城镇化对水资源利用的影响

曹康博 何沅晶

摘 要： 为深入剖析城镇化对水资源利用的作用机制，根据全国31个省份（不包含港澳台地区）010—018年相关数据，选取城镇居民人均用水量作为因变量，将人口城镇化率作为关键解释变量，分别从全国和区域视角下运用固定效应模型对城镇化对水资源利用的影响进行实证分析。结果表明，表面城镇化对城镇居民人均用水量具有显著的正向作用，但经济发展水平和产业结果的作用力更强，全国范围内节水技术均对城镇居民人均用水量具有显著的负向作用。基于以上结果，提高水资源的利用效率，东部地区应积极推进节水技术的研发利用;中部地区应大力推动产业转型升级，控制企业用水;西部地区应积极提升城镇化发展质量，优化产业结构，逐步降低高耗水和高耗能产业比重。

关键词： 人口城镇化 水资源利用 节水技术

一、引言与文献综述

1978年改革开放后，伴随着中国经济的快速发展，城镇化进程迅速推进，中国城镇化率由1978年19 4%迅速上升至018年59 58%。作为社会组织的主要单元，城市是人民生产生活的主要载体，其对水资源消耗巨大。水作为支撑经济与社会发展的重要资源，在社会——经济——资源系统长效可持续运行中扮演着不可或缺的角色。对于人口众多的发展中国家来说，实现城镇化和水资源之间的协调是可持续发展的基础。作为世界上最大的发展中国家，中国的城镇化和工业化进程促进了水资源需求的快速增长，水资源短缺成为目前和未来中国城镇化能否实现高质量发展的主要挑战。1979年前，我国用水总量逐年增长，年平均增加约100亿立方米。1980年以后，随着城镇化和工业化进程迅速推进、城市用水和工业用水增加较快，占用水总量比重有所增加，农业用水占用水总量比重则逐步下降，全国的用水结构有所变化。根据水利部018年度《中国水资源公报》、亚洲开发银行和国家统计局相关数据，018年全国水资源用量76 5亿立方米，占全球总量6 57%，全国人均综合用水量43立方米，仅占018年世界平均水平的1/3，万元国内生产总值（当年价）用水量66 8立方米，城镇人均生活用水量（含公共用水）5L/d，农村居民人均生活用水量89L/d，城镇人均生活用水是农村人均生活用水的 58倍。由于中国气候分布，降水并不均匀，传统经济模式下水资源的大量消耗的浪费，使得水资源短缺问题成为当前城镇化亟待解决的问题，同时也是建设节水型社会，实现经济社会可持续发展的挑战。

城镇化与水资源利用关系密切，也是目前生态发展和环境可持续领域研究的热门和重点，国内外学者关于城镇化对水资源利用的机制做过诸多研究。目前学界主要有两种观点，①=1*GB3城镇化会促进水资源的集约化利用，提高水资源利用效率，缓解水资源短缺问题。李娜等[1]运用空间计量模型和熵权法，通过对辽宁沿海经济带的城镇化和资源利用效率进行研究分析发现，城镇化与水资源利用存在高水平耦合關系;章恒权和蔡晓莹等[]基于全国面板数据，运用SIRPA模型分析城镇化对水资源利用效率的影响，认为城镇化率和技术指数是提高水资源利用效率的重要影响因素。②=*GB3城镇化会改变传统的经济和产业结构，粗放式发展方式会导致水资源的无效率使用和浪费。城市化不仅有助于改变消费模式，如从植物饮食向动物性饮食的转变（Dwivedi等人，00YPERLINK"http：//0 114 0 19/rwt/ELSEVIER/https/P75YPLUUMNVXK5UDMWG6UMN4C6Z5QN/science/article/pii/S09596561934656"l"bib11"年）和建筑活动的繁荣（Zhang等人，019YPERLINK"http：//0 114 0 19/rwt/ELSEVIER/https/P75YPLUUMNVXK5UDMWG6UMN4C6Z5QN/science/article/pii/S09596561934656"l"bib59"年）[3]，且促使家庭和企业的水资源需求快速上升（ukase，014年）[4]，人口众多，生活方式转变，会进一步加剧水资源短缺问题;郭蕾[6]通过面板回归模型进行数据处理，认为城镇化促使工业化快速推进，工业化生产用水量进一步增加，污水排放会使得水资源利用效率大大降低。

综合国内外相关研究，本文运用固定效应模型，选取城镇化作为关键解释变量，同时选取工业增加值、城镇人口等其他解释变量，进一步剖析研究城镇化对水资源利用的影响机制。

二、模型和变量选择

（一）变量描述

本研究采用010—017年全国31个省（不包括港澳台地区）的面板数据，深入探究城镇化对水资源利用的影响机制。

1 因变量描述

本文综合目前研究，度量水资源利用的指标一般分为水资源利用效率和水资源利用总量。前者测算指标的建立和测算具有一定的主观性，而后者较前者虽全面性和综合性略逊，但其更具科学性和客观性。基于本研究的现实需要，本文将各省城镇人均用水量作为被解释变量。

城镇化

目前学界对于城镇化的测算一般分为土地城镇化（城镇土地建设面积/土地总面积）和人口（城镇常住人口/总人口），其中学界对土地城镇化的影响多是从土地利用性质和开发状况进行分析，而对人口城镇化的影响则多是从人的行为影响方面进行分析。本文基于研究需要，选取各省人口城镇化作为关键解释变量。

3 其他自变量的说明

本研究综合国内外相关研究文献，城镇人均用水量不仅仅单纯取决于城镇化水平，事实上其受多种因素影响。城镇化对城镇人均用水量不仅仅是单纯的直接影响，即人口数量的增加和生活方式的转变，实际上，城镇化的影响机制并不仅仅是直接性的影响。伴随城镇化进程，工业化与其密不可分，此外节水技术等其他变量也将会对城镇人均用水量产生影响。

（1）经济发展水平。随着城镇化进程的加快，经济迅速发展，居民可支配收入增加，居民的消费行为将进一步改变，水资源利用与经济发展水平或居民生活水平密切相关。目前学界对经济发展水平的影响存在一定争议，部分学者认为随着经济发展水平的提高，居民生活水平的改善，人均用水量将进一步增加;但也有部分学者认为经济增长与人均用水量存在“倒U关系，随着居民生活水平的改善，居民的资源意识和节水意识将进一步提高，节水型生活方式会使得水资源得到集约化利用。本文以000年不变价格进行转换，即将人均实际GDP作为经济发展水平的代表解释变量。

（）人口。人口增长是城镇化扩张的必然结果，人口增长对水资源需求必然会产生影响，一般认为人口增长对于水资源总量的利用具有正向影响，但其对于人均用水量即水资源的集约化使用存在一定争议，本文选取各省份城镇年末常住人口作为解释变量。

（3）产业结构。城镇化的加快必然会推进工业化进程，使得产业结构发生变化，工业生产过程中，水资源是不可获取的资源。改革开放后，传统的依赖资源和劳动力驱动的方式伴随着资源的大量投入使用，事实上，建筑和冶炼等等工业生产部门对水资源的需求量是巨大的。总体而言，工业在经济结构中用水量远远超过第一产业和第二产业。因此本研究将产业结构（第二产业增加值占GDP比重）选为水资源利用的重要因素。

（4）节水技术。节水技术在城镇用水中起着重要的作用。一些节水技术可以大大减少水资源的使用，要不断提高我国节水技术水平，把水资源利用效率作为水资源利用的重要指标。因此，本文在用水模型中增加了节水技术，将“工业废水再利用率作为节水技术的代理变量。目前一般研究认为，在其他因素保持不变的情况下，如果节水技术进步，工业用水将会减少。

4 数据来源

本研究数据主要来源于国家统计局、《中国统计年鉴》《水资源公报》《中国环境统计年鉴》及其他。

（二）模型选择和计量方法

1 平稳性检验

为验证数据是否平稳，以免使回归结果存在伪回归。对变量WCit、URit、GDPit、Pit、ISit、WSit做单位根检验，验证时间序列是否平稳。本文采用目前最有功效的单位根检验，AD检验法、PP检验、KPSS检验，检验结果如表、表3、表4显示，变量均在都在5%水平上拒绝了有单位根的原假设。

本文选择010—018年省级面板数据，在模型选择上，考虑到不同地区可能存在的个体及时间效应，采用固定效应模型，以减少数据之间的内生性问题。模型如下：

其中，α表示截距项，Xi为各个解释变量，βi是对各个解释变量的估计系数，μi表示个体固定效应，υi表示时间固定效应，ε为误差项。

三、实证分析

本文通过运用Stata14 0软件，建立固定效应模型，实证结果显示，不同区域的城镇化对城镇居民人均用水量的影响力度和作用机制存在差异。因此，本文将31个省份按照目前通行的区域经济发展水平划分标准，将全国划分为东部、中部、西部，进一步探讨，不同区域的城镇化进程对水资源利用效率的作用程度。

（一）全国视角下城镇化对水资源利用的影响分析

实证分析结果如公式（）显示，城镇化率、经济发展水平、人口、产业结构均对人均用水量具有正向作用，節水技术对人均用水量具有负向作用，其中经济发展水平和经济结构对人均用水量的作用力度更强，表明城镇化过程中，经济发展和人民消费水平的提高促使居民消费增加，用水量显著上升;城镇化推动工业化快速上升，由于改革开放后，中国的产业结构中以耗能型重工业和轻工业为主，耗水量显著上升。

（二）区域视角下城镇化对水资源利用的影响分析

人口变化对城镇居民人均用水量影响区别不大，但总体而言，西部的人口增加促使城镇人均用水量更高，这可能与不同地区的居民行为和受约束程度有关;就产业结构的影响而言，东中西部产业结构对城镇居民人均用水量的影响都是正向影响，但中西部产业结构作用力更强，主要原因是中部地区中：山西、内蒙古等省（区）都是中国的重工业基地，其经济模式多以粗放式和高耗能式发展模式为主，因此水资源的使用量会更高;节水技术对城镇居民人均用水量的作用是负向影响，其中东部地区的技术作用明显更强，这是因为东部地区节水技术明显比中西部地区更高，其效用也更好。

四、结论与建议

本文采用010—018年全国31个省份（不包括港澳台地区）的面板数据，通过固定效应模型实证分析城镇化对城镇居民用水量的影响作用。基于上述研究分析，本文提出以下结论：

一是就全国范围而言，城镇化对城镇居民人均用水量具有显著的正向作用，但经济发展水平和产业结果的作用力更强;二是就区域范围而言，中西部的城镇化对城镇居民人均耗水量的作用力明显更强;三是就区域范围而言，东中西部产业结构对城镇居民人均用水量的作用程度差异程度较大，其中中西部产业结构对城镇居民人均用水量作用效果明显更强。四是就节水技术而言，不论是全国范围还是区域范围，节水技术均对城镇居民人均用水量具有显著的负向作用，但东部的效果更明显。

基于上述实证分析及结论，本文提出如下建议：

一是提高城镇化发展质量，打造节约型社会，尤其对于中西部地区，应避免传统粗放式城镇化发展路径。二是对于东部地区而言，应根据城镇合理承载水平，采用适度疏散人口或建立卫星城等方式控制人口数量;引导居民环保型消费和节水消费，采取“阶梯型定价或相应奖惩措施;积极推进节水技术的研发利用。三是对于中部地区而言，应大力推动产业转型升级，控制企业用水，建立“水配额交易市场。四是对于西部地区而言，应积极提升城镇化发展质量，使得其在合理水资源承载区间内运行;优化产业结构，逐步降低高耗水和高耗能产业比重。

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〔曹康博、何沅晶（通讯作者），中国地质大学（武汉）经济管理学院〕