河北省水资源可持续利用评价及影响因素分析

王健泉; 秦欢欢; 徐良才; WANG Jian-quan; QIN Huan-huan; XU Liang-cai

doi:10.12396/jsgg.2024220

节水灌溉 ›› 2024 ›› (12) : 19-25. DOI: 10.12396/jsgg.2024220

农业水土资源与生态环境

河北省水资源可持续利用评价及影响因素分析

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Study on the Evaluation of Water Resources Sustainable Utilization and Its Influencing Factors in Hebei Province

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摘要

定量评价河北省水资源可持续利用状况及其影响因素，为该省水资源利用的可持续发展提供数据支撑。利用水资源利用与经济社会发展匹配度模型、水资源生态足迹模型和对数平均迪氏指数法（LMDI），核算了2004-2021年河北省水资源生态足迹与生态承载力。在此基础上，定量分解了影响河北省水资源生态足迹变化的因素。结果表明：①河北省人均GDP呈增长趋势，人均用水量在经历短暂的增长期后呈波动下降趋势，2者匹配度呈增长后下降趋势；②在研究期内，水资源均处于亏损状态，且亏损较严重，水资源利用压力过大，处于不可持续利用的局面，亟需采取积极的措施来扭转这一局面；③在水资源生态足迹变化过程中，经济效应对其促进作用最大，人口效应次之，技术效应起了抑制作用，结构效应在研究期不同年份下对其表现为促进或抑制作用。

Abstract

Quantitatively evaluating the status of water resources sustainable utilization in Hebei Province and its influencing factors, and to provide data support for the sustainable development of water resources utilization in the province. Using the model of matching degree between water resources utilization and economic and social development, the water resources ecological footprint model and the Logarithmic Mean Divisia Index (LMDI) method, the ecological footprint of water resources and ecological carrying capacity of Hebei Province from 2004 to 2021 were calculated. On this basis, the factors affecting the change of the ecological footprint of water resources in Hebei Province were quantitatively decomposed. The results show that: ①GDP per capita in Hebei Province shows a growing trend, water consumption per capita shows a fluctuating downward trend after a short period of growth, and the match between them shows a trend of growth followed by a downward trend. ②During the study period, water resources are all in deficit, and the deficit is serious, and the pressure of water resources utilization was excessive. It was an unsustainable utilization situation and it’s necessary to take active measures to reverse it. ③In the process of changes in the ecological footprint of water resources, the economic effect contributes the most, followed by the demographic effect, while it is inhibited by the technological effect. The structural effect either facilitated or inhibited the process in different years of the study period.

关键词

水资源可持续利用 / 匹配度模型 / 水资源生态足迹模型 / LMDI法 / 河北省

Key words

sustainable use of water resources / fitness model / water resources ecological footprint model / LMDI method / Hebei Province

基金

2021年江西省地质局科研项目(赣煤地字[2020]55号)

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王健泉 , 秦欢欢 , 徐良才. 河北省水资源可持续利用评价及影响因素分析[J].节水灌溉, 2024(12): 19-25 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024220

WANG Jian-quan , QIN Huan-huan , XU Liang-cai. Study on the Evaluation of Water Resources Sustainable Utilization and Its Influencing Factors in Hebei Province[J].Water Saving Irrigation, 2024(12): 19-25 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024220

水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是人类生存、经济发展和社会进步的物质基础^[1]，在资源安全、能源供应、粮食生产和环境维护等方面发挥着不可替代的作用^[2]。在自然因素和人类活动的影响下，各种水文特征的波动不断加剧，主要表现为区域性暴雨、洪涝灾害、大规模和长期干旱、极度降水和降雪^[3]。从这个意义上讲，水资源可持续利用对促进区域社会、经济、生态环境协调发展至关重要。因此，区域水资源可持续利用发展已成为了各界人士关注的焦点与科学研究的热点。

定量评价区域水资源可持续利用水平在水资源可持续管理过程中扮演的角色愈发重要。因此，各种水资源可持续利用评价方法被应用在许多研究中，包括模糊综合评价法^[4]、系统动力学法^[5]、遥感、地理信息系统法^[6]、生态足迹法^[7-9]。相比之下，生态足迹法将社会经济发展因素纳入会计范围则更为直观和更具可操作性，是一种更具优势的评价方法。水资源生态足迹法是在REES教授提出的生态足迹法^[10]的基础上进行拓展，是一种有力评价区域水资源可持续利用水平与程度的方法，被广泛应用于水资源可持续利用评价方面。邓锦山等^[8]收集了2005-2019年川东南地区的社会经济、水资源利用等数据，构建了川东南地区水资源生态足迹模型，从定量视角下对研究区水资源可持续利用水平的时空变化特征进行了分析。王娜等^[9]以鄂尔多斯市为研究区，利用水资源生态足迹理论、LMDI模型分析了研究区水资源生态足迹演变趋势以及影响因素，在此基础上，引进Tapio脱钩模型，评价了水资源利用与经济发展协调关系。岳晨等^[10]以水资源生态足迹为理论基础，构建了叠加水资源生态足迹三维模型，分析福建省水资源生态足迹、生态承载力以及水资源空间格局，以期为福建省水资源可持续管理提供可借鉴的科学依据。

河北省每年的粮食产量为满足京津冀地区的粮食需求提供了稳定的保障。然而，河北省多年人均水资源占有量仅为307 m^3[11]，远低于国际公认的“极度缺水标准”(人均500 m³)，是典型的资源型缺水省份^[12]。此外，河北省从20世纪70年代开始大量开采地下水，地下水位持续下降，至今地下水仍严重超采，带来了一系列生态环境问题^[13]。河北省水资源量以及水环境状况堪忧，极大制约当地的社会经济发展。现有对河北省缺水问题而展开的研究主要利用水足迹法^[14]和指标体系法^[15]，基于水生态足迹法的研究较少，引起水生态足迹变化的因素以及作用机制尚不清楚。为解决此问题，本文利用水资源利用与经济社会发展匹配度模型、水资源生态足迹模型、对数平均迪氏指数模型，客观评价河北省 2004-2021年水资源可持续利用状况，分析和研究其驱动因素。研究结果可给河北省水资源可持续管理提供科学依据。

1 材料与研究方法

1.1 研究区概况

河北省位于北纬36°05′~42°40′，东经113°27′~119°50′，地形的分布特征为西北部（山地、丘陵和高原）高于东南部（平原），是中国所有省份中同时兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊、海滨的省份，总面积为18.88万km²，属温带大陆性季风气候。如图1所示，研究区多年的平均降水量、水资源量和用水量依次为518.96 mm、161.83亿m³和191.05 亿m³，平均人均水资源占有量为223.88 m³，远低于人均500 m³的极度缺水标准，是极度缺水省份；国内生产总值持续增长，平均值为22 743.93亿元，其中平均第一、二、三产业生产值依次为2 687.42、9 874.28、10 182.24亿元。

图1 河北省2004-2021年平均降水量、人均水资源量、水资源量、用水量以及国内生产总值变化曲线

Fig. 1 Changes in average precipitation, per capita water resources, water resources, water consumption,and GDP in Hebei Province from 2004 to 2021

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1.2 水资源利用与经济社会发展匹配度模型

匹配度是水资源利用与经济社会匹配程度的量化指标^[16]，能衡量区域不同时间和空间的水资源与经济社会协调发展程度；匹配程度强（弱），说明适水产业布局好（差）。计算匹配度的模型如下：

a_{i} = 1 - \frac{|r_{i} - s_{i}|}{m a x {r_{i}, s_{i}} - m i n {r_{i}, s_{i}}} (i = 1,2, \dots, T)

（1）

r_{i} = \frac{x_{i}}{\sum_{i = 1}^{T} x_{i}} s_{i} = \frac{y_{i}}{\sum_{i = 1}^{T} y_{i}}

（2）

式中：

a_{i}

为变量

x

和

y

之间的匹配度；

r_{i} 、 s_{i}

为研究区第

i

年变量

x 、 y

与研究时段变量

x 、 y

的占比。若匹配度

a_{i} \geq 0.8

，则为匹配；若

0.6 < a_{i} < 0.8

，则为较匹配；若

a_{i} \leq 0.6

，则为不匹配^[17]。

1.3 水资源生态足迹模型

水资源生态足迹^[18]与承载力^[19]的计算公式如下：

E F_{w} = N e f_{w} = \sum_{i = 1}^{4} \frac{r_{w} W_{i}}{P_{w}}

（3）

E C_{w} = 0.4 r_{w} ϕ (\frac{Q}{P_{w}})

（4）

ϕ = P / P_{w}

（5）

P = Q / S

（6）

式中：

E F_{w}

、

E C_{w}

为研究区水资源生态足迹、承载力，hm²；

N

为总人口，人；

e f_{w}

为人均水资源生态足迹，hm²/人；

r_{w}

为全球水资源均衡因子，取5.19^[8]；

W_{i}

为第

i

类用水部门用水量，分为生活、工业、农业和生态环境4类用水部门，m³；

P_{w}

为全球水资源平均生产能力，m³/hm²，取3 140^[10]。

0.4

是扣除用于生态和生物多样性补偿面积后的可用水资源比例^[20]；

Q

为水资源总量，m³；

ϕ

为区域水资源产量因子；

S

为区域的面积，hm²；

P

为区域水资源生产能力，m³/hm²。依据公式(5)和(6)，计算出2004-2021年水资源产量因子，具体见表1。

表1 2004-2021年河北省水资源产量因子

Tab.1 Water resource production factors for Hebei Province from 2004 to 2021

年份	产量因子	年份	产量因子	年份	产量因子
2004	0.260	2010	0.232	2016	0.351
2005	0.227	2011	0.265	2017	0.233
2006	0.181	2012	0.397	2018	0.277
2007	0.202	2013	0.297	2019	0.191
2008	0.272	2014	0.179	2020	0.247
2009	0.238	2015	0.228	2021	0.635

1.4 水资源可持续利用评价指标

为深入了解河北省水资源利用持续性程度，选取3个评价指标，其计算公式如下^[20-22]：

E D_{w} = E C_{w} - E F_{w}

（7）

F P_{w} = \frac{E F_{w}}{E C_{w}}

（8）

E F_{G} = \frac{E F_{w}}{G}

（9）

式中：

E D_{w}

为水资源生态盈亏，hm²，正值（负值）代表盈余（亏损）；

F P_{w}

为水资源生态压力指数，

F P_{w}

值（大于）小于1，代表水资源利用（不）安全；

E F_{G}

为万元GDP水资源生态足迹，hm²/万元，计算值大（小）表示利用率低（高）；G为GDP，万元。

1.5 LMDI模型

相比拉氏指数和迪氏指数法，对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)既消除了分解残差项，又解决了零值问题，对分解目标变量的影响因素结果具有良好的准确性和聚合性^[23,24]。本文利用该法分析河北省水资源生态足迹变化的影响因素，模型如下：

E F_{w} = \sum_{i} \frac{E F_{w i}}{E F_{w}} \frac{E F_{w}}{G} \frac{G}{R} R = \sum_{i} H_{i} Y Z R

（10）

式中：

E F_{w}

为水资源生态足迹，hm²；

i

为水资源生态足迹账户类型；

E F_{w i}

为第

i

类账户用水生态足迹，hm²；

G

为国内生产总值，万元；

R

为人口数，人；

H_{i}

为第

i

类账户用水生态足迹与总用水生态足迹的比值；

Y

为单位国内生产总值的水资源生态足迹；

Z

为人均国内生产总值。

根据式(10)推出第t年与基准年（2004年）的第

i

类账户用水生态足迹变化量可表示为^[25]：

Δ E F_{w i} = E F_{w i t} - E F_{w i 0} = Δ H_{i} + Δ Y + Δ Z + Δ R

（11）

∆ H_{i} = l n \frac{H_{i t}}{H_{i 0}} \sum_{i} \frac{E F_{w i t} - E F_{w i 0}}{l n E F_{w i t} - l n E F_{w i 0}}

（12）

∆ Y = l n \frac{Y_{t}}{Y_{0}} \sum_{i} \frac{E F_{w i t} - E F_{w i 0}}{l n E F_{w i t} - l n E F_{w i 0}}

（13）

∆ Z = l n \frac{Z_{t}}{Z_{0}} \sum_{i} \frac{E F_{w i t} - E F_{w i 0}}{l n E F_{w i t} - l n E F_{w i 0}}

（14）

∆ R = l n \frac{R_{t}}{R_{0}} \sum_{i} \frac{E F_{w i t} - E F_{w i 0}}{l n E F_{w i t} - l n E F_{w i 0}}

（15）

式中：

Δ H_{i}

为第i类账户的结构效应，

Δ Y

为技术效应，

Δ Z

为经济效应，

Δ R

为人口效应，正值（负值）代表促进（抑制）作用；

E F_{w i t}

（

E F_{w i 0}

）为第t年（基准年）第

i

类账户用水生态足迹；

H_{i t} 、 Y_{t} 、 Z_{t} 、 R_{t}

(

H_{i 0} 、 Y_{0} 、 Z_{0} 、 R_{0}

)分别代表第t年(基准年)第

i

类账户用水生态足迹的结构效应和技术效应、经济效应、人口效应。

1.6 数据来源

降水量、水资源总量、总用水量及各部门用水量源自2004-2021年《河北省水资源公报》，国内生产总值以及三大产业生产值、人口数量源自2005-2022年《河北省统计年鉴》。

2 结果与分析

2.1 水资源利用与经济社会发展的匹配度

从图2（a）可知，研究期内人均GDP呈持续增长趋势，从1.11 万元(2004年)升至5.42 万元(2021年)，人均用水量增到2006年的295.8 m³后，开始呈波动下降趋势，匹配度在2012年达到最大值（0.995）后持续下降。这主要是在2012年前，区域供水量能够满足河北省快速发展经济的需水量，同时人均用水量逐年波动下降，使得匹配度逐渐增加。在2012-2018年，匹配度由匹配变为较匹配，显然水资源无法承载经济持续增长下所带来的需水量。在2018年后，人均用水量变化趋于稳定，然而，经济发展势头仍持续向好，致使匹配度由较匹配变为不匹配，表明水资源利用效率得到提高，但水资源也逐渐成为遏制社会经济持续发展的阻力。

图2 河北省2004-2021年的水资源利用与经济社会发展之间的匹配度

Fig.2 Matching degrees between water resources utilization and economic and social development in Hebei Province from 2004 to 2021

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具体到人均各产业用水与各生产总值的匹配度[图2(b)~图2(d)]。第一产业和第二产业人均GDP均呈波动上升趋势，同时人均农业、工业用水量均呈波动下降趋势，2者匹配度依次增至2011年（0.962）、2012年（0.981）后，均呈显著下降趋势，其变化规律整体与人均GDP和用水量及匹配度一致。但值得思考的是图2（d），在研究期内，第三产业人均GDP呈稳定增长趋势，同时匹配度呈先升后降趋势，但人均生活用水量呈波动上升趋势，这与前3者的变化趋势相反，表明生活用水存在严重浪费现象，说明居民的节水意识有待提高，生活用水效率有很大的提升空间。

2.2 水资源生态足迹与生态承载力核算

从表2可知，人均水资源生态足迹（均值为0.439 hm²/人）呈波动下降趋势，年变化幅度较小，平均值为-0.004 1 hm²/人。具体到各用水部门，人均农业用水生态足迹先增至2006年的0.376 hm²/人后，再降到2021的0.216 hm²/人，降幅42.6%。同时，其贡献率从2006的76.91%降至2021年的53.41%，平均贡献率为71.10%，比重占绝对优势，说明通过调整种植结构、提高农业用水效率、合理改种低耗水农作物，进而降低农业用水的消耗，对减少水资源消耗起到举足轻重的作用；人均工业用水生态足迹均值为0.053 hm²/人，是人均农业用水生态足迹均值的16.88%，同时其平均贡献率为11.99%，表明工业发展具有很大的潜力，河北省应根据实际情况作进一步调整；人均生活用水生态足迹呈稳定增长趋势，其整体贡献率也表现出增长趋势，从2004年的9.32%增至2021年的15.28%，增长了1.64倍。然后，人口增长率在研究期内整体呈下降趋势，但人均生活用水生态足迹并未由此而下降，说明生活用水方面较为不合理，存在利用率较低的情况，这与章节2.1的结论一致；人均生态用水生态足迹在研究前期，其增长较缓慢，但在后6 a以平均年增长量0.013 hm²/人快速增长，同时，其贡献率在后2 a均超过人均工业、生活用水生态足迹的贡献率，说明人们保护环境意识逐日得到提高。

表2 2004-2021年河北省各用水部门水资源生态足迹及其贡献率

Tab.2 Ecological footprint of water resources and its contribution rates by water use sectors in Hebei Province from 2004 to 2021

年份	用水生态足迹								人均水资源生态足迹/（hm²·人^-1）
年份	人均农业/（hm²·人^-1）	贡献率 /%	人均工业/（hm²·人^-1）	贡献率 /%	人均生活/（hm²·人^-1）	贡献率 /%	人均生态/（hm²·人^-1）	贡献率 /%	人均水资源生态足迹/（hm²·人^-1）
2004	0.367	77.53	0.061	12.92	0.044	9.32	0.001	0.23	0.473
2005	0.372	76.62	0.062	12.75	0.049	10.16	0.002	0.47	0.486
2006	0.376	76.91	0.063	12.86	0.047	9.66	0.003	0.57	0.489
2007	0.371	77.17	0.060	12.44	0.047	9.79	0.003	0.60	0.480
2008	0.347	75.92	0.060	13.03	0.047	10.22	0.004	0.83	0.457
2009	0.346	75.97	0.056	12.24	0.047	10.40	0.006	1.39	0.455
2010	0.338	75.89	0.053	11.91	0.048	10.72	0.007	1.48	0.445
2011	0.328	73.28	0.059	13.12	0.053	11.75	0.008	1.85	0.448
2012	0.325	73.17	0.057	12.91	0.053	11.97	0.009	1.95	0.445
2013	0.312	71.95	0.057	13.19	0.054	12.43	0.011	2.43	0.434
2014	0.314	72.18	0.055	12.70	0.054	12.50	0.011	2.62	0.435
2015	0.304	72.24	0.051	12.04	0.055	13.05	0.011	2.67	0.421
2016	0.287	70.11	0.049	12.02	0.058	14.19	0.015	3.68	0.409
2017	0.281	69.45	0.045	11.20	0.060	14.85	0.018	4.50	0.405
2018	0.269	66.37	0.042	10.46	0.062	15.21	0.032	7.95	0.406
2019	0.254	62.73	0.042	10.32	0.060	14.83	0.049	12.12	0.405
2020	0.239	58.93	0.040	9.95	0.060	14.76	0.066	16.37	0.405
2021	0.216	53.41	0.039	9.72	0.062	15.28	0.087	21.59	0.404
均值	0.314	71.10	0.053	11.99	0.053	12.28	0.019	4.63	0.439

由图3可知，人均水资源生态承载力呈波动变化趋势，这与平均降水量动态变化较相似，说明后者对前者起到较大的影响，其均值为0.046 hm²/人,仅为人均水资源生态足迹均值的10.5%，从而导致研究期水资源处于亏损较严重状态，其中2006年亏损最严重（0.47 hm²/人）。计算水资源生态压力指数可以进一步掌握水资源利用安全状况，研究期内水资源生态压力指数均大于1，巅峰值为26.25，水资源利用处于极度不安全状态，亟需采取积极行动来扭转这一局面。然而万元GDP水资源生态足迹呈下降趋势，表明水资源利用率越来越高，但在研究末期，其下降速度相对缓慢，说明当前的节水技术较成熟以及所带来的节水效果已不再显著，需在节水技术方面作进一步突破以提高节水效率。总体而言，河北省在研究期内水资源可持续利用状况不容乐观，需从多方面采取积极行动，才能在一定程度上实现水资源可持续利用发展。

图3 河北省水资源可持续利用评价指标

Fig.3 Evaluation indicators for sustainable utilization of water resources in Hebei Province

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2.3 水资源生态足迹的影响因素分析

为量化影响水资源生态足迹变化因素，以2004年为基准年，利用LMDI模型分解影响河北省水资源生态足迹变化的因素，并分析各因素的影响效应，具体见图4。

图4 河北省水资源生态足迹分解效应以及各部门用水对结构效应的影响

Fig.4 Decomposition effects of the ecological footprint of water resources in Hebei Province and the impact of water use by sector on structural effects

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经济效应对水资源生态足迹增长起到的作用最大。2004-2007年，经济效应呈持续增长态势；2008年发生了金融危机，经济发展受到了冲击，其消耗的水资源生态足迹有所下降，导致2008-2009年经济效应增长较缓慢；2010-2018年，经济增长逐渐复苏，经济效应以一定的速度持续增长；2019年新冠疫情的突发，河北省经济发展受到不同程度的冲击，导致经济效应引起的水资源生态足迹增长较为缓慢。总体而言，研究期内经济效应呈增长趋势，累计为水资源生态足迹增长贡献了4 567.12万hm²。发展河北省经济对增强区域协调发展起到至关重要的作用，加快经济发展步伐将增加对水资源的消耗以及依赖性，进而加剧了水资源生态足迹的消耗。

人口效应对水资源生态足迹增长起到次要的作用。人口效应呈稳步增长趋势，累计为水资源生态足迹增长贡献了258.91 万hm²。在研究期内，河北省人口增长强度有所下降（2004-2010年平均人口增长率为0.92%，2011-2021年平均人口增长率为0.32%），但人口效应引起的水资源生态足迹增长并未因此受到影响，表明水资源利用方面存在浪费现象，从而导致人口效应一直增长。基于章节2.1和2.2的分析结论，说明用水浪费主要在生活用水方面。

结构效应对水资源生态足迹变化起到较小的作用。2004-2007年和2011-2012年对水资源生态足迹增长起到促进作用，其余年份均表现为抑制作用。从整体上看，其作用表现出抑制，累计贡献了-15.49 万hm²。具体到各部门用水对结构效应的影响[图4（b）]，研究期内农业用水对结构效应增长均表现为抑制，且抑制作用逐年变大。冯娇娇^[26]指出耕地面积减少是导致农业用水量持续下降的主要原因，因此说明农业用水对结构效应增长表现为抑制作用且逐年变强可能与提高农业灌溉效率、调整种植结构、改种低耗水农作物和耕地面积减少有关。生活用水对结构效应变化表现出促进且整体呈增长态势，需有关管理部门加强对其管理力度，争取将促进作用扭转为抑制作用。生态环境用水对结构效应增长表现出促进，这主要是河北省逐渐重视生态环境保护并投入大量资金。然而，生态环境用水效率尚处于较低阶段，进而导致对结构效应增长为正效应，特别在后4 a，其正效应逐渐增强，是结构效应对水资源生态足迹增长表现出促进的主要原因，因此，提高生态环境用水效率是间接减少水资源生态足迹消耗的有效途径。工业用水对结构效应的作用表现为促进或抑制，从促进作用（2004-2013年）过渡到抑制作用（2014-2021年），表明工业节水应用水平逐渐提高以及工业管理制度越来越成熟，工业用水效率朝着更好的趋势发展。

技术效应是抑制水资源生态足迹增长的主要因素。对河北省而言，区域水资源无法满足同经济发展所带来的需水量，通过技术改革来缓解其严峻的用水形势较其它办法更为经济简便。技术效应对水资源生态足迹增长均表现出抑制，累计贡献了-5 024.43 万hm²。在研究末期，技术效应抑制水资源生态足迹增长作用逐渐被削弱，说明当前技术趋于成熟以及所带来的节水效果不再显著。同时，该效应和结构效应的抑制作用强于经济效应和人口效应的促进作用，使得总效应对水资源生态足迹增长表现出抑制。

3 讨论

本文基于水资源生态足迹模型，研究了河北省2004-2021年水资源利用可持续性，结果表明水资源均处于生态赤字，与李腾等^[14]关于河北省水资源安全利用问题的结论具有相似性，侧面说明了本研究的科学性。本研究结果与李腾等人的研究结果均指出：农业用水生态足迹及其贡献率均呈逐年递减趋势，这与农业灌溉技术改革、调整种植结构、耕地面积下降等因素相关。冯娇娇^[26]指出耕地面积的持续下降是农业用水量减少的主要因素，同时农业用水量仍是总用水量的主力军；马素英等^[27]指出河北省农业灌溉用水方式较为粗放、高耗水农作物种植比重偏大等问题，说明农业用水具有很大的节约空间、用水合理性有待提高。与此同时，要求在现有的耕地面积下，应精化农业灌溉方式、细化种植结构、提高粮食生产竞争力，保障河北省乃至国家的粮食安全。

利用LMDI模型分解影响水资源生态足迹变化的驱动因素，结果与方伟成等^[25]的研究结论相似，均表现为经济效应对其起到的促进作用最大、人口效应次之，技术效应显著抑制了水资源生态足迹的增长。本文较文献[25]更深层次分析了影响结构效应的因素。生活、生态环境用水是促进结构效应增长的主要因素，使得结构效应对水资源生态足迹增长起到促进作用，需有关部门重点关注这2者的用水情况。发展河北省经济对增强区域协调发展的重要性不言而喻。然而，从结果看来，经济效应是致使水资源生态足迹增长的主力军。河北省区域内水资源无法支撑发展经济的需水量，因此发展经济的同时应兼顾水资源利用情况。技术效应对抑制水资源生态足迹增长起到较大作用，但在研究末期，其抑制作用稳中有降。因此，需加快节水技术的改革速度，以增强其抑制作用。

4 结论

（1）人均GDP呈持续上升趋势，人均用水量、匹配度均呈先升后降的趋势，匹配度经历了不匹配（2004-2006年）、较匹配（2007-2009年）、匹配（2010-2015年）、较匹配（2016-2018年）、不匹配（2019-2021年）的动态变化过程。

（2）人均水资源生态足迹呈波动下降趋势，人均水资源生态承载力呈波动变化趋势，均值为0.046 hm²/人,是前者的10.5%，致使所有年份下水资源均处于亏损状态，但万元GDP水资源生态足迹呈下降趋势，表明水资源利用率越来越高。然而，研究期内水资源生态压力指数均大于1，说明水资源利用处于不安全状态，水资源长期处于不可持续利用的局面。

（3）经济效应、人口效应对水资源生态足迹增长起到了促进作用。其中，经济效应的促进作用最显著，累计贡献了4 567.12 万hm²，人口效应次之；技术效应对水资源生态足迹增长起到了抑制作用，累计贡献了-5 024.43 万hm²；结构效应在研究期不同年份下对水资源生态足迹增长起到的作用表现为促进或抑制。

（4）综合分析可知，生活和生态环境用水存在不同程度上的浪费，在今后的用水过程中，需相关部门重点关注这2者的用水情况。农业用水的节约空间较大，且比重占绝对优势，因此，通过采取积极措施提高农业灌溉效率来减少农业用水量，对缓解水资源消耗起到至关重要作用。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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摘要
Abstract
关键词
Key words
基金
引用本文
1 材料与研究方法
1.1 研究区概况
图1 河北省2004-2021年平均降水量、人均水资源量、水资源量、用水量以及国内生产总值变化曲线
1.2 水资源利用与经济社会发展匹配度模型
1.3 水资源生态足迹模型
表1 2004-2021年河北省水资源产量因子
1.4 水资源可持续利用评价指标
1.5 LMDI模型
1.6 数据来源
2 结果与分析
2.1 水资源利用与经济社会发展的匹配度
图2 河北省2004-2021年的水资源利用与经济社会发展之间的匹配度
2.2 水资源生态足迹与生态承载力核算
表2 2004-2021年河北省各用水部门水资源生态足迹及其贡献率
图3 河北省水资源可持续利用评价指标
2.3 水资源生态足迹的影响因素分析
图4 河北省水资源生态足迹分解效应以及各部门用水对结构效应的影响
3 讨论
4 结论
参考文献

收稿日期	接受日期	出版日期
2024-06-05	2024-08-29	2024-12-10
发布日期
2024-12-16

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基金

引用本文

1 材料与研究方法

1.1 研究区概况

图1 河北省2004-2021年平均降水量、人均水资源量、水资源量、用水量以及国内生产总值变化曲线

1.2 水资源利用与经济社会发展匹配度模型

1.3 水资源生态足迹模型

表1 2004-2021年河北省水资源产量因子

1.4 水资源可持续利用评价指标

1.5 LMDI模型

1.6 数据来源

2 结果与分析

2.1 水资源利用与经济社会发展的匹配度

图2 河北省2004-2021年的水资源利用与经济社会发展之间的匹配度

2.2 水资源生态足迹与生态承载力核算

表2 2004-2021年河北省各用水部门水资源生态足迹及其贡献率

图3 河北省水资源可持续利用评价指标

2.3 水资源生态足迹的影响因素分析

图4 河北省水资源生态足迹分解效应以及各部门用水对结构效应的影响

3 讨论

4 结论

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基金

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1 材料与研究方法

1.1 研究区概况

图1 河北省2004-2021年平均降水量、人均水资源量、水资源量、用水量以及国内生产总值变化曲线

1.2 水资源利用与经济社会发展匹配度模型

1.3 水资源生态足迹模型

表1 2004-2021年河北省水资源产量因子

1.4 水资源可持续利用评价指标

1.5 LMDI模型

1.6 数据来源

2 结果与分析

2.1 水资源利用与经济社会发展的匹配度

图2 河北省2004-2021年的水资源利用与经济社会发展之间的匹配度

2.2 水资源生态足迹与生态承载力核算

表2 2004-2021年河北省各用水部门水资源生态足迹及其贡献率

图3 河北省水资源可持续利用评价指标

2.3 水资源生态足迹的影响因素分析

图4 河北省水资源生态足迹分解效应以及各部门用水对结构效应的影响

3 讨 论

4 结 论

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参考文献

3 讨论

4 结论