李紅艷,付景保,褚鈺,翟鵬輝

(1.河南工程學(xué)院管理工程學(xué)院，鄭州451191；2.南水北調(diào)與黃河流域生態(tài)環(huán)境研究中心，鄭州 451191)

南水北調(diào)中線工程從丹江口水庫引水至北京，2014年通水至2021年7月20日，已累計調(diào)水400多億m3，對沿線受水區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到很大的支撐和推動作用。但工程具體效果如何定量評價，受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展關(guān)系處于什么樣的水平，既是國家水利工程管理部門密切關(guān)心的問題，也是受水區(qū)內(nèi)人民群眾密切關(guān)心的問題。

國內(nèi)外都有關(guān)于水資源與經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的研究。在定性分析方面：Bertalanffy[1]從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，認(rèn)為水資源、經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)系統(tǒng)三者構(gòu)成了一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)；方國華等[2]分析了水、生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，認(rèn)識到三者關(guān)系彼此聯(lián)系并彼此制約。在定量評價方面：左其亭等[3]建立了利用水資源匹配度進(jìn)行計算的理論和方法，研究了水資源和經(jīng)濟(jì)社會之間的各種相應(yīng)協(xié)調(diào)和匹配的程度；張羽威等[4]對新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源利用空間關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究；張沛[5]利用鐘擺模型，分析了塔里木河流域生態(tài)-社會-水資源的耦合關(guān)系；Nagy等[6]針對沿海地區(qū)城市的大規(guī)模擴(kuò)展對跨域河流水的歷史文化及沿海地區(qū)水資源質(zhì)量的氣候變化影響課題研究進(jìn)行了綜合分析，發(fā)現(xiàn)城市沿河流域大規(guī)模的擴(kuò)張可能會進(jìn)一步提高沿海地區(qū)河道退化的可能性和風(fēng)險；楊瑩等[7]用相關(guān)分析和回歸分析的方法，對水資源-經(jīng)濟(jì)社會-生態(tài)環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)的互饋響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了分析。關(guān)于人水和諧發(fā)展的研究：比較有代表性的是2004年的中國水周，將活動主題定為“人水和諧”，隨后逐步形成了“人水和諧論”；由左其亭等[8]提出的以健康、發(fā)展、和諧三大量化準(zhǔn)則形成的研究框架奠定了人水和諧量化研究的基礎(chǔ)，后又引入博弈論模型[9]、模糊物元模型[10]和云模型[11]等。關(guān)于南水北調(diào)中線工程的效益分析：夏軍等[12]探討了南水北調(diào)中線工程對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展影響的相關(guān)科學(xué)問題；曹文庚等[13]研究發(fā)現(xiàn)，隨著南水北調(diào)工程通水，地下水壓采工作持續(xù)推進(jìn)，河湖生態(tài)補(bǔ)水工作的全面展開，華北平原局部地區(qū)地下水位已呈現(xiàn)回升趨勢；汪林等[14]對2000年以來南水北調(diào)東、中線一期工程受水區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況和所轄72座城市用水狀況進(jìn)行了統(tǒng)計分析，結(jié)果表明一期工程對受水區(qū)城市供水和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善具有較顯著的作用。關(guān)于南水北調(diào)工程受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會的關(guān)系：周姣等[15]在充分考慮地下水超采的基礎(chǔ)上，以區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境修復(fù)和水資源可持續(xù)利用為目標(biāo)，利用系統(tǒng)分析原理，建立水資源優(yōu)化配置模型；馬駿等[16]在界定水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧內(nèi)涵基礎(chǔ)上，將水資源作為投入、經(jīng)濟(jì)社會作為產(chǎn)出，構(gòu)建南水北調(diào)東中線受水區(qū)水資源與社會經(jīng)濟(jì)和諧度評價模型；也有學(xué)者[17-20]從水資源與經(jīng)濟(jì)社會的耦合協(xié)調(diào)角度分析它們之間的關(guān)系。以上成果為研究南水北調(diào)中線工程水資源與經(jīng)濟(jì)社會的關(guān)系提供了思路和參考，但這些研究主要以靜態(tài)評價為主，且所選指標(biāo)不太全面，在工程運行效果有效評價方面仍有缺失。本研究擬選擇南水北調(diào)中線工程河南典型受水區(qū)工程建設(shè)前、建設(shè)開始、通水后的關(guān)鍵時間節(jié)點，從健康、發(fā)展、協(xié)調(diào)3個角度評價受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展度，以期為全面、有效地評價工程運行效果提供技術(shù)參考。

1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

南水北調(diào)中線工程共向河南11座地級市供水，其中，黃河以北有5座(安陽、焦作、濮陽、新鄉(xiāng)、鶴壁)，黃河以南有6座(許昌、鄭州、漯河、周口、南陽、平頂山)。本研究主要以6個比較典型的受水區(qū)(鄭州、焦作、南陽、平頂山、新鄉(xiāng)、許昌)為研究對象，分析在工程項目建設(shè)前(1999年、2000年)、建設(shè)期(2003年)、建設(shè)中(2008年)及工程項目通水后(2014年、2018年)不同地區(qū)水資源與其經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展情況。河南受水區(qū)及研究區(qū)見圖1，其中藍(lán)色部分為研究區(qū)(河南典型受水區(qū))。

圖1 河南受水區(qū)及研究區(qū)

1.2 數(shù)據(jù)來源

各監(jiān)測指標(biāo)特征值的主要數(shù)據(jù)來自《河南省水利年鑒》《河南省統(tǒng)計年鑒》《河南省水資源公報》、河南省縣級以上城市的水環(huán)境資源狀況統(tǒng)計調(diào)查年鑒、環(huán)境資源保護(hù)統(tǒng)計公報和河南省省級水資源環(huán)境保護(hù)管理局統(tǒng)計公報等。

2 南水北調(diào)中線河南典型受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧度評價

2.1 研究方法

本研究主要采用左其亭等[21]提出的單指標(biāo)與人水和諧度綜合量化評價方法中的單指標(biāo)SMI-P綜合方法，即單指標(biāo)準(zhǔn)則量化-多指標(biāo)準(zhǔn)則綜合-多指標(biāo)準(zhǔn)則綜合集成的評價方法，具體步驟如下：

步驟1，確定指標(biāo)方向。指標(biāo)變化方向測定是用來衡量一個單固定指標(biāo)和諧程度是否隨指標(biāo)值的不斷變化而發(fā)生變化的基本方向和變化趨勢，其主要方法可分為正向、逆向兩種，其中，指標(biāo)值越大、和諧程度越高的固定指標(biāo)值被稱為正向的固定指標(biāo)，指標(biāo)值越大、和諧程度越低的固定指標(biāo)則被稱為逆向的固定指標(biāo)。

步驟2，確定指標(biāo)特征值。人水和諧指標(biāo)量化的方法將單個人水指標(biāo)和諧的程度函數(shù)隨指標(biāo)值的變化過程概化為[0，1]的人水和諧分段點量化函數(shù)，而每個分段點都有其分段點特征值。每個人水和諧指標(biāo)都應(yīng)具有最差值(a)、較差值(b)、合格值(c)、較優(yōu)值(d)、最優(yōu)值(e)5個分段點特征值，各自對應(yīng)的單指標(biāo)和諧值量化程度分別為0、0.3、0.6、0.8、1.0。最差平均值(a)即為最壞的水平，參考國內(nèi)最差的水平或者國內(nèi)外的科學(xué)研究成果水平進(jìn)行綜合確定；較差最優(yōu)值(e)確定時即為最好的水平，參照現(xiàn)階段行業(yè)普遍公認(rèn)的國際標(biāo)準(zhǔn)水平進(jìn)行確定；較差合格值(c)進(jìn)行量化確定時，根據(jù)國內(nèi)的平均水平；較差的最優(yōu)值(d)則主要根據(jù)最差合格值(c)、最優(yōu)值(e)插值進(jìn)行量化得到；較差平均值(b)則主要根據(jù)最差平均值(a)、及格值(c)插值而進(jìn)行量化得到。

步驟3，單指標(biāo)量化。單指標(biāo)和諧度量化的方法就是采用模糊計算隸屬度的方法，將各個指標(biāo)的值通過隸屬度分段計算的函數(shù)統(tǒng)一地映照到[0，1]的隸屬度范圍之上，即可以根據(jù)對應(yīng)的指標(biāo)值從而計算得出相對應(yīng)的單指標(biāo)和諧度(Sub Index Harmony Degree，簡稱 SHD),用ISHD表示。正向指標(biāo)、逆向指標(biāo)的ISHD和諧度變化過程見圖 2 ，計算公式見式(1)、(2)。

圖2 ISHD和諧度變化過程

正向單指標(biāo)和諧度：

(1)

逆向單指標(biāo)和諧度：

(2)

步驟4，確定評估指標(biāo)體系權(quán)重。本研究認(rèn)為各個指標(biāo)的重要程度相等，因此給予所有指標(biāo)相同的權(quán)重，即以所有指標(biāo)的和諧度的算術(shù)平均值作為整體的和諧度。

步驟5，多指標(biāo)綜合與多準(zhǔn)則集成。通過加權(quán)函數(shù)求和的方法，即對單指標(biāo)和諧度由小至大的函數(shù)進(jìn)行綜合計算得到最終和諧度。首先，對各目標(biāo)分類層的指標(biāo)和諧度進(jìn)行綜合，得到各目標(biāo)分類層和諧度；然后，對準(zhǔn)則層下各分類層的指標(biāo)和諧度進(jìn)行綜合，得到各目標(biāo)準(zhǔn)則層和諧度；最后，對準(zhǔn)則層的指標(biāo)進(jìn)行綜合得到目標(biāo)準(zhǔn)則層和諧度。得到的結(jié)果即為水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧度IHESHD。和諧度計算公式為

(3)

(4)

(5)

式中：IHED(T)為T時刻的健康度；DED(T)為T時刻的發(fā)展度指數(shù)；IHAD(T)為T時刻的協(xié)調(diào)度指數(shù)；wi為各個量化準(zhǔn)則指標(biāo)的權(quán)重；n1、n2、n3分別為健康、發(fā)展、協(xié)調(diào)3個量化準(zhǔn)則指標(biāo)層的量化指標(biāo)的個數(shù)；ISHD1(Y1，i(T))分別為單量化指標(biāo)權(quán)重量化的平均結(jié)果，Y1，i(T)為某量化指標(biāo)在T時刻的值。

水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧的程度(IHESHD)用公式來表示，其表達(dá)式為

IHESHD(T)=IHED (T)β1+IDED(T)β2+IHAD(T)β3

(6)

其中:β1、β2、β3分別為3個準(zhǔn)則層的權(quán)重。

2.2 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

表1 水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展評價指標(biāo)

為了計算和表述方便，根據(jù)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧度(IHESHD)的大小，以0.2為間隔，把和諧程度分成5個等級，即和諧(0.8≤IHESHD≤1)、較為和諧(0.6≤IHESHD<0.8)、較不和諧(0.4≤IHESHD<0.6)、不和諧(0.2≤IHESHD<0.4)、嚴(yán)重不和諧(0≤IHESHD<0.2)[8]。

2.3 和諧評價結(jié)果

本文給出如下假設(shè)：每個較差合格指標(biāo)都至少存在著具有5個非常具有代表性的數(shù)值，即最差合格值、較差值、合格值、較優(yōu)值和最優(yōu)合格值。其中取最差合格值時該指標(biāo)的子和諧度為0，取較差合格值時此指標(biāo)的和諧度一般為0.3，取合格差更優(yōu)值時該指標(biāo)的和諧度為0.6，取較差最優(yōu)值時該合格指標(biāo)的和諧度為0.8，取最優(yōu)值或者比最優(yōu)值更優(yōu)時該指標(biāo)的子和諧度一般為1。當(dāng)某個合格指標(biāo)的值等于最差合格值時，ISHD=0，說明“完全不和諧”；當(dāng)某個指標(biāo)值等于較差合格值時，ISHD=0.3，說明“較不和諧”；當(dāng)某個合格指標(biāo)值等于較差合格指標(biāo)最優(yōu)值時，ISHD=0.6，說明“基本和諧”；當(dāng)某個指標(biāo)值等于較差最優(yōu)值時，ISHD=0.8，說明“較為和諧”；當(dāng)某個指標(biāo)值等于最優(yōu)值時，ISHD=1，說明“完全和諧”。

每個量化指標(biāo)的特征值需要處理后方可用于計算，具體根據(jù)該指標(biāo)特征值的最大值、最小值以及平均值確定，再將每個指標(biāo)的最大值乘以1.1、最小值乘以0.9得到其最優(yōu)值(e)和最差值(a)，得到這些地市和諧評估指標(biāo)基本特征平均值見表2。

表2 河南省和諧評估指標(biāo)基本特征平均值

將各地數(shù)據(jù)代入SMI-P模型，得到河南省典型受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展評價結(jié)果。健康度、發(fā)展度和協(xié)調(diào)度情況見表3至表5。

表3 1999—2018年各時間點6個城市健康度指數(shù)

表4 1999—2018年各時間點6個城市發(fā)展度指數(shù)

表5 1999—2018年各時間點6個城市協(xié)調(diào)度指數(shù)

和諧度指數(shù)變化情況見圖3。

圖3 1999—2018年6個城市和諧發(fā)展度指數(shù)變化情況

3 結(jié)果分析與對策建議

3.1 評價結(jié)果分析

健康度評價結(jié)果。由表3可知，各地健康度表現(xiàn)出先增加后大幅度減少，最后又大幅度增加的變化情況。從時間維度看，2003年各地健康度達(dá)到最大；從空間維度看，焦作市健康度相對較高，鄭州市較低。從具體指標(biāo)特征值來看，各地市水資源狀況相差不大，主要差別在于生態(tài)環(huán)境狀況。

發(fā)展度評價結(jié)果。由表4可知，各地發(fā)展度穩(wěn)步提高，其中，離中線工程水源地較近的南陽、許昌發(fā)展速度最快。各地發(fā)展度穩(wěn)步提高的主要原因是：南水北調(diào)中線工程的實施為河南省帶來了生機(jī)和很多機(jī)遇，促進(jìn)了河南省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人均 GDP 增長較快，GDP增長率也有提高；城鎮(zhèn)化率逐年增高，并且單位GDP水耗呈現(xiàn)降低趨勢，水資源利用效率提高；萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量降低幅度也比較大。

解決因為文化差異而導(dǎo)致的交流障礙，應(yīng)該允許口譯員扮演更為活躍的角色。趙軍峰等指出：由于法庭口譯方面研究的進(jìn)展，實際上法庭口譯員在法庭上的地位已經(jīng)變成了言語雙方的“調(diào)解者”[3]20。筆者認(rèn)為,法庭口譯員在必要的時候可以嘗試進(jìn)行文化調(diào)解，而且只要調(diào)解策略得當(dāng)，法庭口譯員能夠在做出文化調(diào)解的同時保持中立性和準(zhǔn)確性，并將對庭審的影響降到最小。

協(xié)調(diào)度評價結(jié)果。由表5可知，各地協(xié)調(diào)度的變化趨勢為先增加后減少再增加，呈波動性上升，其中，南陽市協(xié)調(diào)度最高，其次是平頂山市。經(jīng)分析可知協(xié)調(diào)度變化的主要原因是：人口激增，且河南省本就屬于缺水省份，河南省人均水資源量呈現(xiàn)逐漸減少趨勢；在2008年前河南省各市的污水處理系統(tǒng)還不完善，污水處理率不高；后下降階段河南省2010年又遭遇了干旱，導(dǎo)致水資源更少；2014年往后增加呈上升趨勢，2014年12月南水北調(diào)中線正式通水，緩解了河南省水資源短缺的壓力，同時也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

和諧度評價結(jié)果。由圖3可知，各地水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧度從時間上基本呈現(xiàn)先增加后減少再增加的現(xiàn)象，總體呈波動性上升趨勢。從空間上看，新鄉(xiāng)、焦作、許昌、南陽的和諧度變化基本上穩(wěn)步增加，南陽由于離中線工程水源地最近，分配的水資源量較大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展沒有受到缺水的限制。河南省西部地區(qū)河流比較多，治理方面也比較看重，其和諧程度較高。鄭州、平頂山市先增后減，是因為地處河南省中部，水資源基礎(chǔ)比較差，水資源利用水平低，污水處理設(shè)施也不完善，特別是鄭州作為國家中心城市，近些年經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展速度迅速，水資源需求量也在急劇增加，造成二者間的和諧度下降。

3.2 促進(jìn)受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展的建議

綜上所述，南水北調(diào)中線工程河南典型受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展總體呈上升趨勢，但總體和諧度不高，且部分地區(qū)和諧度不增反降，為了提高水資源利用效率，最大程度發(fā)揮工程效益，提出以下建議：

水資源方面。應(yīng)核算河南省南水北調(diào)中線受水區(qū)工程水的利用效率，綜合考慮南水北調(diào)中線來水量、水質(zhì)波動的復(fù)雜不確定條件，針對受水區(qū)的實際情況，在省級層面統(tǒng)籌河南省南水北調(diào)可用水量，構(gòu)建信息共用-需水共商-生態(tài)共建-風(fēng)險共擔(dān)-損益共享的調(diào)水水權(quán)交易機(jī)制，實現(xiàn)工程水資源的優(yōu)化配置；各受水區(qū)需加強(qiáng)對高耗水行業(yè)的管理，特別是和諧度較低的地區(qū)，如平頂山、許昌、焦作、新鄉(xiāng)等地，應(yīng)注重引進(jìn)先進(jìn)用水技術(shù)，提升用水效率。

經(jīng)濟(jì)社會方面。應(yīng)改革經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展模式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，考慮地區(qū)實際情況，政策引導(dǎo)增加第三產(chǎn)業(yè)所占比重，提高居民收入，尤其針對發(fā)展度較低的地區(qū)，如平頂山市，應(yīng)因地制宜種植經(jīng)濟(jì)、耐旱、高產(chǎn)作物，調(diào)整作物種植面積和空間布局，保障糧食安全的同時提升經(jīng)濟(jì)效益；各地合理調(diào)控地區(qū)人口密度，適當(dāng)加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程，營造良好生活環(huán)境以滿足居民美好生活需求。

生態(tài)環(huán)境方面。加大污水處理設(shè)施投資，提升污水處理能力，嚴(yán)格把控污水排放標(biāo)準(zhǔn)。對水資源相對豐富的地區(qū)，充分利用其水體自凈能力；控制作物化肥、農(nóng)藥使用量，開發(fā)高效利用技術(shù)，控制污染傳播范圍以減少面源污染；提高污廢水回用率，保障地區(qū)生態(tài)用水；提高森林覆蓋率和建成區(qū)綠化覆蓋率，維持生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性。

4 結(jié) 論

本文基于人水和諧量化方法，計算了南水北調(diào)中線河南典型受水區(qū)1999—2018年指定時間點的水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展度，得到以下結(jié)論：

時間維度看，各指標(biāo)在工程開工年2003年出現(xiàn)拐點。其中1999—2003年增加是因為此時河南省發(fā)展迅速，發(fā)展?jié)摿薮?，?jīng)濟(jì)增長快。健康度、發(fā)展度、協(xié)調(diào)度都穩(wěn)步增加。健康度在2003—2008年降低，原因是：一方面，快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)，對環(huán)境保護(hù)不太重視，導(dǎo)致健康度下降，水資源總量減少，產(chǎn)水系數(shù)降低，總體和諧度也降低；另一方面，2007年的全球金融危機(jī)對我國造成了很大影響，河南省在危機(jī)中也有很多企業(yè)受到牽連，經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到打擊。

空間維度看，鄭州、新鄉(xiāng)、焦作、許昌的和諧度呈現(xiàn)增長，但平頂山市和南陽市的和諧度下降，造成此現(xiàn)象的原因是2007年遭遇金融危機(jī)，河南省又在2008年往后兩年遭遇了不同程度的干旱。2010年后注意到了和諧發(fā)展的重要性，開始降低水污染，水資源總量和產(chǎn)水系數(shù)有所回升。

和諧度總體呈波動性上升趨勢。1999年大多數(shù)受水區(qū)的和諧度值都在0.4以下，1999—2003年一直上升，平頂山、南陽兩地和諧度值首次超過0.5。但2008年上升趨勢不太明顯，個別地區(qū)還有輕微下降，2008—2018年又開始穩(wěn)步上升。其原因是南水北調(diào)中線工程在2014年通水，在一定程度上緩解了水資源嚴(yán)重短缺的一些問題，比如水資源短缺對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制，水污染對環(huán)境的限制。此外工程的運行也為河南省帶來了不少的機(jī)遇，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，但各受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會之間和諧程度依然較低。

由于統(tǒng)計資料受限，本研究僅從河南典型受水區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展度評價角度，主要反映的是河南配套工程實施前后的效果對比。但南水北調(diào)中線工程除配套工程外，還有干渠工程，因此工程效果還需從全國范圍進(jìn)行綜合評價，下一步還需對中線上所有受水區(qū)及水源地進(jìn)行研究，探究工程運行的整體供水效果，為實現(xiàn)南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。