华北平原浅层地下水可持续利用潜力分析

浅层地下水是华北平原最重要的水资源,对农业、经济和社会发展具有制约性作用。本文基于"华北平原地下水可持续利用调查评价"项目研究资料与成果,以行政区为单元,计算了华北平原浅层地下水开采资源量,评价了其资源潜力,在此基础上定性分析了浅层地下水的可持续利用潜力。研究结果表明,华北平原浅层地下水总开采资源量为202.94×108m3·a-1,开采资源模数为14.58×104m3·a-1·km-2,区域分布不均,呈西部山前平原及沿黄平原高、中东部平原低的规律。浅层地下水开采潜力系数为1.15,总体上采补平衡,开采潜力一般,但空间分布不均,最高值为滨州地区的5.16和天津地区的4.18,较低的为石家庄地区的0.72和廊坊地区的0.75。可持续利用潜力分析表明,华北平原浅层地下水已基本无开发利用潜力,尤其浅层淡水,局部地区超采现象严重,可持续利用潜力不容乐观;但微咸水、咸水开采潜力(较)大,其中河北平原咸水、微咸水开采资源潜力近35×108 m3·a-1,在开发利用技术条件允许的情况下可以进一步增大开发利用率,提高区内浅层地下水可持续利用潜力。该研究可为实现华北平原的水资源优化配置、农业与经济社会的可持续发展提供指导。     

民勤绿洲地下水埋深影响因素分析及其变化趋势预测

水是民勤绿洲环境保护和经济发展的关键,对影响民勤绿洲地下水资源变化的主要因素及其未来变化趋势进行预测,可为绿洲地下水资源合理开发和利用提供科学依据。利用相关性分析法,找出与民勤绿洲地下水埋深观测值相关性较好的影响因素,然后运用主成分线性回归法确定地下水埋深观测值与其主要影响因素的定量关系,并利用灰色预测法对影响绿洲地下水埋深变化的主要因素（包括人口、粮食产量和上游来水量）及地下水埋深进行趋势预测。结果表明：民勤绿洲的人口、粮食产量、上游来水量、GDP、蒸发量和大牲畜存栏量与地下水位变化密切相关;人口和粮食产量的增加会导致地下水埋深的下降,且人口增加对地下水埋深的影响远大于粮食产量增加对地下水埋深的影响;未来6年中,民勤绿洲人口和粮食产量总体呈增长趋势,上游来水量呈逐年减少趋势,地下水埋深呈下降趋势。     

基于潜力衰减模型的东北-华北平原旱作区耕地生产力评价

在中国耕地资源日益紧缺、粮食安全问题愈发严峻的背景下,耕地生产力研究具有重要的现实意义。该研究以东北-华北平原旱作区为研究区域,以主要粮食作物玉米的光温生产潜力空间分布数据及相关县域统计数据为基础,结合土地利用、降水、土壤、社会经济等数据,运用潜力衰减模型,研究评价了东北-华北平原旱作区1995-2015年耕地生产力时空格局及其影响因素。结果表明:研究区光温-水生产力、光温-水-土生产力、光温-水-土-社会经济生产力均整体呈现东北平原旱作区高于华北平原旱作区的空间格局,且在东北平原旱作区和华北平原旱作区内部也均表现出南高北低的宏观趋势;通过分析各环境因子的订正系数发现,人为社会经济投入对当前耕地生产力的保障极为重要,特别是在耕地自然条件逐渐变差的华北平原旱作区表现的尤为显著;水分因子产量差在空间上整体呈现南低北高、东低西高的分布格局,土壤因子产量差明显呈现南高北低的空间格局,社会经济因子产量差呈现明显的北高南低空间格局,这与中国水热条件的地带性分布、东北平原地区优质的土壤条件及较高的自然禀赋等因素有关;研究区社会经济因子产量差>土壤因子产量差>水分因子产量差,且社会经济因子产量差在华北平原旱作区整体较小、土壤因子产量差在东北平原旱作区整体较小,进一步说明了社会经济投入是维系华北平原旱作区耕地生产力的最重要因素,而耕地本身的立地条件是保障东北平原旱作区耕地生产力的最主要原因。潜力衰减模型的应用对大尺度区域耕地生产力研究的方法创新方面有所裨益,评价结果可为不同农业区保持高产、稳产及耕地保育等方面提供科学参考。     

基于多层次模糊综合评价模型的沙漠绿洲水资源承载力评价与预测

[目的]对腰坝绿洲未来水资源承载力进行评价和预测研究,为该地区水资源的可持续利用及合理管理政策的制定提供决策依据。[方法]取2016年为现状水平年,2020,2025,2030年为规划水平年,根据绿洲发展历史和现状及相关规划,对社会经济发展进行预测,进而对各水平年的需水进行预测。选取9个评价指标构建水资源承载力评价指标体系,建立水资源承载力模糊综合评价模型,对各水平年水资源承载力进行评价分析。[结果]水资源承载力综合评判值2016年仅为0.251 2,表明水资源承载力已达到饱和;至2030年,上升至0.434 4,水资源承载力处于较高的可承载水平,但区内地下水资源开发潜力仍然有限。[结论]现状年水资源承载力处于超载状态,水资源供需矛盾突出,社会经济子系统是水资源承载力提高的主要压力源,通过采取一系列的措施,未来水资源承载力状况将逐渐好转,需采取全面有效的措施使水资源承载力提升至较高水平,将研究区打造成为和谐高效的绿洲。     

区域地下水资源承载力综合评价研究

利用模糊综合评价法 ,建立了区域地下水资源承载力的综合评价模型。并以关中平原为例 ,对该区地下水资源承载力进行了分析评价 ,评价结果合理、可靠。并提出了相应的开发对策     

区域水资源承载力的模糊综合评价分析方法及应用

水资源是一种战略性资源，对于区域生态环境安全和区域可持续发展具有重要意义。水资源承载力是进行区域生态环境建设和确定社会经济发展方向的基础。介绍了基于模糊数学理论的区域水资源承载力评价方法，选取了人均水资源可利用量、人均实际供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生活用水定额、生态用水率等8个主要因素作为评价因素，并以山西省河津市为例进行了具体计算与分析。评判结果表明：目前水资源开发利用已经达到相当规模，在现有经济技术条件下，该地的水资源承载潜力已相对较小，水资源供需矛盾突出。地下水的大量超采，水环境破坏等因素，极大地限制了水资源的进一步开发利用潜力。从社会、经济的进一步发展和保护生态环境出发，提高水资源承载能力的根本措施是加强全面节水战略的实施，合理利用本地水资源并实行引、提黄河水工程。     

基于生态承载力的国土空间开发布局方法研究

为揭示城市生态承载力空间特征,探讨国土空间开发格局优化方法,该文以湖北省鄂州市为例,构建"资源环境承载力-生态弹性力-社会经济协调力"生态承载力综合评价模型,采用状态空间法在市域范围进行生态承载力综合评价,利用三维魔方法设计生态承载力综合评价与国土空间开发格局的关联模型,结合生态承载力的空间分异特征与评价单元主体功能分区结果进行国土空间开发布局分析。结果表明:1)生态承载力综合评价指数最大值为0.233 8,位于梁子镇,最小值为0.050 9,位于临江乡。受到资源环境本底和社会经济投入条件影响,研究区生态承载力较高地区主要分布在西南沿湖一带,北部相对较低,总体呈现南高北低的空间分异格局。2)国土空间格局划为城市经济核心区、城市经济拓展区、农业生产区、生态功能涵养区四大功能区域和一类禁止开发区域,能够较好地反映生态承载力综合指数的空间分异特征。结果能够为国土空间开发格局优化理论与实践提供科学依据和实证基础。     

白龙江中游泥石流冲积扇坡耕地开发潜力分析

泥石流冲积扇是山区难能可贵的相对平坦土地资源,对其进行开发利用对山区农业经济的发展具有重要意义。以白龙江中游泥石流冲积扇坡耕地为研究对象,通过野外考察,结合室内Quick Bird 10m分辨率卫星影像解译,选取冲积扇面积、灌溉水源、泥石流频率、防治措施、已开发比例5个评价因子,对白龙江中游泥石流冲积扇坡耕地的分布、开发利用现状、开发潜力进行了分析和评价。结果表明:一是白龙江中游172个泥石流冲积扇总面积约为30.0km2,占河谷平坦地面积的52.07%;二是泥石流冲积扇在白龙江干热河谷所占的面积相当大,开发潜力高的泥石流冲积扇坡耕地有90个,占总数的52.3%。由此可见,整个白龙江中游区泥石流冲积扇具有很好的开发潜力,其中以沙湾-固水子段的开发潜力最高。     

基于改进TOPSIS法的东北农牧交错区土地可持续利用评价及障碍因子诊断

为了解东北农牧交错区土地可持续利用水平及主要障碍因子,从经济可行性、资源环境可持续性和社会可接受性3个方面,选取21个指标构建了土地可持续利用评价指标体系,应用基于组合权重法和灰色关联分析法改进的TOPSIS法和障碍度模型对2005-2014年白城市土地可持续利用水平进行了评价和分析。结果表明:（1） 2005-2014年白城市土地可持续利用总体水平不断提高,综合贴近度由0.335 5增加到0.632 0,可持续利用水平由"较低水平"上升为"较高水平"。（2） 从长远分析,经济可行性障碍度总体呈下降态势,资源环境可持续性障碍度和社会可接受性障碍度总体呈上升态势。（3） 影响白城市土地可持续利用的主要障碍因子包括人口自然增长率、建成区绿化覆盖率、草原覆盖率、第三产业产值占GDP比例等。为了促进白城市土地可持续利用水平不断提高,需要在控制人口增速的基础上,进一步调整经济结构,加强土地利用管理,有效控制草原退化速度。     

华北平原区土地整理耕地经济潜力评价研究

对土地整理耕地经济潜力进行评价,是土地整理中重要的技术工作之一,其结果可为土地整理经济效益评价提供重要依据.以河北省南和县土地整理项目为例,采用GIS技术、层次分析法和指数和法,选取了面积、土壤、地块、生产、交通5个因素,9个因子,对土地整理耕地经济潜力评价指标体系、评价方法及整理前后价值变化进行研究.结果表明,研究区在整理前主要为水浇地和旱地,耕地经济潜力级别主要为二、三级,占耕地总面积的93.84％,整理后主要为水浇地,耕地经济潜力级别主要为一、二级,占耕地总面积的98.51％,整理后经济潜力总体提高了30.53％;土地整理耕地经济潜力增值系数为1.305 3,整理后耕地经济潜力总体提高了30.53％.研究结果对土地整理耕地经济潜力评价有借鉴意义,可以为华北平原区土地整理绩效评价提供依据.     

基于水量供需平衡的河北省张家口市崇礼区水资源承载力分析

[目的]对农业需水量进行了情景预测,旨在为河北省张家口市崇礼区冬奥会(2022年举办)以及未来水资源合理利用以及可持续发展提供基础。[方法]基于水资源供需关系分析了2005—2016年水资源承载力并预测了不同规划年(2022年、2035年)水资源承载力。[结果] 2005—2016年水资源平衡指数(IWSD)从0.54下降至0.06,2016年水资源承载能力已趋于临界状态;当保证率P=25%时,2022,2035年IWSD分别为0.27,0.25,水资源承载盈余,当P=50%,75%,水资源承载力均超载,尤其当P=75%时,IWSD分别为-0.77,-0.81,水资源严重超载;通过调整灌溉面积以及需水定额,P=25%,50%时,IWSD0,P=75%时不同规划年缺水量减少了22.68%,36.31%。[结论]未来崇礼区可通过调整灌溉面积、灌溉需水定额,减少地下水开采量,提高地表水利用率来提高水资源承载力。     

三江平原水资源承载力评价及区域差异

为了定量评价三江平原水资源承载力,指导区域农业生产规模和社会经济发展,该文在构建三江平原水资源承载力评价指标体系和确定评价标准的基础上,采用基于粒子群优化算法的投影寻踪评价模型对三江平原水资源承载力进行综合评价和承载力所属等级的判定,并借助ArcGIS的可视化功能实现三江平原区划内6市1县的水资源承载力区域差异分析。评价和分析结果表明,2008年三江平原区域整体水资源承载力处于III级,区划内的双鸭山市、七台河市和穆棱市水资源承载力处于II级,水资源承载力较强,水资源处于弱无压力状态;鸡西市、鹤岗市、佳木斯市和依兰县水资源承载力处于III级,水资源承载力中等,水资源开发利用和社会经济发展处于协调状态。随着区域社会经济的快速发展,应结合水资源承载力评价结果和区域特点,制定科学合理的水资源开发利用方案,以保证水资源对社会经济发展的可持续供给能力。     

华北平原灌溉用水强度与地下水承载力适应性状况

针对华北平原农灌区地下水严重超采问题,基于近30a以来降水、水资源和农林灌溉状况的变化过程和现状,应用地学模数理念、均衡理论和MapGIS技术,建立了适应性状况评价指标体系与方法,以0.49km2精度识别了华北平原农林灌溉用水强度与当地地下水可采资源量之间适应性状况。研究结果表明,华北平原中部的大部分地区农林灌溉用水强度处于"严重不适应"状态,河北平原大部分地下水超采区农林灌溉用水强处于"极严重不适应"状态,其中小麦等夏粮作物灌溉用水强度占50%以上,蔬菜作物和耗水型果林灌溉用水强度所占比率呈显著增加趋势,应避免非理性持续大幅增加。     

陕西省榆林市水资源人口承载规模研究

榆林市地处于我国生态脆弱带和水土流失严重地带,属重度缺水地区,其能源化工产业的迸发式增长造成用水需求和水污染的巨大压力。水资源已经成为决定其人口和产业发展规模的刚性约束条件。针对这类资源性缺水的能源型地区,开展水资源人口承载能力评价已成为促进可持续发展的必要研究工作。通过对1956—2010年的水文资料与1980年以来的人口数据进行统计分析,对未来人口和需水量进行预测,基于城市人口适度发展规模模型,结合GIS技术,利用超载度的指标衡量并预测了榆林市2020年人口规模及承载状态。结果表明:榆林市水资源的人口规模现处于轻度超载状态,超载人口8.14万人,超载度为1.02,超载度随时间逐渐加重,超载人口数量成倍数增长;到2015年,水资源能够承载的人口适度规模与预测结果相比,超载人口达15.99万人,超载度达到1.04;到2020年,超载人口约30.93万人,超载度增加为1.08;超载人口主要以城镇人口超载为主,2015年、2020年的超载度分别为1.89和1.73,农村人口处于可承载状态,并呈现递减趋势。由此可见,在现有的人口集聚模式下,城镇人口的增长势必加重人水矛盾,城镇化与水资源相互制约的作用会更加突显。     

国家中心城市基础设施承载力评价及障碍因素诊断

[目的]定量分析国家中心城市2006—2017年基础设施承载力的具体情况,为促进国家中心城市建设良性健康发展提供科学依据。[方法]选取2006—2017年国家中心城市基础设施承载力面板数据,从压力和状态两个层面构建城市基础设施承载力评价指标体系。运用熵权TOPSIS方法和障碍度模型对2006—2017年国家中心城市基础设施承载力和障碍因素进行评价和诊断,并基于基础设施承载力评价结果,定量测度基础设施承载力状况并诊断其障碍因子。[结果] 2006—2010年国家中心城市的基础设施承载力水平总体上大幅度提升,2011—2017年基础设施承载力的增长速度有所减缓,北京、上海、成都、郑州、西安的基础设施承载力大幅度提高,广州市的基础设施承载力改善幅度最小;随着国家中心城市的人口持续增加,基础设施的承载压力也持续增加,通过障碍度模型分析发现制约国家中心城市基础设施承载力的主要因素为人均绿地面积、人均家庭年生活用水量和城市移动电话普及率。[结论]随着中国经济的发展,中心城市对人口的虹吸作用越加强烈,人均绿地面积、城市移动电话普及率以及人均家庭年生活用水量可能与城市的经济与人口规模产生脱钩现象,无法满足人们日常的基础设施需求。     

土地综合承载潜力和承载量评价——以湖南省“3＋5”城市群为例

城市群土地综合承载潜力和承载量是衡量城市人口集聚、经济发展、生态环境现状及未来发展空间大小的重要指标.从耕地承载力、建设用地承载力和生态用地承载力3个层面选择指标,分别构建土地综合承载潜力和现实承载量评价指标体系,并对湖南省“3＋5”城市群的8个城市分别进行土地综合承载潜力和现实承载量定量评价.结果表明：1）娄底市的土地现实承载量超过了土地综合承载潜力,其比值为1.383 8,为超载区;2）益阳、长沙、株洲、衡阳这些城市的土地现实承载量已非常接近甚至达到了土地综合承载潜力,其比值分别为1.022 8、0.951 0、0.923 8、0.920 4,为满载区;3）岳阳和常德这2个城市的土地资源还可承载部分人类经济活动,土地现实承载量与土地综合承载潜力比值分别为0.867 6和0.854 7,为尚可承载区;4）湘潭市的土地现实承载量相对土地综合承载潜力而言最低,其比值为0.685 5,为可承载区.针对不同的承载情况分别提出有针对性的提高承载潜力或降低承载量的措施,这将对促进区域土地与人口、经济、环境之间的可持续发展具有重要的意义.     

基于生态适宜性的济南市山地丘陵区荒地资源开发研究

荒地资源是重要的后备耕地资源,其开发应以土地适宜性为依据,在生态安全目标的约束前提下,保证生态免受破坏。以济南市山地丘陵区为研究区域,构建土地利用生态适宜性综合评价模型,估算宜耕荒地的开发潜力。结果表明:受生态条件和土地限制性因素的制约,研究区荒地资源质量较差,其中最适宜开发为耕地的荒地仅占3.33%,中等适宜开发为耕地的荒地占19.38%,勉强适宜开发为耕地的荒地占24.66%,不适宜开发的荒地面积最大,占52.63%。研究结果可为济南市山地丘陵区荒地资源的合理开发利用提供科学依据。     

基于RAGA一PPPCA模型的区域农业水土资源承载力综合评价

在全面分析影响农业水土资源复杂系统承载力变化诸多因素的基础上,初步提出了农业水土资源承载力的概念,选取27个与农业水土资源密切相关的承载力评价指标,为了解决评价指标过多引起的评价过程复杂性问题,将主成分分析法有效解决指标间多重相关性的特性和投影寻踪模型高效降维技术有效结合在一起,提出了投影寻踪主成分分析模型。将该模型应用于三江平原农垦建三江分局农业水土资源承载力综合评价中,取得了满意的结果,同时为农业水土资源承载力评价研究提供新的研究思路和研究方法。