1. 引言
我国改革开放以来,迅速发展工业化经济,环境污染、资源短缺与人口膨胀等问题日渐明显,引起了人们对于自然环境、自然资源对人口、经济承担能力的思考。传统城镇化发展相对来说比较单一、过于追求经济发展,忽视了对环境造成的影响和城市居民的生活质量,给城市带来土地扩张使用、资源浪费、环境污染等问题。此背景下,新型城镇化的提出对我国城市与生态环境协调发展具有重要意义[1]。新型城镇化是指城乡一体化发展,产业转型高质量发展,生态环境绿色发展、资源节约高效发展、社会和谐稳定发展为基本特征的城市发展模式[2]。水资源承载力是阻碍新型城镇化高质量发展的重要因子,优化水资源利用、优化水资源管控策略是解决能源、资源和环境约束、实现新型城镇化发展的必然要求[3]-[6]。因此,新型城镇化发展与水资源承载力之间如何协调发展,成为地理学界当前研究的热点话题。
目前,国内学者对城镇化与水资源开发利用关系的研究多集中在西北干旱、半干旱地区、华北地区,以全国范围、流域范围和行政区划单位为主要研究范围[7]-[11]。从研究内容看,国内学者对城镇化与水资源开发利用关系的研究主要包括城镇化与水资源系统的动态耦合及其效应分析,城镇化与水生态足迹、水污染的关系,城镇化进程中水资源承载力的测度,水资源对城镇化发展的约束作用等[12]-[14]。整体而言,现有成果以宏观、中观尺度的城镇化发展为背景,探讨城镇化进程中水资源的承载力、约束力问题较多,而针对人水关系、地水关系相对紧张的城镇化城市的研究尚有不足。基于此,本文选取北方地区典型的缺水型地区——黑龙江省的12个地级市为研究对象,从人口城镇化、经济城镇化、居民生活质量、基础设施建设、生态环境建设、城乡居民统筹6个维度构建黑龙江省新型城镇化发展指标体系;从水资源承压、压力、协调、管理这4个维度对黑龙江省水资源承载力构建指标体系。分别对新型城镇化发展与水资源承载力两个系统综合发展值进行计算,评价其水资源开发利用与城镇化发展状态,并建立二者的耦合协调度模型,探讨黑龙江省新型城镇化发展和水资源承载力之间的耦合协调状况,以期揭示城镇化进程与水资源开发利用的作用机制。
2. 数据来源与研究方法
2.1. 数据来源
本文研究范围是黑龙江省12个地级市(大兴安岭不作为研究区域),时间跨度从2011年到2018年。对黑龙江省城市化发展和水资源承载力进行测算,所使用的数据来自《中国城市建设统计年鉴》《中国统计年鉴》《黑龙江统计年鉴》《黑龙江省环境质量状况》。
2.2. 研究方法
本文选取极值法作为各指标进行无量纲化处理的方法,采用熵值法为新型城镇和水资源承载力两个系统内的指标赋予权重,计算两个系统的最终得分。构建耦合协调度模型以评判各子系统的优劣等级,协调等级分为失调、过渡和协调3大类,失调主要指两个或两个以上系统之间和谐发展程度失衡,根据失调程度又将其划分为极度、严重、中度和轻度失调4小类;协调指两个或两个以上系统内部之间和谐发展程度较好,根据发展程度的不同,又将其分为初级、中级、良好和优质协调4小类,具体划分如表1所示。
Table 1. Characteristic table of coordination types
表1. 协调度类型特征表
协调度D |
协调等级 |
协调度 |
协调等级 |
0.0 < D ≤ 0.1 |
极度失调 |
0.5 < D ≤ 0.6 |
勉强协调 |
0.1 < D ≤ 0.2 |
严重失调 |
0.6 < D ≤ 0.7 |
初级协调 |
0.2 < D ≤ 0.3 |
中度失调 |
0.7 < D ≤ 0.8 |
中级协调 |
0.3 < D ≤ 0.4 |
轻度失调 |
0.8 < D ≤ 0.9 |
良好协调 |
0.4 < D ≤ 0.5 |
濒临失调 |
0.9 < D ≤ 1.0 |
优质协调 |
2.3. 指标体系
2.3.1. 新型城镇化发展水平综合指标体系
遵循指标选取的科学性、可行性原则,参考并结合近年来国内外有关新型城镇化发展水平评价的文献,统计出用于评价新型城镇化水平的指标,本文选取了22个新型城镇化发展水平评价指标,分别从人口城镇化、经济城镇化、居民生活质量、基础设施建设、生态环境建设、城乡居民统筹六个方面对黑龙江省新型城镇化发展水平进行综合评价。
2.3.2. 水资源承载力系统综合水平指标体系
本文结合黑龙江地区水资源特性,充分参考近年来国内外有关水资源评价文献,再结合数据的可靠性和可获取性,选取出29个水资源承载力系统评价指标,分别按照承压、压力、协调、管理这四个方面对黑龙江省水资源承载力进行综合评价。
3. 实证分析
3.1. 黑龙江省新型城镇化与水资源承载力系统耦合协调度分析
运用耦合协调模型测算出黑龙江省12个地级市2011~2018年耦合度协调评价值,具体结果见表2。可以看出2011~2018年黑龙江省各地级市新型城镇化与水资源承载力耦合度可划分为3个发展阶段,即“中度失调–轻度失调–濒临失调”,具体划分情况见表3。黑龙江省新型城镇化和水资源承载力耦合协调类型都处于失调发展大类中。除哈尔滨市和牡丹江市有轻微波动之外,其他城市协调度等级没有变化。失调程度较严重的城市有齐齐哈尔市、鸡西市、鹤岗市、双鸭山市等9个城市,处于中度失调阶段,协调性相对于其他城市最差。牡丹江市除2017年处于中度失调阶段,其他年份均处于轻度失调状态。大庆市一直处于轻度失调阶段。哈尔滨市2011~2014年处于失调状态中的轻度失调阶段,2015年处于濒临失调阶段,这一阶段属于过渡状态,2016年协调度下降,转为轻度失调,2017年协调度上升为濒临失调阶段,2018年转为轻度失调,哈尔滨市在失调状态和过渡状态之间波动,但最终协调度依旧为失调状态。
Table 2. Evaluation value of coupled coordination degree of new urbanization and water resources carrying capacity in Heilongjiang Province from 2011 to 2018
表2. 黑龙江省2011~2018年新型城镇化与水资源承载力耦合协调度评价值
|
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
历年均值 |
哈尔滨市 |
0.3721 |
0.357 |
0.3682 |
0.3687 |
0.4038 |
0.3844 |
0.4211 |
0.3824 |
0.3822 |
齐齐哈尔市 |
0.2639 |
0.2586 |
0.2542 |
0.2637 |
0.2692 |
0.2646 |
0.2609 |
0.2614 |
0.2621 |
鸡西市 |
0.2662 |
0.2659 |
0.27 |
0.2532 |
0.2714 |
0.266 |
0.271 |
0.2757 |
0.2674 |
鹤岗市 |
0.2721 |
0.2688 |
0.2644 |
0.2504 |
0.2411 |
0.2613 |
0.273 |
0.263 |
0.2618 |
双鸭山市 |
0.2761 |
0.2738 |
0.2665 |
0.2619 |
0.2651 |
0.265 |
0.2868 |
0.2941 |
0.2737 |
大庆市 |
0.3383 |
0.3213 |
0.3468 |
0.3714 |
0.3397 |
0.3495 |
0.3306 |
0.3303 |
0.3410 |
伊春市 |
0.2837 |
0.2916 |
0.2853 |
0.2778 |
0.2677 |
0.2848 |
0.2791 |
0.2641 |
0.2793 |
佳木斯市 |
0.2463 |
0.262 |
0.2592 |
0.2759 |
0.2573 |
0.2639 |
0.2603 |
0.2639 |
0.2611 |
七台河市 |
0.2648 |
0.2668 |
0.2541 |
0.2631 |
0.2502 |
0.2493 |
0.2634 |
0.269 |
0.2601 |
牡丹江市 |
0.3244 |
0.3185 |
0.3203 |
0.3166 |
0.3114 |
0.317 |
0.2876 |
0.3046 |
0.3125 |
黑河市 |
0.2635 |
0.2864 |
0.28 |
0.2739 |
0.2711 |
0.2715 |
0.2493 |
0.2647 |
0.2700 |
绥化市 |
0.2534 |
0.2673 |
0.2587 |
0.2469 |
0.2619 |
0.245 |
0.228 |
0.2553 |
0.2521 |
Table 3. Coordination stage of new urbanization and water resources carrying capacity among 12 prefecture-level cities in Heilongjiang Province from 2011 to 2018
表3. 黑龙江省12个地级市2011~2018年新型城镇化与水资源承载力的协调阶段
|
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
历年均值 |
哈尔滨市 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
濒临失调 |
轻度失调 |
濒临失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
齐齐哈尔市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
鸡西市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
鹤岗市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
双鸭山市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
大庆市 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
伊春市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
佳木斯市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
七台河市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
牡丹江市 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
中度失调 |
轻度失调 |
轻度失调 |
黑河市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
绥化市 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
中度失调 |
3.2. 黑龙江省新型城镇化与水资源承载力系统耦合协调度时空演变特征
对以上黑龙江省2011~2018年新型城镇化和水资源承载力耦合协调度值进行时间演化分析,根据表3可得出哈尔滨市、大庆市、牡丹江市这3个城市的耦合协调度较高且明显高于其他城市,可知这3个城市的协调发展水平相对于其他城市较好。哈尔滨市耦合协调度总体呈上升趋势,大庆市、牡丹江市耦合协调度呈现下降趋势。双鸭山市耦合协调度值有一些上升,说明这8年中,双鸭山市的新型城镇化与水资源耦合协调发展水平呈上升趋势。齐齐哈尔市、鸡西市、鹤岗市、伊春市、佳木斯市、七台河市、黑河市、绥化市这8个城市耦合协调度相对较低,且无明显的变动。
对黑龙江省2011年、2015年、2018年新型城镇化与水资源承载力耦合协调度进行空间格局变化分析,对比观察可以看出,2011年至2015年,黑龙江省新型城镇化和水资源承载力耦合协调度空间分布由2011年的南部耦合协调度较好,且集中在哈尔滨、牡丹江、齐齐哈尔这三个城市及其附近,2015年转变为较为分散的空间分布特征。2015年西南方向城市耦合协调度降低,北部城市耦合协调度值升高,东部城市耦合协调度值空间分布总体保持不变。2018年,黑龙江省新型城镇化和水资源承载力耦合协调度在降低,北边地区水平降低,南边城市耦合度值保持不变。总体来看,黑龙江省新型城镇化与水资源承载力耦合协调度在空间上分布大致特征为,全区域均呈现下降的趋势,除哈尔滨、大庆牡丹江之外,其余城市耦合协调度水平都比较低,在空间上呈现西南高、东北低的特征。
4. 结论与建议
4.1. 结论
1) 2011~2018年间,黑龙江地区新型城镇化经济发展能力水平与主要水资源复合系统之间的资源耦合协调程度一直处于失调状态,说明城镇化发展水平与水资源系统的矛盾比较突出。
2) 2018年12个地级市耦合阶段均处于失调阶段,2018年各地级市协调度呈现出哈长城市群地区 > 黑龙江北部地区 > 黑龙江西部地区。
3) 黑龙江省新型城镇化建设水平与地区水资源承载力的协调度没有明显的上升趋势,协调度为“濒临失调–轻度失调–中度失调”的过程,说明了黑龙江省新型城镇化建设与发展以及水资源承载力之间的矛盾进一步加剧。
4.2. 建议
1) 根据黑龙江省新型城镇化与水资源承载力耦合协调发展现状来看,黑龙江省应全面推进城镇化发展,提升城镇化质量。人口城镇化方面,新型城镇化应注重城乡统筹,缩小城乡差距;制定人才政策,吸引人口,减少人口迁出率;加强人才培养,提高人口质量。经济城镇化方面,应结合黑龙江省实际情况,对一、二、三产业和新兴产业进行合理分配,发展可持续农业,促进工业结构转型升级,加强发展新兴产业。在社会城镇化方面,加强公共基础设施建设,完善教育、医疗、社会保障等方面的社会体系,提高居民幸福指数。
2) 从计算结果来看,黑龙江水资源系统面临较大的供水压力,但其水资源量足以承担其压力,而在管理和协调方面改善空间较大。可提升用水普及率,加强对废水的排放和治理,加强对于供水和排水以及水资源管理相关设施的投资,以期形成更好的水资源利用状况。加强供水管网的建设和维护,减少漏水损失对于加强黑龙江水资源承载力也具有积极作用。与此同时,注重水资源生态环境的保护和治理,加强对河湖水系的水域管理和区域流量的监控和调度,因地制宜对地下水采用量进行调整。
基金项目
黑龙江省省属高等学校基本科研业务费项目(编号:2022-KYYWF-0162)。
NOTES
*通讯作者。