唐山市产业结构与水资源消耗关系研究
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作者: 南 芳,李 杨,孟艳玲
摘要:通过把与需水相联系的区域产业结构和与供水相联系的区域用水结构结合起来,分析了唐山地区产业结构与水资源消耗之间的关系,为水资源约束唐山市的产业结构调整提供了依据,奠定了基础。
关键词:产业结构;水资源消耗;用水偏差系数
中图分类号:F127 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)20-0045-02
资源的需求与供给状况深刻影响着产业结构的演进过程,在产业结构演进的不同时期,资源对产业结构的作用方式和强度是不同的。在工业化进程中,伴随区域经济发展,取用水量增加,造成在水资源配置较少而经济活动又相对集中的地区发生供水短缺现象。水资源在经历了被大量消耗的过程后,对产业结构演进的作用逐渐增强。
1984年以来,唐山市的总用水量持续增长,由1984年的28.72亿立方米增加到2006年的38.13亿立方米。在用水量增长的同时,唐山市的供用水结构也很不合理。在用水结构方面,农业用水在三次产业用水中比例过高,始终占70%左右,生态环境用水被大量挤占;在供水结构方面,非常规水资源的利用量很少,地下水供水比重过大,部分年份甚至高达84.1%。大量抽取地下水,改变了地表水―土壤水―地下水之间的转化关系,而地下水供水水源一般较为脆弱,长期大规模的开采,很容易导致严重的生态环境问题。因此,如何建立高效节水的产业结构,既保证产业发展取得较高经济效益,又注重瓶颈资源――水资源的最优配置和利用,已经成为唐山地区亟待解决的问题。以下我们将从工业、农业、偏差系数几个角度来具体分析唐山市产业结构与水资源消耗之间的关系,为地区的产业结构调整奠定基础。
一、唐山市工业结构与水资源消耗之间的关系
随着产业结构的演进升级,水资源对产业结构的作用强度逐渐减弱。产业结构一般随着经济发展而不断演变。在前工业化阶段,产业结构主要是以农业为主;在工业化初期阶段,产业结构主要是以纺织、食品等轻纺工业为代表的劳动密集型产业为主;在工业化中期阶段,产业结构起初是以煤炭、电力、钢铁、石化等能源原材料工业为代表的资本密集型产业为主,然后转换到以机械、电子等加工工业为代表的技术密集型产业为主;在工业化后期阶段,转换到以微电子、生物工程、新材料等高技术产业为代表的高技术密集型产业为主;在后工业化阶段,产业结构主要是以信息产业为代表的知识密集型产业为主。
在工业内部,当水资源短缺时,资源配置将流向单位产出需水量较小的部门,因此,水资源有从火电、冶金、化工、造纸、食品等重化工行业向机械、电子等技术密集型行业转移的趋势,以降低工业系统平均单位产出取水量。发达国家的经验表明,工业用水下降一般都伴随着重工业的缩减,对于重工业较为强大的国家,重工业的缩减可以看作工业用水减少的转折标志。一般来说,在工业化中期,工业结构与用水量的变化可以分为三个阶段。第一阶段,用水量随工业比重的上升逐渐增加,此时,资本密集型的重化工业获得较大发展,因此,形成了大耗水的用水结构。第二阶段,重化工业发展到一定程度之后,受资源供给制约的影响加剧,逐步进入调整期,此时的工业用水量会在一定时期内保持不变。因为重化工业在大量的基本建设投入,形成相当规模的生产能力之后,产业结构会长时期滞留在较低层次水平上,因此,造成大耗水的用水结构在时间上的相对延滞。第三阶段,用水量会随工业比重的增加而出现下降趋势,此时,资本密集型的重化工业的产业结构逐步演变成为技术密集型的加工工业的产业结构。
从图1中可以看出,1984―2006年,唐山市工业用水量随工业产值比重的增加逐渐上升。1984―1999年间唐山市地下水开采量由13.46亿立方米增加到18.37亿立方米,2000年之后,工业用水的快速增长导致地下水开采量猛增至21~23亿立方米,主要原因是唐山市正处于重工业高速发展时期。1991年重工业在产值结构中所占比重为53.96%,2000年达到73.61%,到2006年唐山市的重工业占规模以上工业比重已经达到92.71%,1991―2000年,重工业产值的年均增长率为23.59%,2000―2006年,重工业产值的年均增长率高达134.28%。对唐山地区来说,如果继续保持目前重化工业的发展模式,工业用水还会进一步增加,即使加速产业结构调整步伐,使重化工业迅速进入缩减期,工业用水量也会在目前的消耗水平上保持相当时间。
二、唐山市农业结构与水资源消耗之间的关系
从图2中可以看出,1984―2006年间,唐山市农业产值比重的下降趋势十分明显,而用水量的变化却表现为先升后降,农业用水在1997年达到峰值,之后出现下降趋势。整体上说,农业用水下降时间滞后于农业产值比重下降时间。
农业用水下降的一方面原因是农业种植结构向低耗水型产生倾向性。1991年唐山市水稻的播种面积为144.65万亩,2006年下降为78.57万亩,下降了45.7%,下降幅度很大;小麦的播种面积由251.47万亩下降为177.31万亩,下降了29.5%;玉米的播种面积则由351.67万亩上升为394.17万亩,上升了12.1%;棉花的播种面积由33.78万亩上升为49.2万亩,上升了45.6%,上升幅度很大。棉花和玉米是耐旱性较强的作物,而小麦和水稻的需水量较大,尤其是水稻,它的单位产出需水量是小麦和玉米的2~3倍,种植结构调整的结果表现为在产值增长的同时,用水量却逐渐下降。
农业用水下降的另一个原因是产业结构向工业和服务业部门产生倾向性。在一定的价格体系下,农业单位产值需水量一般大于工业和服务业,而且农业用水一般占总用水量的1/2~4/5左右,因而一旦发生水资源短缺时,势必存在优先保证工业和服务业用水需求的倾向。在大多数情况下(除了极端干旱),即使得不到灌溉或灌溉不充分时,农作物都可利用一部分天然雨水或土壤孔隙水,所以,农业生产不会导致一点产出都没有。工业生产则不然,其要求的资源投入比例是相对固定的,缺水往往导致生产过程的停止;而服务业大都与居民生活紧密关联,其对水资源的刚性需求特征决定了缺水将会严重影响城市居民生活。因此,当水资源短缺时,决策者为维持经济增长倾向于挤占农业用水来保证工业和服务业用水。这种倾向性的结构是工业和服务业增长损失较小或没有损失,农业增长损失较大,从而达到了经济总量增长损失最小的目的,同时也提高了用水的整体效益,实践证明这是国际通行的做法。
三、唐山市产业结构与用水结构偏差系数分析
产业结构与用水结构之间密切相关,产业结构的变动会导致用水结构的相应变化。由于1997年之前,第三产业用水被包括在工业用水中,1997年之后,第三产业用水变化较小,且在用水结构中所占比重很小,2006年仅占4.6%,因此,在用水结构中仅考虑工业和农业两种情况。
工业与农业用水效益的差距很大,因此,无论在产值结构中还是在用水结构中,工业与农业的比重都存在着明显差距。一般来说,农业在产值结构中所占比重较小,在用水结构中所占比重却很大,如果农业在产值结构中的比重下降一定比例,相应的在用水结构中的比重也会下降,由此导致工业与农业的产值比重差距不断加大,而用水比重差距不断减小。以下,论文将引入用水偏差系数来进一步分析说明产业结构与用水结构之间的内在变化规律。用水偏差系数是指某一时段(一般为一年)工业与农业的用水比重差距与同期工业与农业的产值比重差距之比。如果用水偏差系数呈逐渐减小的趋势,则说明产业结构调整对用水结构调整的作用在逐渐增强,用水结构趋于合理。计算公式为:
η=||
式中:
η――用水偏差系数;
Δw――工业与农业用水比重差距;
Δg――工业与农业产值比重差距。
1984―2006年,唐山市的产业结构与用水结构都发生了较大变化,农业用水占总用水量的比重由85.6%下降到69.2%,工业用水由10.4%增加到21.1%,农业产值比重由29.27%下降到11.65%,工业产值比重由42.87%上升为53.07%。整体上,工业的产值比重与用水量比重均在上升,农业的产值比重与用水量比重均在下降。
从图3中可以看出,1985―1988年用水偏差系数有上升趋势,这一时期农业在地区经济中占有重要地位,在产值结构中的比重由28.93%上升到34.09%,在用水结构中的比重也由80.73%增加至87.59%,耗水量很大,产业结构变动对用水结构的影响是负面的。1988年以后,偏差系数呈现出下降趋势,这一时期工业与农业用水比重差距逐渐减小,由77.23%下降为48.11%,工业与农业产值比重差距逐渐加大,由16.12%增加到41.42%,工业在地区经济中的地位日益突出,产业结构调整对用水结构调整的作用明显,用水结构有向合理化方向演化的趋势。
但是,这种合理化的演化趋势是有一定前提的,即只把工业和农业看作两个整体,而不考虑其内部结构变化和总用水量的增长。对工业部门来说,增加的工业用水一方面来源于农业用水量下降,另一方面来源于开发利用的新水源。如果工业用水的开发规模过大,逼近地区水资源承载力的阈值,即使农业用水下降幅度很大,也不能说这种用水结构就是合理的。在经济发展的初期,农业在产值结构中比重较大,且用水效益很低,这时应当大力发展用水效益较高的工业部门,工业用水应当在用水结构中占有较大比重。当工业部门发展到一定规模的时候,产业结构调整需要进入产业内部结构调整和大力发展用水效益更高的第三产业阶段,这时工业用水在用水结构中的比重逐渐下降,第三产业用水的比重应逐渐上升用水结构才是合理的。
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