游甘州區(qū)一直存在用水矛盾。“92”分水方案和“97”分水方案相繼對(duì)黑河干流水量在中下游之間進(jìn)行了配置。當(dāng)前，全區(qū)嚴(yán)格落實(shí)水資源管理“三條紅線”，積極推行水價(jià)綜合改革和行業(yè)計(jì)劃用水等措施，促進(jìn)水資源高效利用。

圖1 甘州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及土地利用Fig.1 Towns and land use types in Ganzhou County

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

甘州區(qū)初始水權(quán)量取自甘州區(qū)最嚴(yán)格的水資源管理制度確定的用水總量控制目標(biāo)。水資源利用相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自張掖市《水利綜合統(tǒng)計(jì)年報(bào)》，相關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《甘州區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》，居民生活用水定額等行業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)取自《甘肅省行業(yè)用水定額（2017版）》，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)據(jù)來(lái)源于實(shí)地調(diào)研資料。面向黑河流域水資源管理者和相關(guān)研究學(xué)者設(shè)計(jì)了《黑河流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水權(quán)分配指標(biāo)調(diào)查問(wèn)卷》，獲取指標(biāo)重要性專家打分。管理者主要是張掖市和甘州區(qū)水務(wù)局、黑河流域管理局等管理人員。研究學(xué)者包括中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院、蘭州大學(xué)、西北師范大學(xué)、蘭州財(cái)經(jīng)大學(xué)以及甘肅省社會(huì)科學(xué)院等科研機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期從事相關(guān)領(lǐng)域的專家。調(diào)查對(duì)象在各領(lǐng)域具備一定代表性，指標(biāo)重要性打分具有較強(qiáng)指導(dǎo)意義。共發(fā)放和回收問(wèn)卷25份，其中管理者問(wèn)卷13份，研究學(xué)者問(wèn)卷12份。

2 研究方法

2.1 水權(quán)分配思路與指標(biāo)體系構(gòu)建

初始水權(quán)分配首先要確定可分配的水資源量，可根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況將水資源總量、可供水資源量和水資源可利用量作為區(qū)域水權(quán)總量［12］。區(qū)域水資源總量涉及部分無(wú)法利用的水資源，直接作為水資源管理和水權(quán)分配對(duì)象不盡合理。水資源可利用總量是指在可預(yù)見(jiàn)期內(nèi)，在統(tǒng)籌考慮生活和生態(tài)環(huán)境用水的基礎(chǔ)上，通過(guò)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的措施在當(dāng)?shù)厮Y源中可資一次性利用的最大水量［25］。其符合可持續(xù)原則，但在干旱區(qū)由于流域各區(qū)域水資源空間分布不均，且流域內(nèi)部水資源獲取存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，加之優(yōu)先保障生態(tài)環(huán)境用水等都容易加劇水權(quán)分配矛盾?？晒┧恐冈谝欢▉?lái)水、用水需求和供水工程條件下，區(qū)域可提供的最大水資源量［26］。最嚴(yán)格水資源管理制度確定的黑河流域縣區(qū)用水總量控制目標(biāo)是流域各方博弈與協(xié)商的結(jié)果，綜合考慮了各區(qū)域水資源稟賦、用水需求、供水能力以及流域上下游關(guān)系等因素，與區(qū)域政策密切相關(guān)，具有一定指導(dǎo)意義。依據(jù)水法有關(guān)生活、生態(tài)和生產(chǎn)等不同用水優(yōu)先級(jí)的規(guī)定，本文優(yōu)先保障生活和生態(tài)基本用水，將用水總量控制目標(biāo)扣除生活和生態(tài)用水量后，作為甘州區(qū)的生產(chǎn)初始水權(quán)量，開(kāi)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度水權(quán)分配研究（圖2）。

圖2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配框架Fig.2 Initial water rights allocation framework in town level

水權(quán)分配需要考慮區(qū)域水資源的供給與利用條件，分配原則應(yīng)全面反映流域地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和政治共同的影響作用。資源配置的效率（效率）、收入分配的公平（公平）和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的規(guī)?？偭浚ㄒ?guī)模）是生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的三個(gè)核心問(wèn)題［27］，對(duì)水權(quán)分配原則選取具有指導(dǎo)意義。水權(quán)分配作為生態(tài)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，結(jié)合已有研究，公平、效率和可持續(xù)性成為水權(quán)分配應(yīng)遵循的基本原則。本文考慮到鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度數(shù)據(jù)獲取等實(shí)際，基于公平和效率原則構(gòu)建了甘州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配指標(biāo)體系（表2）。其中，公平原則指標(biāo)方面：人口數(shù)量C11反映區(qū)域內(nèi)人人平等享有用水權(quán)；耕地面積C12反映以農(nóng)業(yè)用水為主的發(fā)展權(quán)；農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值C13反映區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)?，F(xiàn)狀；大牲畜數(shù)C14、糧食總產(chǎn)量C15和肉類產(chǎn)量C16反映了區(qū)域養(yǎng)殖業(yè)與糧食生產(chǎn)的規(guī)模現(xiàn)狀。效率原則指標(biāo)方面：人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值C21反映區(qū)域水資源投入的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效率；畝均糧食產(chǎn)量C22反映了糧食生產(chǎn)的水資源投入產(chǎn)出效率。

2.2 單指標(biāo)-混合分配模式

人口分配模式突出區(qū)域內(nèi)的所有居民具有平等利用水資源而發(fā)展的權(quán)力，體現(xiàn)出人人用水平等的思想［11］。在進(jìn)行初始水權(quán)分配時(shí)，可將區(qū)域內(nèi)（縣區(qū)）可分配水量按人口數(shù)目分解到次一級(jí)用水單元（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）；面積分配模式是河岸優(yōu)先權(quán)的一種表現(xiàn)形式，在西北內(nèi)陸干旱區(qū)，水資源尤其是農(nóng)業(yè)用水主要為耕地灌溉，所以按照每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地面積進(jìn)行分配更具指導(dǎo)意義［12］；產(chǎn)值分配模式是按照一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行初始水權(quán)分配，一般認(rèn)為一個(gè)地區(qū)的用水與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)應(yīng)［5］。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指標(biāo)能很好反映甘州區(qū)村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，按其進(jìn)行初始水權(quán)分配有利于鼓勵(lì)節(jié)水和促進(jìn)水資源利用效率提高，推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

式中：WRi為鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)；WR為縣區(qū)初始水權(quán)；Pi、Ai、GAPi分別為鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口數(shù)、耕地面積和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值；P、A、GAP為縣區(qū)總?cè)丝凇⒏乜偯娣e和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值。

人口、面積和產(chǎn)值三種水權(quán)分配模式依據(jù)不同，分配的側(cè)重點(diǎn)和結(jié)果有所差異。人口和面積分配模式更注重基于現(xiàn)狀的公平性，尤其是按耕地進(jìn)行分配更適宜農(nóng)用水權(quán)分配，而產(chǎn)值分配模式側(cè)重效率性，更適宜行業(yè)水權(quán)分配。一個(gè)區(qū)域水權(quán)分配要全面考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各方面因素，因此，對(duì)以上三種模式進(jìn)行加權(quán)形成混合分配模式：

式中：W1、W2、W3分別為三種模式的權(quán)重，權(quán)重的確定需反映區(qū)域內(nèi)管理者與專家的綜合意見(jiàn)。本文權(quán)重確定依據(jù)專家打分確定，將人口數(shù)、耕地面積和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值3個(gè)指標(biāo)的平均得分占三者平均分之和的比例作為各自權(quán)重，以此充分考慮區(qū)域內(nèi)各方意愿。

2.3 AHP層次分析法

（1）建立水權(quán)分配層次結(jié)構(gòu)?；趯?duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的調(diào)查研究，分析各因素之間的關(guān)系，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)：目標(biāo)層，總體目標(biāo)為甘州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配評(píng)價(jià)；準(zhǔn)則層，準(zhǔn)則層指標(biāo)分為公平性和效率性2類，尊重社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，體現(xiàn)水量分配的公平與效率兼顧的原則；指標(biāo)層，表征水權(quán)分配的主要指標(biāo)，具體層次結(jié)構(gòu)如表2。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣表示針對(duì)上一層次某個(gè)元素，本層次有關(guān)元素的相對(duì)重要性。按照層次結(jié)構(gòu)，從上到下逐層構(gòu)建判斷矩陣，每一層次元素都以相鄰上一層次各元素為準(zhǔn)則。常用九級(jí)標(biāo)度法進(jìn)行兩兩因子之間重要程度比較，確定相對(duì)重要性并賦值［28］，但該方法由于指標(biāo)間相對(duì)性較難判斷，實(shí)踐中打分專家容易出現(xiàn)前后指標(biāo)相對(duì)重要性賦值之間的矛盾。依據(jù)各指標(biāo)在各自準(zhǔn)則下的平均得分進(jìn)行排序，序號(hào)作為各指標(biāo)的相對(duì)重要性得分，以此兩兩比較構(gòu)建判斷矩陣，以Cij為指標(biāo)xi對(duì)于指標(biāo)xj的相對(duì)重要程度，如判斷矩陣B1-C（表1）。

表1 判斷矩陣Table 1 Judgment matrix of indicators

（3）層次排序。依據(jù)表1中矩陣，本文利用Python求解判斷矩陣最大特征值和對(duì)應(yīng)的特征向量，特征向量歸一化后得到層次單排序權(quán)重向量，即表征指標(biāo)層對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層權(quán)重。進(jìn)行層次總排序可以得到指標(biāo)層對(duì)應(yīng)目標(biāo)層的組合權(quán)重向量W，層次總排序從上到下逐層進(jìn)行。假設(shè)準(zhǔn)則層B包含m個(gè)元素B1，…，Bm，相鄰下一層次C包含n個(gè)元素C1，…，Cn。B層層次單排序權(quán)重為w1，…，wm，C層關(guān)于B層元素Bj的層次單排序權(quán)重向量為（c1j，…，cnj）T，則層次C的總排序權(quán)重第i值為最后，對(duì)層次單排序和總排序進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，不合格則修正判斷矩陣。判斷矩陣一致性檢驗(yàn)步驟為：①得出一致性指標(biāo)CI=（λmax-m）/（m-1），其中λmax為判斷矩陣最大特征值。當(dāng)CI=0，判斷矩陣具有完全一致性；反之CI越大，一致性越差；②可查表得到平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI［28］；③求一致性比率CR=CI/RI，一般當(dāng)CR≤0.10時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性。

（4）指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果。各判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，得到各指標(biāo)的權(quán)重如表3。人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人口數(shù)據(jù)和耕地面積權(quán)重最大，是初始水權(quán)分配的重要維度，其次是大牲畜數(shù)、畝均糧食產(chǎn)量和糧食總產(chǎn)量。

表3 各指標(biāo)的專家平均打分Table 3 The average score of experts in each indicator

3 結(jié)果分析

3.1 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果分析

水資源初始產(chǎn)權(quán)界定與分配既要保障區(qū)域生產(chǎn)生活等基本用水，同時(shí)也要有助于提升水資源配置效率，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。因此，區(qū)域初始水權(quán)的分配往往要建立政府、用水戶等利益相關(guān)方參與的協(xié)商機(jī)制［29］，當(dāng)前的水權(quán)分配研究亦充分考慮了各方專家意見(jiàn)。從調(diào)查問(wèn)卷對(duì)各指標(biāo)的平均打分（表3），可分析不同專家對(duì)初始水權(quán)分配指標(biāo)重要性的初步評(píng)價(jià)。從綜合平均得分看，人口數(shù)量指標(biāo)得分最高，達(dá)到4.61分，管理者和研究學(xué)者普遍認(rèn)為初始水權(quán)分配需重點(diǎn)考慮人口規(guī)模，體現(xiàn)了人人平等享有以水資源產(chǎn)權(quán)為主的發(fā)展權(quán)的理念。其次，耕地面積指標(biāo)得分排第2，在干旱區(qū)內(nèi)陸河流域，農(nóng)業(yè)是第一大用水部門，耕地灌溉是主要用水領(lǐng)域，反映了耕地面積對(duì)水資源利用的重要性。公平性指標(biāo)綜合平均得分大于效率性指標(biāo)，反映出區(qū)域在當(dāng)前水資源利用與發(fā)展水平下，專家對(duì)水資源配置更注重公平性。從管理者角度看，公平性指標(biāo)平均得分為3.94，大于效率性得分，說(shuō)明管理者更注重公平性。相反，研究學(xué)者在初始水權(quán)配置中更傾向于效率性優(yōu)先。

3.2 基于AHP的甘州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水權(quán)分配

根據(jù)甘州區(qū)行政區(qū)劃，對(duì)全區(qū)18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行水權(quán)分配。以2017年為評(píng)價(jià)年，統(tǒng)計(jì)人口數(shù)量、耕地面積等8個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)造指標(biāo)向量矩陣。為消除各指標(biāo)（均為正向指標(biāo)）數(shù)值量級(jí)不同的影響，采用最小-最大標(biāo)準(zhǔn)化處理，形成標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)向量矩陣R（r18，8）見(jiàn)表4。

將各指標(biāo)組合權(quán)重與所構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)矩陣相乘，得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配比例向量進(jìn)行歸一化可得歸一化初始水權(quán)分配比例向量（表4），公式為計(jì) 算 得 到

表4 標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)矩陣Table 4 The normalized value of indicators

0.0695，0.1044，0.0642，0.0694，0.0615，0.0854，0.0644，0.0495，0.0725，0.0420，0.0275，0.0090，0.0588，0.0381，0.0566，0.0030）。

3.3 不同分配模式結(jié)果分析

以甘州區(qū)用水總量控制目標(biāo)扣除生活、生態(tài)用水和政府預(yù)留水量，開(kāi)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)水權(quán)分配。生活用水量采用城鎮(zhèn)（人·d·100 L）和農(nóng)村居民用水定額（人·d·40 L）與城鄉(xiāng)人口數(shù)量進(jìn)行估算。生態(tài)用水采用2016—2018年3年的平均人工生態(tài)用水量（取自《水利綜合統(tǒng)計(jì)年報(bào)》），政府預(yù)留比例根據(jù)甘州區(qū)水務(wù)局制度取用水總量的4%，最終甘州區(qū)可分配的生產(chǎn)用水確定為6.67億m3。采用上文的人口、面積、產(chǎn)值和混合分配模式，以及基于層次分析法的綜合指標(biāo)分配模式開(kāi)展甘州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配，結(jié)果如圖3。

圖3 不同方法的鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)分配比例Fig.3 Initial water rights allocation ratio of different methods in towns

整體上，5種模式對(duì)同一鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水權(quán)分配范圍較為均衡，但不同模式因側(cè)重點(diǎn)各異對(duì)具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分配比例存在差異。產(chǎn)值模式對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水權(quán)分配比例范圍為0.12%～10.28%，人口模式為0.23%～10.56%，耕地模式為0.21%～17.27%，人口-耕地-產(chǎn)值混合模式為0.19%～12.77%，綜合指標(biāo)模式為0.30%～10.44%。從產(chǎn)值模式看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最好的梁家墩鎮(zhèn)、黨寨鎮(zhèn)、新墩鎮(zhèn)和沙井鎮(zhèn)水權(quán)比例最大，約10%。經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小的花寨鄉(xiāng)和以畜牧業(yè)為主、農(nóng)牧結(jié)合的平山湖鄉(xiāng)水權(quán)比例最小，分別為1.11%和0.12%。經(jīng)濟(jì)規(guī)模相當(dāng)?shù)纳锨劓?zhèn)、大滿鎮(zhèn)、小滿鎮(zhèn)和長(zhǎng)安鄉(xiāng)的水權(quán)比例在7%左右，烏江鎮(zhèn)、甘浚鎮(zhèn)和堿灘鎮(zhèn)均在5%左右；從人口模式看，人口最多的沙井鎮(zhèn)水權(quán)比例最大，為10.56%。人口最少的靖安鄉(xiāng)和平山湖鄉(xiāng)水權(quán)比例最小，為1.98%和0.23%；在人口-耕地-產(chǎn)值混合模式下，沙井鎮(zhèn)水權(quán)比例最大，達(dá)到12.77%，而平山湖鄉(xiāng)比例僅為0.19%；基于層次分析法的綜合指標(biāo)模式下，沙井鎮(zhèn)水權(quán)比例達(dá)到10.44%，平山湖鄉(xiāng)為0.30%。5種模式下，最大水權(quán)分配比例均處于10%以上，而最小比例不超過(guò)0.3%。

甘州區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布在黑河灌區(qū)（大滿、盈科、西干、上三和甘浚灌區(qū)）、泉水灌區(qū)（烏江灌區(qū)）和沿山灌區(qū)（安陽(yáng)和花寨灌區(qū)）三個(gè)類型的八大灌區(qū)。不同類型灌區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源利用方式不同，其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不盡相同，水權(quán)分配比例相應(yīng)有差異。沿山灌區(qū)的安陽(yáng)和花寨鄉(xiāng)水資源利用方式為河灌，兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)的5種模式的水權(quán)分配量均較小；主要位于泉水灌區(qū)，以井灌為主的烏江鎮(zhèn)、三閘鎮(zhèn)、靖安鄉(xiāng)、平山湖、新墩鎮(zhèn)及明永鄉(xiāng)等水權(quán)分配量大體處于中等水平；主要位于黑河灌區(qū)，以河灌為主的大滿鎮(zhèn)、堿灘鎮(zhèn)、小滿鎮(zhèn)、長(zhǎng)安鄉(xiāng)、黨寨鎮(zhèn)、上秦鎮(zhèn)、沙井鎮(zhèn)、龍渠鄉(xiāng)及甘浚鎮(zhèn)等水權(quán)分配量相對(duì)較大。5種模式綜合分析可知，基于層次分析法的綜合分配模式分配結(jié)果相比更為合理。例如，梁家墩鎮(zhèn)緊鄰城區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最好，但人口和耕地規(guī)模較小，其綜合指標(biāo)模式的分配結(jié)果次于產(chǎn)值模式，大于其他模式，在兼顧公平的情況下，充分考慮了效率原則；而平山湖鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)規(guī)模較小，但綜合指標(biāo)模式的分配結(jié)果卻略大于其他模式，充分考慮了未來(lái)的發(fā)展?jié)摿Γ淮送?，?duì)于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，綜合指數(shù)模式的分配結(jié)果基本處于中間水平，更為均衡。綜合不難看出，基于原則的綜合指標(biāo)分配模式綜合考慮了公平與效率原則，充分結(jié)合專家決策判斷，其分配結(jié)果更具合理性，更貼合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源利用現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)社會(huì)未來(lái)發(fā)展?jié)摿?，可為鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源承載力分析提供支持。

4 討論

本研究采用人口、面積、產(chǎn)值、混合分配模式，以及綜合指標(biāo)分配模式5種方法開(kāi)展了甘州區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度初始水權(quán)分配對(duì)比研究，黑河流域以往的研究主要從單一方法［22］開(kāi)展縣區(qū)尺度［17］的水權(quán)分配研究，難以橫向?qū)Ρ取膯沃笜?biāo)-混合分配模式看，人口、面積、產(chǎn)值單指標(biāo)模式側(cè)重從單一維度對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行區(qū)分，水權(quán)分配往往因具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)的單一指標(biāo)主導(dǎo)，其指標(biāo)簡(jiǎn)單，不易受其他因素影響，對(duì)于人口、面積、產(chǎn)值等資源稟賦和發(fā)展水平相近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)更具合理性。而對(duì)于甘州區(qū)基礎(chǔ)條件差異較大的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)顯然具有局限性。其中，人口模式強(qiáng)調(diào)公平性，但忽視了不同行業(yè)從業(yè)人員對(duì)水資源的需求差異，不利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與水權(quán)優(yōu)化配置［30］；面積模式一般按照水源地區(qū)域面積進(jìn)行分配［12］，干旱區(qū)流域面積與相應(yīng)的耕地面積及其他生產(chǎn)要素的分布并非簡(jiǎn)單的比例關(guān)系，其源流地區(qū)流域面積普遍較大，但需水量并非無(wú)限增大［5］。黑河流域土地資源相對(duì)充足，有水則綠洲，鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)面積理論上可反映未來(lái)的耕地?cái)U(kuò)展?jié)摿?。但目前水資源狀況已無(wú)法支撐灌溉面積的持續(xù)擴(kuò)大，相較于耕地?cái)?shù)量，政策更傾向于通過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等措施提高耕地質(zhì)量，以及種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，因此，本文采用耕地作為面積分配模式的依據(jù)具有合理性；混合分配模式是對(duì)人口、面積和產(chǎn)值單指標(biāo)模式的綜合，從分配結(jié)果看，效果亦好于單指標(biāo)模式?；旌夏Ｊ降年P(guān)鍵在于單指標(biāo)的權(quán)重確定，本文結(jié)合專家判斷，使其分配效果更接近實(shí)際情況。

對(duì)于綜合指標(biāo)模式，其科學(xué)性和合理性重在指標(biāo)體系的構(gòu)建和權(quán)重確定兩方面。本研究從公平和效率兩個(gè)原則構(gòu)建指標(biāo)體系，被廣泛采用的可持續(xù)性原則多采用人口自然增長(zhǎng)率［17］、GDP增長(zhǎng)率［14］、城鎮(zhèn)化率［12］等指標(biāo)表征，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度數(shù)據(jù)獲取的困難，在指標(biāo)體系構(gòu)建中未涉及可持續(xù)性原則指標(biāo)，對(duì)指標(biāo)體系的完整性略有影響；同樣鑒于數(shù)據(jù)獲取問(wèn)題，僅選擇了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指標(biāo)，未考慮一、二和三產(chǎn)不同行業(yè)用水差異的影響，但鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)主要以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，二三產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對(duì)較小，因此行業(yè)用水差異對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)整體水權(quán)分配的影響較?。槐疚闹笜?biāo)遴選充分考慮具體指標(biāo)的科學(xué)性、代表性、可獲取性等屬性［31］，整體上與鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源利用密切相關(guān)，能較好反映經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的水資源需求；本文指標(biāo)均預(yù)設(shè)為正向指標(biāo)，但不同研究根據(jù)水權(quán)分配的目的，指標(biāo)屬性亦存在變化。如人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值等在本文為正向指標(biāo)，旨在鼓勵(lì)提高用水效率，但亦可被作為逆向指標(biāo)，用于縮小地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距，推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展［16］；在權(quán)重設(shè)置方面，結(jié)合專家打分的層次分析法得出，目前階段仍以公平原則為主，兼顧效率原則，這與胡潔等［17］、尹云松等［16］、段琪彩等［32］權(quán)重結(jié)果類似，但與龍愛(ài)華等［22］的效率為主略有差異。這符合甘州區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)當(dāng)前在保證基本生產(chǎn)生活基礎(chǔ)上，不斷提高用水效率的現(xiàn)實(shí)。當(dāng)基本用水得到保障后，未來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及用水需求的增加，以技術(shù)進(jìn)步提高用水效率，鼓勵(lì)節(jié)水等方面的效率原則需給予重要關(guān)注。

水量和水質(zhì)是水權(quán)的基本屬性，水質(zhì)制約水環(huán)境容量，影響區(qū)域可分配水權(quán)總量［12］。由于水質(zhì)數(shù)據(jù)較難獲取，本文并未考慮水質(zhì)問(wèn)題對(duì)可分配水權(quán)量的影響，計(jì)算結(jié)果存在一定偏差。此外，根據(jù)用水總量控制目標(biāo)確定的甘州區(qū)水權(quán)總量是依據(jù)鶯落峽多年平均來(lái)水量，在現(xiàn)有《黑河干流水量分配方案》下確定的可分配水資源量。氣候變化對(duì)流域的供水量［33］和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展未來(lái)的需水量（尤其是農(nóng)業(yè)需求）［34］均會(huì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)區(qū)域的可分配水權(quán)量亦會(huì)產(chǎn)生不確定性。因此，水質(zhì)、氣候變化等因素對(duì)水權(quán)分配的影響，均需在進(jìn)一步研究中考慮。

5 結(jié)論

鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)是鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源承載力研究的基礎(chǔ)，新時(shí)期鄉(xiāng)村振興與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)亦對(duì)此提出了現(xiàn)實(shí)需求。從公平和效率原則構(gòu)建了綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，采用人口、面積、產(chǎn)值單指標(biāo)和混合分配模式，以及綜合指標(biāo)分配模式5種方法，對(duì)黑河中游甘州區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)初始水權(quán)進(jìn)行了分配對(duì)比研究。結(jié)果表明：

（1）從專家對(duì)各初始水權(quán)分配指標(biāo)的打分結(jié)果看，專家在初始水權(quán)分配上對(duì)公平性的重視程度略大于效率性，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)當(dāng)前水權(quán)分配需要依據(jù)公平為主兼顧效率的原則。其中，區(qū)域水資源的管理者更注重水權(quán)分配的公平性，著眼當(dāng)下情景以保障各鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀用水。而研究學(xué)者在水權(quán)配置中更傾向于效率性，考慮未來(lái)情景以促進(jìn)水資源利用效率提升。

（2）5種模式對(duì)同一鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水權(quán)分配范圍較為均衡，但不同模式因側(cè)重點(diǎn)各異對(duì)具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分配比例存在差異。不同類型灌區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)因水資源利用方式和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不盡相同，水權(quán)分配比例相應(yīng)有差異。產(chǎn)值模式對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水權(quán)分配比例范圍為0.12%～10.28%，人口模式為0.23%～10.56%，耕地模式為0.21%～17.27%，人口-耕地-產(chǎn)值混合模式為0.19%～12.77%，綜合指標(biāo)模式為0.30%～10.44%。各分配結(jié)果對(duì)比分析，最大水權(quán)分配比例均處于10%以上，而最小比例不超過(guò)

0.3%。

（3）綜合對(duì)比分析各種模式分配結(jié)果得出，基于原則的綜合指標(biāo)分配模式綜合考慮了公平與效率原則，充分結(jié)合專家決策判斷，利用AHP方法確定指標(biāo)權(quán)重，其水權(quán)分配結(jié)果更具合理性，更貼合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源利用現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)社會(huì)未來(lái)發(fā)展?jié)摿?，其分配結(jié)果為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源承載力研究奠定了基礎(chǔ)。其中，沙井鎮(zhèn)水權(quán)比例最大，達(dá)到10.44%，比例最小的平山湖鄉(xiāng)為0.30%。