（区域经济学专业论文）辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究.pdf

学位论文独创性声明 | j l 川, t t i 圳l i i l f 、i18 9 0 7 16 本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注和 致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果对本人的 启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意。 学位论文作者签名： 学位论文版权的使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权 辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后使用本授权书。 学位论文作者签名：指导教师签名： 签名日期： 年月椤日 l0 j 1 1 辽宁师范大学硕士学位论文 摘要 城市化不仅是人类文明和进步的标志，也是社会经济发展到一定阶段的产物，已经 成为进一步推动区域经济发展的内在动力。快速的城市化需要大量的资金、资源及人口 转移为支撑，由此带来的生态环境压力是巨大的，特别是水资源短缺问题。而从根本上 防止城市化进程中产生新的水资源问题，减少水资源对沿海城市发展的限制条件，保护 和改善沿海城市水环境，探讨城市化与水资源之间的耦合关系，实现城市化与水资源协 调发展，从而实现沿海城市可持续发展就成为当今学者亟不可待的研究问题。 据统计，2 0 0 8 年，大连、丹东、锦州、营口、盘锦和葫芦岛城市化水平分别为5 9 6 、 4 1 9 、3 9 8 、4 6 3 、6 2 8 和3 0 9 ，这说明辽宁沿海经济带正进入城市化发展的加 速时期。同时，水资源短缺已经成为辽宁沿海经济带城市化发展的制约性因素。因此， 从可持续发展的角度，结合辽宁沿海经济带六市发展特点，采取定量分析的方法，在科 学建立城市化与水资源耦合系统的评价指标体系基础上，构建了二者之间的耦合协调度 模型，从时空角度对辽宁沿海经济带城市化与水资源的耦合协调度进行分析，为辽宁沿 海经济带发展战略的制定提供理论支撑。 本文主要的研究成果与结论如下： ( 1 ) 在时间序列上，耦合协调度总体呈递增趋势，水资源对城市化的约束作用逐渐 减小，向高水平耦合阶段过渡； ( 2 ) 在空间序列上，6 个城市呈现高水平高度协调耦合、高水平中度协调耦合和磨 合时期中度协调耦合3 种类型。同时，该区域城市化与水资源耦合协调度同区域经济发 展水平存在着很大的空间对应关系； ( 3 ) 在城市化发展的同时，应进一步优化产业用水结构，重点加强海水利用及水质 保护力度，从而协调水资源开发利用与社会经济快速发展之间的矛盾。 关键词：辽宁沿海经济带；城市化；水资源；耦合协调度 1 f1j 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 t h ei n t e r a c t i v ec o u p l i n gr e l a t i o na n a l y s i sb e t w e e nu r b a n i z a t i o np r o c e s s a n dw a t e rr e s o u r c e si nl i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i cz o n e a b s tr a c t u r b a n i z a t i o ni sn o to n l yas y m b o lo fh u m a nc i v i l i z a t i o na n dp r o g r e s s ，b u ta l s ot h e p r o d u c to fs o c i a le c o n o m i cd e v e l o p m e n tt o ac e r t a i ns t a g e ，w h i c hh a sb e c o m ea l li n n e r i m p e t u st op r o m o t et h er e g i o n a le c o n o m i cd e v e l o p m e n t r a p i du r b a n i z a t i o nr e q u i r e sa1 0 to f m o n e y , r e s o u r c e sa n dp o p u l a t i o nt r a n s f e rf o rs u p p o r t ，b u tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r e s s u r e i se n o r m o u s ，e s p e c i a l l yt h ew a t e rs h o r t a g ep r o b l e m t op r e v e n tt h en e wp r o b l e mo fw a t e r r e s o u r c e si nt h eu r b a n i z a t i o np r o c e s s ，r e d u c et h ec o n s t r a i n t sp r o d u c e db yw a t e rr e s o u r c e st o t h ed e v e l o p m e n to fc o a s t a lc i t i e s ，p r o t e c ta n di m p r o v et h ew a t e re n v i r o n m e n to fc o a s t a lc i t y , d i s c u s st h ec o u p l i n gr e l a t i o n s h i pb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n dw a t e rr e s o u r c e s ，s oa st or e a l i z e t h ec o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n th a sb e c o m et h es e n s i b i l i t i e ss t u d yf o rt o d a y ss c h o l a r s a c c o r d i n gt os t a t i s t i c s ，t h eu r b a n i z a t i o nl e v e lo fd a l i a n , d a n d o n g ，j i n z h o t hy i n g k o u , p a n j i na n dh h l u d a o w a s5 9 6 ，4 1 9 ，3 9 8 ，4 6 3 ，6 2 8 a n d3 0 9 i n2 0 0 8 ， r e s p e c t i v e l y , s u g g e s t i n gt h a tl i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i cz o n ei se n t e r i n gt h ea c c e l e r a t i o no f u r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n tp e r i o d w a t e rs h o r t a g eh a sb e e na ni m p o r t a n tc o n s t r a i n i n gf a c t o r f o rt h eu r b a n i z a t i o np r o c e s si nl i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i cz o n e ac o u p l i n gc o o r d i n a t i o n m o d e lw a sc o n s t r u c t e db a s e do nt h ee v a l u a t i o ni n d i c t o rs y s t e mo fu r b a n i z a t i o na n dw a t e r r e s o u r c e sw h i c hw e r ec h o s e ns c i e n t i f i c a l l y , a n dt h ec o u p l i n gc o o r d i n a t i o nd e g r e e sw e r e c a l c u l a t e da n da n a l y z e df r o mt h es p a t i a l - t e m p o r a lv i e w ，l e a d i n gv e r yi m p o r t a n tp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c ef o rt h ed e v e l o p m e n ts t r a t e g yo fl i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i cz o n e t h em a i nr e s e a r c hr e s u l t sa n dc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) i nt i m es e q u e n c e ，t h eo v e r a l lc o u p l e dc o o r d i n a t i o nd e g r e eh a sai n c r e a s i n gt r e n d ， w h i c hm e a n st h a tt h ec o n s t r a i n t so fw a t e rr e s o u r c e st ou r b a n i z a t i o nd e c r e a s e d ，a n da r ei nt h e t r a n s i t i o nt oah i g hl e v e lo fc o u p l i n gp h a s e ； ( 2 ) i ns p a c es e q u e n c e , t h es i xc i t i e so fl i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i cz o n ec a nb ed i v i d e d i n t ot h r e et y p e so fc o u p l i n g - c o o r d i n a t i o n , o n ei sh i g hl e v e la n dh i g hd e g r e e ，t h es e c o n di s l l i g hl e v e la n dm o d e r a t ed e g r e e ，t h em i r di sm o d e r a t ed e g r e e f u r t h e r m o r e ，t h e r ei sa no b v i o u s c o r r e s p o n d i n gr e l a t i o nb e t w e e nt h ec o u p l i n g - c o o r d i n a t i o nd e g r e ea n dr e g i o n a le c o n o m i c d e v e l o p m e n ti nt h er e g i o n , w h i c hi si m p o r t a n tf o rc o r r e c t l yu n d e r s t a n d i n gt h ei n t e r a c t i v e c o u p l i n gr e l a t i o nb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n dw a t e rr e s o u r c e s ( 3 ) l i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i cz o n e ，w i t ht h ec o n s t r u c t i o no fw a t e rr e g u l a t i o np r o j e c t s ， s h o u l do p t i m i z et h ew a t e ru t i l i z a t i o na n di n d u s t r i a ls t r u c t u r e ，i n c r e a s et h eq u a n t i t yo fs e a i i i。一、k，。人f w a t e ru t i l i z a t i o na n dw a t e rq u a l i t yp r o t e c t i o n ，w h i c ha r e i m p o r t a n tt oh a r m o n yt h er e l a t i o no f w a t e rr e s o u r c e su t i l i z a t i o na n dt h er a p i dd e v e l o p m e n to f s o c i e t ya n de c o n o m y k e yw o r d s ：l i a o n i n gc o a s t a le c o n o m i c z o n e ；u r b a n i z a t i o n ；w a t e rr e s o u r c e s ； c o u p l i n g - c o o r d i n a t i o nd e g r e e i i i r、，d fjj 了 r 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪论1 1 1 研究背景及意义1 1 1 1 研究背景1 1 1 2 研究意义2 1 2 国内外研究进展3 1 2 1 定性研究3 1 2 2 定量研究4 1 3 主要研究内容和框架5 1 4 本文创新点8 2 研究的理论基础和方法9 2 1 水资源保证区域经济发展的理论9 2 1 1 水资源供给对产业结构演进的作用9 2 1 2 水资源供给对区域经济总量的作用9 2 1 3 水资源短缺影响区域经济发展1 0 2 2 城市化与水资源交互耦合关系的理论基础1 0 2 2 1 基本概念1 0 2 2 2 协调发展理论1 1 2 2 3 生态经济学理论1 2 2 2 4 可持续发展理论1 3 2 2 5 城市化与水资源交互耦合的含义1 3 2 3 城市化与水资源交互耦合关系研究方法1 4 2 3 1 耦合度的计算模型1 4 2 3 2 耦合协调度的计算模型1 6 2 3 3 基尼系数1 6 2 3 4 协调发展类型判别1 7 3 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究1 9 3 1 研究区地理概况及城市化与水资源系统现状1 9 3 1 1 研究区地理概况1 9 3 1 2 城市化发展现状2 0 辽宁师范大学硕士学位论文 3 1 3 水资源系统现状2 6 3 2 研究区城市化与水资源评价指标体系的构建及权值的计算：3 2 3 2 1 指标体系构建原则3 2 3 2 2 指标体系的构建3 3 3 2 3 评价矩阵r 的计算3 5 3 2 4 数据标准化处理3 7 3 3 研究区城市化与水资源耦合协调度的计算与分析3 7 3 3 1 城市化与水资源耦合协调度的计算3 7 3 3 2 城市化与水资源耦合协调度的时序变动分析3 8 3 3 3 城市化与水资源耦合协调度的区域差距变化3 9 3 3 4 城市化与水资源耦合协调度的空间差异分析4 0 4 促进辽宁沿海经济带城市化与水资源协调发展的对策及建议4 2 4 1 加大投资力度，加强水资源配置工程建设4 2 4 2 优化用水结构，提高用水效率4 2 4 3 提高海水淡化能力，防治水资源污染4 3 5 结论与展望4 4 5 1 研究结论4 4 5 2 研究展望4 4 参考文献4 5 攻读硕士学位期间发表学术论文情况4 9 致谢5 0 一v ， 、 - i 略 辽宁师范大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 城市化是社会经济发展到一定阶段的产物，已经成为进一步推动区域经济发展的内 在动力。根据世界城市化规律，当城市化水平逾过3 0 的时候，城市化将进入加速发展 时期，而快速的城市化需要大量的资金、资源及人口转移为支撑，由此带来的生态环境 压力是巨大的，特别是水资源短缺问题，城市化带来用水量的增加已成为导致水资源危 机的重要原因之一【1 4 1 。据联合国人口基金会预测，目前全世界每年有8 0 0 0 万人争夺淡 水，其中城市化增加对水的需求量是导致水资源短缺的三大原因之一【5 , 6 1 。1 9 9 3 年，根 据联合国环境与发展大会在( 2 1 世纪议程第十八章保护淡水资源质量和供应：水资 源开发、管理和利用综合性办法中所提出的建议，及联合国第4 7 届大会确定了旨在 使全世界都来关心并解决水资源问题的“世界水日 决议，以推动对水资源进行综合性 统筹规划和管理，加强水资源保护，解决日益严峻的缺水问题，2 0 0 7 年的主题是：“水 利发展与和谐社会 。2 0 0 9 年，1 0 7 个国家的代表在土耳其的伊斯坦布尔，召开了第五 届世界水资源论坛，科学家们的权威报告指出，水这一地球最基本的生存资源正面临枯 竭恶化的危机。 改革开放以来，我国城市化水平伴随着经济的发展和经济结构的转变而迅速发展， 从2 0 0 5 年的4 2 9 9 提高至u 2 0 0 9 年的4 6 5 9 ，年均增加0 9 个百分点。以城市化水平增长 为标志的我国经济的快速增长，对各种资源的需求量增加，而社会经济的发展不能超过 环境与资源的承载能力，并要与之相协调，因此对资源环境问题的关注也越来越重视。 中共十七大会议上明确提出要增强发展的协调性，在优化结构、提高效益、降低消耗、 保护环境的基础上，使经济又快又好的发展：胡锦涛在中央经济工作会议上的谈话 也明确指出经济增长不能以浪费资源为代价，在发展过程中不仅要尊重经济规律，还要 尊重自然规律，要充分考虑资源、环境的承载能力，加强对水、土地等自然资源的合理 开发利用，促进人与自然相和谐，实现可持续发展；“中国可持续发展水资源战略研究” 也提出，中国水资源供求矛盾将影响国家整体性的可持续发展，其中北方，特别是环渤 海地区，淡水供求矛盾紧张，已经成为制约这一地区可持续发展的关键因素【7 8 】。 在世界各国普遍出现城市化进程加速现象的同时，预计本世纪我国城市化水平也将 跨入一个新阶段，而沿海城市由于交通便利、经济基础良好等原因，得到了较快的发展， 海洋开发也促进了沿海城市的发展，加快了城市化进程。但是，城市化过程在推动了区 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 域经济增长、促进了社会进步的同时，我们也看到，沿海城市及周边地区资源、环境、 生态正面临着前所未有的巨大压力。随着科技进步和社会生产力的极大提高，人类利用 自然、改造自然，从自然界中获取资源的能力也大幅度增长，从而引起了人口剧增，资 源耗竭、环境污染、生态破坏等一系列问题，从不同程度制约了社会经济的进一步发展。 水资源作为沿海城市发展的必备的自然资源之一，在提供发展保障的同时也构成了潜在 的威胁，水资源状况的好坏已经成为衡量一个城市乃至一个国家能否可持续发展的重要 条件。 辽宁沿海经济带作为整体开发区域被纳入国家发展战略，加快城市化进程是其中的 一个重要组成部分，水资源短缺已成为6 个沿海城市社会经济可持续发展的制约因素。 事实证明，城市化地区人口密度的不断增大、城市用地的不断扩张、产业集聚、能源消 费结构变化都使得资源紧张，以及城市人口生活方式、价值观念的转变，从而影响资源 消耗状况及环境保护效果的转变，导致沿海城市水资源压力增大及水资源污染日益严重 等问题。因此，从根本上防止城市化进程中产生新的水资源问题，减少水资源对沿海城 市发展的限制条件，保护和改善沿海城市水环境，探讨城市化与水资源之间的耦合关系， 实现城市化与水资源协调发展，从而实现沿海城市可持续发展就成为当今学者亟不可待 的研究问题。 1 1 2 研究意义 国内外学者针对城市化与生态环境之间耦合关系进行过大量的研究，特别是自2 1 世纪以来，更加侧重于对城市化与水资源耦合关系的专项研究，但这些研究多集中在西 北干旱地区，而关于沿海发达地区城市化与水资源协调发展的研究缺乏实证。 辽宁沿海经济带是面向东北亚开放合作的重要经济发展区域，属于环渤海经济圈的 范畴，连接京津塘地区和东北地区，在党中央、国务院提出加快建设东北老工业基地后， 辽宁沿海经济带发展战略的提出既顺应了协调区域发展的需要，也是构建和谐社会和促 进生态文明建设的必然要求。因此，本研究从可持续发展的角度，结合辽宁沿海经济带 六市发展特点，采取定性与定量分析相结合的方法，从时空角度对其城市化进程与水资 源交互耦合关系进行研究，把握六市城市化与水资源协调发展水平及变化趋势，分析六 市城市化与水资源区域差距变化及存在的问题，提出保证城市化与水资源协调可持续发 展的对策，为辽宁沿海经济带发展战略的制定提供理论支撑。 那么，如何来评判在区域生态经济系统中水资源系统与城市化系统是否协调? 其协 调程度如何? 如不协调采取何种措施来优化? 对这些问题进行研究，无疑对促进沿海经 济带区域经济与生态环境的协调发展有非常重要的意义。为此，本文对城市化与水资源 ： ， 、 辽宁师范大学硕士学位论文 耦合关系进行评价研究，对缓解辽宁沿海经济带水资源、城市化与工业化发展之间日益 尖锐的矛盾，实现社会经济的可持续发展具有重要的意义。 1 2 国内外研究进展 1 2 1 定性研究 国内外有关城市化与水资源发展相互关系的定性研究非常丰富。 首先，从城市人口集聚、经济增长和空间扩展等层面分析城市化对水资源的胁迫作 用。例如，g r a n i e l 认为墨西哥尤卡坦半岛的城市化过程与地下水污染最严重的地区具有 高度的相关性【9 】；i m b e 认为城市化导致城市不透水地面的扩展，水资源需求的增加，工 业和生活废水的增多，以及水面和绿地面积的减少【l 川；r e n 发现快速的城市化过程导致 上海市水质急剧下降，并且城市用地的扩张与水质下降呈正相关【l l l ：a t e f 等研究了约旦 南部干旱时期城市化对水质恶化的影响【1 2 】；n a u t a 等分析了菲律宾人口膨胀、城市化、 工业化等对水资源的影响，强调了水资源综合管理与开发的重要性。我国学者王一秋、 许有鹏等分析了由城市化过程导致的大规模的土地利用、覆盖变化及其对各种生态环境 过程的影响，提出对水资源的影响主要表现在城市水资源紧缺、水资源污染和雨洪灾害 等方面【l 习；刘同僧等提出由于城市化增加了房屋和道路等不透水面积，使得降雨多数通 过地下雨水管道系统排出，成为地面径流，使地下水得不到足够的补给，城市化还带来 了局部气候变化、水资源利用量增加以及地下水污染加重等问题【1 4 1 。 其次，从水资源条件、污染等层面探讨水资源对城市发展的约束与限制作用。例如， r u t h 通过分析不同水资源利用方式的经济效益，来探讨水资源对城市发展的约束与限制 作用【l 别；a m m a rb o u c h a i r 在m z a b 的实证研究中认为水资源在城市发展过程中是一个关 键性制约因素 1 6 】。国内学者董林、陈璇璇等提出水资源作为城市发展不可缺少的资源之 一已经制约了城市可持续发展【1 7 】；王利民分析了河西走廊绿洲水资源短缺的现状与未 来，提出水资源的短缺问题日渐严重，制约了该区域社会经济的可持续发展【1 8 ；张雅君 等根据城市需水量长期预测中城市化与水资源相互关系研究述评普遍存在的预测偏高 问题，提出了水资源约束的概念及其定量表述，分析了水资源约束在用水系统中的作用， 并将其量化到长期需水量预测模型中【1 9 1 等。 第三，城市化与水资源的可持续发展研究。如，2 0 0 0 年在新德里召开的水资源可持 续发展国际会议提出开发新的水资源并不能真正解决水资源短缺的问题，重点应该放在 健全水资源政策、完善水资源管理，提高水资源供给系统和灌溉系统的效率上【2 0 】；m o r r i s 认为应该加强水资源的保护，提高公众的节水意识和技术来实现城市化进程中水资源的 可持续利用【2 l 】；m b a i w a 提出采取全流域的综合水资源规划和区域性的水资源保护措施 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 相结合的方法，来实现西南非洲中部的o k a v a n g o 流域可持续的水资源利用和管理【冽： s e v e r s k i y 认为正确认识水循环自然过程的动态变化，适当控制农田灌溉用水，是解决中 亚地区水资源冲突和生态恶化的重要途径【2 3 】；t j i t t e 建立了解决菲律宾内湖盆地水资源 冲突和水资源合理分配的决策支撑体系。国内从事这方面的研究主要有：2 0 0 2 年郑宇、 冯德显从城市化与水土资源利用的相关性入手，认为城市化是促进水土资源集约与可持 续利用的有效途径【2 4 l ；曹拮、张淑娜在分析新时期天津城市化发展趋向的基础上，从城 市人口增长、城市化进程等方面，探讨了城市化进程与水资源利用之间的关系，提出了 适应城市化发展的水资源可持续利用战略【硐：2 0 0 7 年刘金花基于地理信息系统建立水 资源数字化图，结合可持续利用观点，提出济南市水资源合理开发利用的措施，为实现 城市的可持续发展以及人口、资源、环境间的和谐发展提供科学的决策依据【2 6 1 。 1 2 2 定量研究 目前，环境库兹涅茨曲线模型、神经网络模型、系统动力学模型、元胞自动机模型、 主成分分析、关联分析、模糊理论等定量分析手段，已经被广泛运用到城市化的水资源 及生态响应过程的综合分析、城市化系统发展演变的趋势模拟等研究中去。这些定量研 究方法是城市化研究所必不可少的工具，也是探讨城市化与水资源交互耦合关系非常有 力的手段。 ( 1 ) 环境库兹涅茨曲线( e k c ) 模型 运用e k c 模型来验证分析城市经济发展和城市化水平与环境污染水平之间的倒 “u 形关系。美国经济学家g r o s s m a n 和k r u e g e r ( 1 9 9 5 ) 通过4 2 个发达国家的板面 数据实证检验，证实了随着城市经济水平的提高，城市生态环境质量呈现倒“u 型的 环境库兹涅茨曲线( e k c ) 假谢2 7 】；中国学者黄金川等( 2 0 0 3 ) 根据e k c 模型，建立 了城市化与生态环境交互耦合的爽直树模型，并认为区域生态环境随城市化的发展存在 先指数衰退、后指数改善的耦合规律【2 8 】；高振宁等( 2 0 0 4 ) 采用e k c 模型分析了江苏 省环境与经济的关系【2 明；方创琳等( 2 0 0 4 ) 绘制水资源约束下城市化引起的生态效应 e k c 曲线，分析城市化过程引起的与水相关的生态效应，揭示水资源变化对城市化过程 的胁迫机制与规律，进而为加快西北干旱区城市化发展进程、改善干旱区生态环境、实 现小康目标提供科学的决策依据【3 0 】。 ( 2 ) 系统动力学( s d ) 、人工神经网络( a n n ) 和元胞自动机( c a ) 运用s d 、a n n 、c a 等模型，来仿真模拟由城市化和水资源环境所构成复合系统 的演化状态。如f e r n h n d e z ( 2 0 0 0 ) 采用系统动力学模型对西班牙南部的木耳西亚地区 城市用地与水田面积的消长关系进行了趋势模拟【3 l 】；v a r i s ( 2 0 0 2 ) 等人利用b a y e s i a n ， i ! i k 龟 辽宁师范大学硕士学位论文 网络模型分析了城市化等因素对非洲萨赫勒地区西部的塞内加尔河流域水资源问题的 影响f 3 2 】；d u c r o t ( 2 0 0 4 ) 采用元胞自动机模型模拟了城市边缘区或称为半城市化地区的 城市化与水土资源的动态响应过程【3 3 】等。 ( 3 ) 灰色系统理论 运用灰色系统理论构建模型能较全面分析城市化与生态环境多因素相互作用。如刘 艳清( 2 0 0 0 ) 根据区域环境与经济发展系统的特征，利用灰色系统理论的建模方法，建 立了环境与经济的协调模型来判断环境与经济是否协调( 协调度) 【蚓；牛峰( 2 0 0 4 ) 采用 灰色系统g m ( 1 ，1 ) 模型对雅安市城市化与环境耦合发展变化进行预测【l 】；刘耀彬等 ( 2 0 0 5 ) 采用灰色关联度模型对中国区域城市化与生态环境耦合关系与协调程度进行定 量评价【3 5 1 。 ( 4 ) 耦合协调度模型 v a l e r i ei l l i n g w o r t h ( 1 9 9 6 ) 借鉴物理学中的容量耦合( c a p a c i t i v ec o u p l i n g ) 概念采 用的容量耦合系数模型【3 6 】；廖重斌( 1 9 9 9 ) 利用推导出的协调度和协调发展度的计算模 型，将得出的协调度和协调发展度作为评判标准，评价其协调发展水平( 协调发展度) 的 方法，研究珠江三角洲城市群环境与经济协调发展状况【3 刀；张晓东等( 2 0 0 1 ) 建立的环 境承载力与经济发展水平之间的协调度模型【3 8 】；乔标等( 2 0 0 5 ) 借助于系统科学理论建 立的城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型”】。 ( 5 ) 模糊理论 由于水资源系统具有自然与社会双重属性，有着明显的动态可变性，因此，有些学 者采用模糊理论定量研究水资源与社会经济之间的协调度。如，王春泽等( 2 0 0 4 ) 采用 模糊模式识别模型对区域水资源与社会经济协调程度进行研究【矧，并得出满意结果：盖 美等( 2 0 0 8 ) 采用陈守煜教授最新提出的可变模糊识别模型进行大连市水资源与社会经 济协调分析【4 1 1 。 1 3 主要研究内容和框架 本文研究内容包括定性分析和定量分析两个部分。 定性分析部分主要做以下研究：阐述城市化与水资源交互耦合的基本概念及理论基 础；辽宁沿海经济带城市化及水资源系统发展现状；保证辽宁沿海经济带城市化与水资 源协调可持续发展的对策研究等内容。 定量分析主要有：以辽宁沿海经济带大连、丹东、锦州、营口、盘锦和葫芦岛6 个 城市作为研究对象，建立辽宁沿海经济带城市化系统评价指标体系和水资源系统评价指 标体系，主要采用耦合协调度模型对指标进行计算分析。通过耦合协调度模型，计算出 5 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 辽宁沿海经济带1 9 9 4 2 0 0 7 年城市化与水资源的耦合度与耦合协调度变化贡献值，并将 结果绘制成城市化综合评价函数、水资源综合评价函数、耦合度和耦合协调度曲线图， 进行时序变动分析；采用g i n i 系数进一步计算其耦合度与耦合协调度的区域差距变化， 从而分析不同因子对总的区域差异的影响；以2 0 0 7 年为现状年，划分出城市化与水资 源耦合度与耦合协调度的等级，来判断分析辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合发 展的状况。 论文的技术路线图见图1 1 。 辽宁师范大学硕士学位论文 文献阅读 i 文字、图件收集 国内外研究成果总结统计数据收集 研究的理论基础 水资城市 协 生 可 源保化与 调 态 持 证区水资 发 经 续 域经源交 展 济 发 济发 互耦 展的合的 理 学 展 理论含义 论 理 理 论 论 l 城市化与水资源交互耦合关系评价模型 研究区域城市化与水资源系统现状分析 h i 城市化发展现状水资源系统现状 i 研究区域城市化与水资源交且耦合关系研究 l 相应的对策措施 i 结论及展望 图1 1 技术路线图 f i g 1 1 r e s e a r c hp r o c e s sa n dt e c h n o l o g yr o a d m a p 7 阳 l 证l l 1 _ j - i 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 1 4 本文创新点 当前对辽宁沿海经济带侧重于城市化与经济发展的理论研究，或者生态环境与经济 发展的论证与探讨，而对该区域城市化进程对水资源产生的影响，以及水资源对城市化 的约束作用研究很少。本研究从城市化发展与水资源两个角度出发，将城市化系统与水 资源系统有机结合起来，研究城市化与水资源交互耦合关系。 创新之处在以下两方面： 一是从大系统理论出发，将城市化发展与水资源视为两个子系统，提出辽宁沿海经 济带城市化与水资源交互耦合关系的要素特征，建立了城市化与水资源交互耦合评价指 标体系，并运用耦合度和耦合协调度计算模型对城市化与水资源的耦合状况进行综合评 价，为全面理解与把握二者的关系提供了一套可行的分析框架。 二是对城市化与水资源交互耦合的辩证关系、耦合度与耦合协调度区域差距变化、 耦合阶段与协调发展类型判别进行全面系统的分析，并提出相应的对策及建议。本研究 在某种程度上具有一定开拓性，其研究成果可能为其他沿海经济带的研究提供借鉴。 辽宁师范大学硕士学位论文 2 研究的理论基础和方法 2 1 水资源保证区域经济发展的理论 人类经济活动离不开水资源，水资源同时也是区域经济发展的保证，两者存在的相 关性主要体现在两个方面，即前者的发展对后者的需求和后者的变化影响前者政策的调 整。因此，应综合考虑与需水相关联的区域经济系统和与供水相关的水资源系统，时刻 掌握后者充足支撑前者发展、后者短缺影响前者发展和水资源调配耦合区域经济联动的 规律，以此奠定水资源保证区域经济发展的理论基础【4 2 1 。 水资源是推动区域经济发展的强大促进因素，也是工业和城市发展的重要保障条 件。区域经济发展不仅包括含国内生产总值和人均国民收入的增长，而且包括产业结构 演进和空间组织的变化。分析水资源供给对区域经济发展的支撑作用，可以从产业结构 演进、经济总量增长和空间结构组织变化三个方面考虑。 2 1 1 水资源供给对产业结构演进的作用 经济总量的增长依赖于产业结构的演进，另一方面，产业结构演进过程中主导产业 的转换已成为工业化进程中的主旋律。水资源作为资源系统中重要的有机组成部分，通 常是与其他资源匹配组合而共同发挥作用的。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，产业结构一般是随着经济的发展而不断演变。在前工业化阶 段，由于社会生产力水平低下，人类改造利用自然的能力很弱，产业结构主要以农业为 主，使得水资源对农业经济的发展作用处于直接的方式；在工业化由初期阶段演进到中 期阶段，产业结构主要是以轻纺工业为代表的劳动密集型产业和以能源材料为主的资本 密集型产业为主，工业取水量和用水量由缓慢增长迅速发展为快速增长，产业结构后期 是以加工工业为代表的技术密集型产业为主，工业取水量保持稳定，但用水量仍缓慢增 长：在后工业化阶段，人类进入到主要从事对高级的物质与精神生活等产品的生产，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，工业取水量和用水量逐步下 降，水的重复利用率提高。随着产业结构的不断演进，对资源结构的直接依赖越来越小， 从开发初期主导产业与资源结构关联密切到开发后期主导产业与资源结构关联愈来愈 小，甚至毫无关系。因而，作为资源结构有机组成部分的水资源，对产业结构的作用程 度亦相应随之减弱。 2 1 2 水资源供给对区域经济总量的作用 经济的生产过程是指通过劳动将资源转换成为产品或提供服务，因此总产出量与区 域资源总量有直接的关系，经济总量关系区域经济发展的目标能否实现。水资源作为生 9 辽宁沿海经济带城市化与水资源交互耦合关系研究 产过程中必备的资源之一，对区域经济增长影响较大。把区域经济的产出和投入关系用 下列函数式来表示： y = f ( x l ，x 2 ，x 。，k ，) ( 2 1 ) 式中：y 为最大产出量；x i ( 滓1 ，2 ，n ) ；k 为资本的投入；l 为劳动的投入。 假设x l 为水资源投入，从式2 1 可得出，国内生产总值的相应增量不仅取决于水资 源的新增投入，还取决于相应的资本投入、新增劳务投入以及新增的中间投入，因此新 增的水资源量所形成的国内生产总值的相应增量仅占整个新增国内生产总值的某一比 例。 2 1 3 水资源短缺影响区域经济发展 水资源短缺影响区域经济总量，经济的发展对缺水具有一定的弹性，可分为缺水程 度小于5 时、缺水程度达到5 1 0 时和缺水程度大于1 0 时三个阶段，从而对经济 的影响表现为经济的感应不十分灵敏、经济发展开始受到影响，以及经济发展受到严重 影响，对区域经济影响程度逐步加剧。水资源短缺对产业结构调整也有影响，使产业结 构向工业和服务业部门调整，工业部门结构和农业种植结构向低耗水型调整。 水资源是基础性自然资源，又是具有战略性的经济资源，是一个国家综合国力的有 机组成部分，是支撑国民经济发展的命脉，对国民经济的发展具有举足轻重的作用。由 于受资源系统与经济系统耦合作用的影响，在水资源保障区域经济发展的研究中，有必 要不断深化在工业化和城市化的历史进程中协调水资源与人类社会发展的关系。 2 2 城市化与水资源交互耦合关系的理论基础 2 2 1 基本概念 ( 1 ) 城市 城市是以非农业产业和非农业人口集聚形成的较大居民点( 包括按国家行政建制设 立的市、镇) 。经济学中对城市定义是指具有相当面积、经济活动和住户集中，以致在 私人企业和公共部门产生规模经济的连片地理区域。城市是人口集中、工商业发达、居 民以非农业人口为主的地区，通常是周围地区的政治、经济、文化中心，是住房、劳动 力、土地、运输等等相互交织在一起的网状系统，城市的出现，是人类走向成熟和文明 的标志，也是人类群居生活的高级形式。沿海城市是指有海岸线的直辖市和地级市( 包 括其下属的全部区、县和县级市) 。 ( 2 ) 城市化 辽宁师范大学硕士学位论文 城市化( u r b a n i z a t i o n ) 是指人口向城市地区集中和农村地区转变为城市地区的过 程，是一个涉及人口、经济、社会、文化等多方面的社会经济转变过程【28 1 。其基本 特征从空间上、数量上、经济上、和质量上分别表现在城市规模放大、农业人口转 变为非农业人口、非农经济代替农业经济以及居民生活方式现代化。 ( 3 ) 水资源的要素特征 水资源在自然演化、经济发展和社会进步的过程中表现出自然、经济和社会三方面 属性。 水资源的自然属性体现在水资源是资源系统中重要的有机组成部分，是不可替代的 可更新的自然资源，是人类和生物赖以生存的环境资源。水资源量减少可以导致森林草 原退化、河流湖泊萎缩、地下水位下降，甚至导致水土流失、土地荒漠化等生态环境问 题，不合理地利用水资源还可以导致次生盐渍化加重、水体污染、水资源危机逐步加剧 和水环境的不断恶化。 水资源的经济属性体现在它是支撑国民经济的先导资源，对国民经济的发展具 有举足轻重的作用。随着人口的增长和经济的发展，经济社会部门在一定时期内对 水的需求量持续增加，使水资源短缺的地区，从不同程度制约了区域经济的发展， 水资源己转变成为经济资源或一部分成为商品，具有资产的某些特征【4 3 1 。水资源的 状况和发展态势是一个国家综合国力的重要组成部分，水资源开发、利用和保护的 程度标志着国家经济和社会发展水平。 水资源问题已经成为影响社会发展和稳定的重要因素【4 4 1 。人类的生存及现代文 明建设，都和水产生直接的重要联系，水资源相对丰富，则对该地区经济发展有了 基本的保证，水利作为国民经济和社会发展的基础设施和基础产业，也成为一个国 家经济社会可持续发展的支撑条件。 2 2 2 协调发展理论 协调一方面是指事物间关系的理想状态，另一方面是指实现这种理想状态的过 程；系统科学中，协调是为实现系统总体演进的目标，两种或两种以上相互关联的 系统或系统要素之间配合得当、和谐一致的一种良性循环的关系；发展是指系统或 系统组成要素本身由简单到复杂、由低级到高级、由小及大、由无序到有序的变化 过程。从本次研究范围定义，协调发展就是区域p e d r 系统( 即人口、资源、