基于Tapio和LMDI模型的沁河流域碳排放与水资源利用脱钩关系分析.pdf

第 39 卷第 4 期Vol 39 No 4水 资 源 保 护Water Resources Protection2023 年 7 月Jul.2023 基金项目:国家自然科学基金项目(52279027);国家重点研发计划项目(2021YFC3200201);河南省重大公益性项目(201300311500)作者简介:纪义虎(1998),男,硕士研究生,主要从事水文水资源研究。E-mail:通信作者:左其亭(1967),男,教授,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:zuoqt DOI:10 3880/j issn 10046933 2023 04 012基于 Tapio 和 LMDI 模型的沁河流域碳排放与水资源利用脱钩关系分析纪义虎1,左其亭1,2,3,马军霞1(1.郑州大学水利与交通学院,河南 郑州 450001;2.郑州大学黄河生态保护与区域协调发展研究院,河南 郑州 450001;3.河南省水循环模拟与水环境保护国际联合实验室,河南 郑州 450001)摘要:在界定沁河流域研究范围和对沁河流域碳排放趋势特征分析的基础上,采用 Tapio 脱钩模型分析了碳排放与水资源利用的脱钩关系,并采用 LMDI 模型分析影响碳排放的主要驱动因素。结果表明:沁河流域整体碳排放呈现波动增长态势,但碳排放增长率波动下降;沁河流域碳排放与水资源利用多数时间处于强负脱钩和扩张负脱钩状态,但逐渐出现强脱钩与弱脱钩状态,水碳关系逐渐向好;水资源利用效应和碳排放强度效应是驱动沁河流域碳排放增长的主要因素,用水效益效应是驱动碳排放减少的主要因素,碳排放强度效应与供水结构效应驱动效果逐渐变得更为显著。关键词:水资源利用;碳排放;Tapio 脱钩模型;LMDI 模型;沁河流域中图分类号:TV213.9 文献标志码:A 文章编号:10046933(2023)04009408Analysis of decoupling relationship between carbon emissions and water resources utilization in the Qinhe RiverBasin based on Tapio and LMDI models JI Yihu1,ZUO Qiting1,2,3,MA Junxia1(1.School of Water Conservancy andTransportation,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China;2.Yellow River Institute for Ecological Protection&Regional Coordinated Development,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China;3.Henan International JointLaboratory of Water Cycle Simulation and Environmental Protection,Zhengzhou 450001,China)Abstract:On the basis of defining the research scope of the Qinhe River Basin and analyzing the trend characteristics ofcarbon emissions in the Qinhe River Basin,the Tapio decoupling model was used to analyze the decoupling relationshipbetween carbon emissions and water resource utilization.The LMDI model was used to analyze the main driving factors ofcarbon emissions.The results show that the overall carbon emissions in the Qinhe River Basin show a fluctuating upwardtrend,but the fluctuation of carbon emission growth rate decreases.The carbon emissions and water resource utilization inthe Qinhe River Basin have been in a state of strong negative decoupling and expanded negative decoupling in the most ofthe time.The gradual emergence of strong and weak decoupling states indicates that the relationship between water andcarbon was gradually improved.Water resource utilization effect and carbon emission intensity effect are the main factorsdriving the increase of carbon emissions in the Qinhe River Basin,while the water efficiency effect is the main factor drivingthe reduction of carbon emissions.The driving effects of carbon emission intensity effect and water supply structure effectgradually become more significant.Key words:water resources utilization;carbon emissions;Tapio decoupling model;LMDI model;Qinhe River Basin 在当今全球气候变化加剧的严峻形势下,对碳排放的研究逐渐成为学界的研究重点。随着我国“双碳”目标的提出1,国内学者对碳达峰和碳中和的研究快速增多2-5,而作为清洁能源的水资源在实现“双碳”目标这项艰巨的任务中起着至关重要的作用6。近年来的气候变化影响了水循环的过程,水资源时空分布不均导致生态环境发生变化,使得生态系统碳汇能力发生改变;同时,高速发展的经济使得供水结构、用水效率等皆有一定的改变,这也影响着水资源在开采、输送和加工等过程中的碳排49放。因此,正确分析碳排放与水资源利用之间的关系对促进区域水碳关系协调发展起着至关重要的作用。近年来,已有较多学者进行了如城市水系统与碳排放关系7、污水再生与增值利用的减碳效益8、不同灌溉模式下水能消耗及碳排放的关联关系9等水碳关系的研究。脱钩概念由经济合作与发展组织(OECD)提出,以探讨环境破坏与经济发展之间的关系10,Tapio 脱钩模型被广泛应用于研究水资源利用11、碳排放12、经济发展13之间的相关关系。为进一步找出影响脱钩状态的主要因素,以寻求有效的手段进行调整,驱动效应分解是较为常用的方法。向彩红等14结合脱钩指数和对数平均迪氏指数(logarithmic mean divisia index,LMDI)模型分析了湖南省生产 消费系统的碳排放与经济增长关系,并将影响碳排放的因素划分为经济活动效应、产业结构效应、能源强度效应、能源结构效应和人口效应五大类。李丽丽等15测算了西北五省区 20042018 年经济增长与水资源消耗的脱钩程度,并运用分解模型探究了不同因素对实现脱钩的驱动贡献。孙诗阶等16基于脱钩理论分析了长江经济带各省市农业水污染与经济发展的脱钩关系,并构建了 LMDI 模型探究引起二者脱钩关系变化的驱动因素。从现有研究成果看,研究经济发展与水资源利用、碳排放之间脱钩关系及驱动因素是当前的研究热点之一,但进行区域水碳关系及从用水角度分析影响碳排放的驱动因素的研究并不多见。黄河流域是我国重要的能源基地,流域内煤炭储量占全国 50%以上,影响着全国的经济发展格局17,而沁河作为黄河重要的支流,在黄河国家战略中占有重要的地位。沁河流域是我国重要的能源化工基地,流域内矿产资源丰富,其中煤炭业是沁河流域的支柱产业,这也决定了沁河流域碳排放强度较高的现实。同时,随着能源工业及相关产业的快速发展,流域内水资源利用情况的变化成为影响流域经济发展乃至碳排放的重要因素,实现沁河流域水碳协调发展对实现我国“双碳”目标意义重大。由于沁河流域内水资源情况复杂18,各地用水结构及效率相差较大,为了实现“双碳”目标,各地应根据自身发展阶段因地制宜调整对水资源的利用,制定低碳发展政策,协调水碳关系。此外,沁河流域作为黄河国家战略重要研究区,针对不同研究需求应选择什么样的空间范围一直没有统一的标准,需要尽快明确。本文在界定沁河流域研究范围和对沁河流域碳排放趋势特征分析的基础上,采用 Tapio 脱钩模型研究碳排放与水资源利用的脱钩关系,并采用 LMDI模型构建碳排放分解模型分析其主要驱动因素,以期为沁河流域实现“双碳”目标以及水碳协调发展提供参考。1 沁河流域概况及区划1.1 流域概况沁河发源于山西省沁源县西北太岳山东麓的二郎神沟,属黄河支流。沁河自北而南流经山西沁源、安泽、沁水、阳城和河南的济源、沁阳、博爱、温县等县(市),于武陟南流入黄河,干流全长 485 km19。选取位于武陟的沁河入黄河处为流域出口断面位置(1132652E,345954N),以 30 m 分辨率数字高程模型(DEM)数据为基础,综合运用地理信息技术及统计学方法,利用 ArcGIS 软件结合 SWAT 模型提取流域边界(1115833 1132844E,345430 365724N,见图 1 流域区)。经统计计算得到沁河流域面积为 13535 km2,其中,山西境内流域面积为12256 km2,占总流域面积的 90.54%;河南境内流域面积为 1289 km2,占总流域面积的 9.46%。1.2 流域区划基于不同研究目的及需求,综合考虑沁河流域自然范围及周边行政区范围,参考相关文献20,将沁河流域研究范围划分为 5 种类型的分区,分别为干流区、流域区、水资源利用分区、流域涉及行政区及全行政区,如图 1 所示。图 1 沁河流域区划Fig.1 Zoning map of the Qinhe River Basin1.2.1 干流区沁河干流区是指沁河干流流经的山西和河南省内所有的县(市)级行政区所组成的区域。沁河干流自山西沁源依次流经安泽、沁水、阳城和河南济源、沁阳、博爱、温县、武陟等 9 个县(市)。沁河干流区是沁河流域重要的经济带和主要的人口聚集59地,有多处水库、涵闸等水利工程,是沁河流域重要的蓄供水地区,同时也是洪涝灾害易发地。如研究沁河生态廊道建设、洪涝灾害防控、河流健康评估、水质检测等可选用沁河干流区。1.2.2 流域区沁河流域区是指本文所划沁河流域范围,包括整个河流水系所影响的区域。沁河流域涉及山西长治市的沁源、长子,临汾市的安泽、翼城、古县、浮山,晋城市的沁水、阳城、高平、泽州、城区和陵川 12 个县(市);河南济源市和焦作市的沁阳、博爱、温县、武陟 5 个县(市),共 17 个县(市),但是由于在部分县(市)中流域面积只占了行政区划面积的一小部分,所以不包括全部的行政区划范围。如研究流域地形地貌特点、重大水利工程水资源调度、水资源承载力评估等可选择沁河流域区。1.2.3 水资源利用分区为因地制宜开发利用水资源,维持良好的生态环境,实现水资源可持续利用,应根据流域实际情况和特点合理划分水资源利用分区,2002 年修订的沁河水资源利用规划报告21,将沁河流域划分为 6 个水资源利用分区,分别为河源至马连讫塔、马连讫塔至张峰、张峰至沁河干流山西省界、丹河河源至任庄水库、任庄水库至丹河干流山西省界、山西与河南省界至沁河入黄口。如研究水资源开发利用情况、水资源格局变化趋势、水资源节约保护方案等可选择沁河水资源利用分区。1.2.4 流域涉及行政区沁河流域涉及行政区是指流域所涉及的山西和河南所有的 17 个县(市)的全部行政区划范围。区域内大部分地区位于中原经济区范围内,中原经济区的批复为沁河流域涉及行政区的经济社会发展带来了重大机遇。如研究产业结构调整、水资源供需平衡、水资源配置等可选择流域涉及行政区。1.2.5 流域全行政区流域全行政区包括沁河流经的长治、临汾、晋城、济源和焦作 5 市全境。沁河流域全行政区总面积约为 49 637.77 km2,是沁河流域面积的 3.67 倍,大多数地市的行政区面积远大于流域面积,但为了实现黄河流域生态保护和高质量发展目标,从统筹全局的角度看,把沁河流域 5 市作为一个整体考虑,是解决跨区域、多层次复杂问题的有效手段。如研究水文化传承、水资源协同管理、虚拟网络建设等可选择流域全行政区。本文研究范围为沁河流域区,为方便表述,下文的沁河流域均指沁河流域区。2 研究方法及数据来源2.1 研究方法2.1.1 Tapio 脱钩模型脱钩理论起源于物理学领域,后逐渐被应用于研究资源消耗与经济发展之间的关系,Tapio 脱钩模型22采用弹性分析方法反映变量之间的脱钩状态,是常用的脱钩分析模型之一。本文采用 Tapio 脱钩模型分析沁河流域各市碳排放与水资源利用的脱钩状态。设置脱钩指数如下:e=C/CW/W(1)式中:e 为脱钩指数;C 为总碳排放量;C 为计算时段内的碳排放量变化值;W 为总用水量;W 为计算时段内的用水量变化值。根据脱钩指数的大小以及碳排放和用水量变动的正负将脱钩状态进行分类,分类情况如表1 所示。表 1 碳排放与水资源利用脱钩关系分类Table 1 Classification of decoupling relationship betweencarbon emissions and water resources utilization脱钩类型脱钩状态C 变化方向 W 变化方向e连 接扩张连接正向正向0.8 1.2衰退连接负向负向0.8 1.2脱 钩强脱钩负向正向0弱脱钩正向正向0 0.8衰退脱钩负向负向1.2负脱钩强负脱钩正向负向0弱负脱钩负向负向0 0.8扩张负脱钩正向正向1.2以 W 正向变化时的情况对处于不同脱钩状态下的地区水碳协调状况进行解释。如表 1 所示,扩张连接状态表示用水量增速与碳排放增速接近,代表碳排放与水资源利用存在一定的连接关系,处于这种状态的地区水资源利用效率及低碳技术水平不高,属于水碳关系一般的地区;强脱钩状态表示随着用水量的不断加大,碳排放水平下降,代表碳排放与水资源利用的绝对脱钩,处于这种状态下的地区属于水碳协调发展地区;弱脱钩状态下,用水量增速大于碳排放增速,表示碳排放与水资源利用相对脱钩,处于弱脱钩状态的地区水资源利用效率较高,碳排放强度较低,属于水碳相对协调发展的地区;扩张负脱钩状态表示碳排放增速显著高于用水量增速,处于这种状态的地区采用的粗放型水资源利用模式以及其高碳特征,使得地区水碳关系较差。2.1.2 LMDI 模型脱钩模型能够有效衡量碳排放与水资源利用之间的相关关系,但不能说明碳排放的影响机理。为进一步探讨沁河流域碳排放变化的驱动因素,需要69对各时段的碳排放变化进行因素分解。LMDI 模型具有全分解、无残差等特点23,在碳排放的影响因素分析方面得到了广泛应用。本文采用 LMDI 模型构建碳排放分解模型如下:C=iCi=iWSiEiLi(2)其中Si=Wi/W Ei=Gi/WiLi=Ci/Gi式中:Ci为第 i 种用途水对应的碳排放量;Si为 第 i种用途水的供水结构;Ei为第 i 种用途水的用水效益;Li为第 i 种用途水的碳排放强度;Wi为第 i 种用途水的用水量;Gi为第 i 种用途水对应的产业增加值。本文采用 Costanza 等24提出的生态系统服务的静态价值估算方法计算各单元的生态效益。根据LMDI 模型,将一定时段内地区的碳排放变化量表示为C=CW+CS+CE+CL(3)式中:CW为用水量变化引起的碳排放量变化,定义为水资源利用效应;CS为供水结构变化引起的碳排放量变化,定义为供水结构效应;CE为用水效益变化引起的碳排放量变化,定义为用水效益效应;CL为碳排放强度变化引起的碳排放量变化,定义为碳排放强度效应。由式(1)和式(3)得到脱钩指数的分解公式:e=e1+e2+e3+e4(4)其中e1=CW/CW/W e2=CS/CW/We3=CE/CW/W e4=CL/CW/W式中:e1为水资源利用指数;e2为供水结构指数;e3为用水效益指数;e4为碳排放强度指数。(a)沁河流域(b)长治(c)临汾(d)晋城(e)济源(f)焦作图 2 沁河流域 20012019 年碳排放量及碳排放增长率趋势Fig.2 Trends of carbon emission and its growth rate in the Qinhe River Basin from 2001 to 20192.2 数据来源本文以 20002019 年为研究期,研究数据中30 m 分辨率数字高程模型数据来源于地理空间数据云();各市的生产总值、分行业增加值等基础国民经济指标数据来源于历年各市统计年鉴,地区生产总值按照 2000 年不变价格进行折算,各市的总用水量及分不同用途的用水量来源于各市水资源公报;各市的碳排放量及分行业的碳排放 量 来 源 于 中 国 碳 核 算 数 据 库(CEADs)(),部分年份缺失的碳排放数据根据邻近年份碳排放平均增长幅度估算;土地利用数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心()。3 结果与分析3.1 碳排放趋势分析沁河流域碳排放分布较不平衡,大部分地区在研究期内的碳排放趋势为增长状态,部分地区碳排放已趋于平稳。如图 2 所示,沁河流域各市碳排放存在显著差异,但 20002019 年除焦作外各市碳排放都呈现增长态势,但碳排放的增长过程存在差异性。沁河流域整体在研究期内碳排放呈现较为平稳的增长态势,但已逐步进入缓慢增长阶段;晋城与沁河流域碳排放过程基本一致,而长治、济源碳排放除同流域整体一样保持缓慢增长趋势外,近年来已逐渐出现碳排放减少的情况;与以上地区不同,临汾和焦作碳排放表现出较强的阶段性变化特征,均为先增长后减少,最后趋于平稳的态势,其中,临汾碳排放在 2011 年之前保持缓慢的增长态势,2011 年之79后出现小幅减少并于 2015 年之后进入碳排放稳定阶段,焦作则在 20082012 年出现碳排放大幅减少的情况,且在 2012 年之后进入缓慢增长阶段。沁河流域各市的碳排放增长率变化较为相似,整体上皆为波动下降的趋势,且在 2016 年之后都有趋近于 0 的趋势,说明沁河流域碳排放趋势整体往好的方向发展,但各市在不同阶段碳排放增长率存在差异性。其中,从碳排放增长率趋势看,沁河流域整体、临汾以及济源除个别年份有较大波动外,均呈现出较为平稳的下降趋势,而长治、晋城自 2007 年之后一直处于不稳定的上下波动状态,焦作则是在20062012 年出现碳排放增长率大幅下降的情况,20122015 年有一个较大的提升之后趋于平稳;从碳排放增长率大小看,沁河流域、晋城和济源尽管碳排放增长率呈现减缓趋势,但大部分时间都是正值,而长治、临汾和焦作时常会出现碳排放负增长的情况。通过对沁河流域各市碳排放及碳排放增长率情况的分析,可以发现沁河流域整体及多数地区碳排放最大值出现在 2016 年之后,且仍有增大的趋势,说明这些地区仍未有碳达峰的迹象,而尽管临汾和焦作碳排放的最大值分别出现在 2011 年和 2008年,但临汾碳排放仍未有明显的减少趋势,焦作即使曾出现较大的减少趋势,但近年来其碳排放及增长率出现回升态势,因此临汾与焦作也无法说明出现碳达峰情况,沁河流域低碳发展仍需做进一步研究。3.2 碳排放与水资源利用脱钩关系分析研究期内沁河流域碳排放与水资源利用在较多年份都处于强负脱钩和扩张负脱钩的状态,也存在部分年份出现强脱钩和弱脱钩等较好的情况,按时间顺序大致上呈现由差到好再变差的趋势。2003 年之前沁河流域以强负脱钩为主,水碳关系属于不可持续发展类型;20042009 年流域以扩张负脱钩为主,水碳关 系 属 于 粗 放 发 展 类 型;20102013 年流域水碳关系较好,二者协调发展,而之后的年份流域再次出现强负脱钩、扩张负脱钩等状态。为分析碳排放与水资源利用脱钩状态的驱动因素,计算了各驱动因素的脱钩指数,结果见表2。由表 2 可见,碳排放强度指数对脱钩指数负增长的贡献率最大,明显可以看出最近几年其贡献率皆接近一半,特别是 2014 年达到最高值 72.78%。水资源利用指数对脱钩指数增长的贡献率最大,一直保持在一个相对稳定的数值,其贡献率最高在 2009年达到了 53.88%。供水结构指数和用水效益指数则呈现波动变化特征,且近年来其贡献率逐渐呈现减弱趋势。沁河流域各市 20012019 年碳排放与水资源利用脱钩指数如表 3 所示,结合表 2 可知,5 市不同年份脱钩状态差异较大,但总体呈现阶段性特征。具体来说,长治在 2009 年之前多处于强负脱钩和扩张负脱钩状态,水碳关系较差,20102012 年则出现短暂的弱脱钩及强脱钩情况,之后又处于扩张负脱钩、衰退脱钩等状态;临汾则明显的由 2009 年之 表 2 沁河流域 20012019 年脱钩指数分解结果Table 2 Decoupling index decomposition resultsof the Qinhe River Basin from 2001 to 2019年份水资源利用指数供水结构指数用水效益指数碳排放强度指数脱钩指数20011.00-0.14-0.640.570.7920021.08-0.15-1.44-1.56-2.0720031.11-2.320.54-0.63-1.3020041.02-0.332.00-1.281.4120050.990.640.39-2.31-0.2920061.02-0.24-0.540.961.2020071.031.09-1.582.503.0420081.08-1.64-2.100.26-2.4020091.01-0.08-0.140.641.4320100.950.88-1.38-0.70-0.2520110.96-1.031.06-1.17-0.1820120.990.22-1.621.000.5920131.01-1.53-2.093.611.0020141.23-0.290.51-5.41-3.9620151.02-2.750.314.072.6520161.003.082.46-5.061.4820171.030.792.120.654.5920181.002.172.56-5.170.5620191.031.210.35-6.50-3.91表 3 沁河流域 5 市碳排放与水资源利用脱钩指数Table 3 Decoupling index of carbon emissions and waterresources utilization in five cities of the Qinhe River Basin年份长治临汾晋城济源焦作20011.14-0.110.673.531.242002-0.66-1.58-1.970.85-2.812003-0.40-1.26-2.45-0.87-1.6420040.68-1.581.390.961.5620051.30-2.64-0.161.09-3.2020060.60-1.081.58-1.751.3820071.850.220.30-3.20-0.4020082.00-0.48-1.932.091.142009-0.51-1.490.911.92-2.1420100.070.47-0.130.740.9020110.660.50-0.02-0.503.412012-0.30-0.201.550.18-4.2520132.00-1.300.360.951.0220141.42-0.09-8.86-0.06-0.402015-2.07-1.32-0.980.601.1220161.330.50-0.04-0.25-3.1220171.481.02-3.67-0.87-2.6020181.540.22-1.310.91-1.2620190.39-0.203.681.16-2.8589前的强负脱钩为主转变为之后的弱脱钩和强脱钩状态为主,水碳关系较为良好;晋城和焦作阶段性特征较弱,但仍能看出两地早期多处于强负脱钩状态,在中期开始出现弱脱钩和强脱钩状态,近年来又恢复到强负脱钩状态较多的情况;济源 20012005 年以扩张连接状态为主,20062009 年转变为强负脱钩和扩张负脱钩状态,再转变为 2010 年以后以弱脱钩和扩张连接状态为主,整体水碳关系有所提升。总的来看,各市从早期大都处于强负脱钩状态到最近几年强脱钩和弱脱钩状态频出,水碳关系逐渐向好,但仍有部分年份存在强负脱钩情况。3.3 碳排放驱动因素分析图 3 为沁河流域 20012019 年碳排放驱动因素分解结果,从碳排放变化量看,结合图 2 可知,2019 年沁河流域整体碳排放相比于 2001 年多出了8210 万 t,流域整体的碳排放变化量各年基本都为正。分地区看,晋城碳排放变化量趋势与沁河流域整体保持一致,长治碳排放变化量时正时负,没有明显规律,济源各年的碳排放变化基本保持在一个较为稳定的增量值,而临汾与焦作则呈现阶段性变化的特征。可以看出,尽管各市的碳排放变化量规律不一致,但是最近几年的碳排放变化量皆有趋近于0 的趋势。从各驱动效应在不同年份的占比来看,2012 年之前沁河流域大部分时间是水资源利用效应驱动效果显著,2012 年后碳排放强度效应占主导地位,而水资源利用效应近年来影响较为微弱;用水效益效 (a)沁河流域(b)长治(c)临汾(d)晋城(e)济源(f)焦作图 3 沁河流域 20012019 年碳排放驱动因素分解Fig.3 Decomposition of carbon emission driving factors in the Qinhe River Basin from 2001 to 2019应是驱动碳排放减少的主要因素,但随着用水效率越来越难提升,用水效益的提升难度也逐渐加大,其驱动效应也逐渐减弱。而之前由于水资源的短缺与分布不均衡,供水结构效应多呈现驱动碳排放增长的效果,近年来随着更多的蓄调水工程如南水北调工程、河口村水库等投入应用,优化了地区的供水结构,供水结构效应逐渐开始驱动碳排放减少。晋城情况与沁河流域整体相似,2012 年之前水资源利用效应占比较高,最高达到 74.8%,之后碳排放强度效应占比较高,最高达 84.4%。长治各效应变化较大,可以看出水资源利用效应与用水效益效应在各年的占比较高。临汾和济源各效应所起效果较为均衡,在不同年份均占据一定比例。焦作则是碳排放强度效应占主导地位,同样在 2012 年之后,由负贡献转变为正贡献。其原因可能是 2012 年之前,各市积极响应“十二五”规划节能减排目标,如焦作等地碳排放呈现减少或增长率变缓的趋势,其碳排放强度效应多为负贡献,但这难免会影响经济发展,随着2012 年国务院正式批复中原经济区规划,位于中99原经济区范围内的晋城、济源、焦作等地迎来了经济社会发展的重大机遇,发展经济的同时难免放松对节能减排的控制,导致碳排放有所增长,碳排放强度效应由负转正。图 4 为沁河流域 20012019 年各驱动效应累积贡献率,可以看出,沁河流域水资源利用效应和碳排放强度效应的累积贡献率分别为 207.1%和327.8%,两者是驱动沁河流域碳排放增长的主要因素,4 个驱动因素的驱动效应按由大到小排序为:碳排放强度效应、水资源利用效应、供水结构效应、用水效益效应。长治影响碳排放增长的主要驱动因素为水资源利用效应和用水效益效应,累积贡献率分别为163.9%和152.0%;临汾碳排放强度效应与供水结构效应累积贡献率分别为165.5%和-163.3%,为驱动碳排放增长和减少的主要因素;晋城碳排放强度效应和水资源利用效应为驱动碳排放增长的主要因素;济源和焦作驱动碳排放增长的主要因素皆是碳排放强度效应,累积贡献率分别为 233.8%和 116.1%。各市应根据计算结果,尽量降低贡献率较高的驱动效应,将贡献率较小的效应尽可能转化为驱动碳排放减少的效应,促进水碳协调发展。图4 沁河流域20012019 年各驱动效应累积贡献率Fig.4 Cumulative contribution rate of each drivingeffect in the Qinhe River Basin from 2001 to 20194 结 论a.沁河流域整体及大部分地区碳排放呈现波动增长态势,其中焦作存在碳排放减少较大的情况,但近年来其碳排放及增长率出现回升态势,沁河流域要实现低碳发展仍需做进一步努力;沁河流域整体碳排放增长率皆为波动下降的趋势,其中长治、临汾和焦作已经开始出现负增长的情况。b.沁河流域碳排放与水资源利用多数时间处于强负脱钩和扩张负脱钩状态,其水碳关系大致上呈现由差到好再变差的趋势,其中碳排放强度指数对脱钩指数负增长的贡献率最大,而水资源利用指数对脱钩指数增长的贡献率最大;流域内各市则从早期大都处于强负脱钩状态到最近几年强脱钩和弱脱钩状态频出,水碳关系逐渐向好。c.沁河流域水资源利用效应和碳排放强度效应是驱动沁河流域碳排放增长的主要因素,2012 年之前水资源利用效应驱动效果显著,2012 年之后碳排放强度效应占主导地位;用水效益效应是驱动碳排放减少的主要因素,但近年来供水结构效应所起作用逐渐变大。参考文献:1 左其亭,邱曦,钟涛.“双碳”目标下我国水利发展新征程J.中国水利,2021(22):29-33.(ZUO Qiting,QIUXi,ZHONG Tao.Chinas new journey of water conservancydevelopment 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