基于TOPSIS法的区域水资源承载力预测评价——以陕西省关中地区为例

应用多目标决策的TOPSIS法,对陕西省关中地区水资源承载力进行预测性评价,分析关中地区未来水资源开发利用的合理性及规划方案的可行性.结果表明:关中地区的水资源承载力均处于Ⅱ-Ⅲ级,相对较低,并趋近于Ⅲ级极限值.可见,该区未来经济发展规划的期望值虽与水资源"承载力"各项指标相接近,但相对较低的水资源承载力势必给区域生态环境造成极大的压力.故在该地区未来水资源规划中,应充分考虑水资源开发、利用给生态环境带来的影响,在加大黄河过境水利用以及两江调水的基础上,更应加强节水、废污水处理和水的重复利用.该文采用TOPSIS评价模型,评价结果与模糊综合评判法基本一致.而TOPSIS法更具实用性和可操作性.     

基于LMDI-SD耦合模型的绿色发展灌区水资源承载力模拟

针对灌区大量引水导致的河道断流、生态环境恶化以及水资源利用效率不高等问题，开展绿色发展模式下水资源承载能力模拟研究。以宝鸡峡灌区为研究区，基于Divisia指数分解、Kaya恒等式以及系统动力学理论，提出对数平均迪氏分解与系统动力学耦合模型，从需水机理出发识别灌区用水量变化的主要驱动因子；运用情景分析法，考虑生态需水、高效节水、产业结构调整和外调水等情景设置5种模拟方案，对2017－2030年灌区需水量进行动态模拟；引入水资源承载指数探讨规划年2025年和2030年的水资源承载力水平。结果表明：灌区各部门用水定额对用水量变化起主要驱动作用；按方案1（现状发展模式），2025年水资源基本可承载灌区社会经济发展，但2030年出现轻度超载；方案5（绿色发展模式）通过对用水变化主要驱动因子的调控，到2030年，水资源承载指数均小于1，属于可承载状态。研究表明，通过合理的调控措施可有效地缓解灌区水资源供需矛盾、提升水资源承载能力。本研究可为干旱半干旱灌区绿色发展模式下水资源合理开发提供科学的决策依据。     

宁夏回族自治区生态环境与经济发展耦合协调研究

为了研究区域生态环境与社会经济协调发展状况,以宁夏回族自治区为例,通过构建评价指标体系,综合运用熵权法、耦合协调度模型、剪刀差方法以及耦合度模型对宁夏生态环境与社会经济发展状况、耦合协调水平以及耦合度演化趋势进行了综合分析。结果显示:研究期间宁夏生态环境系统综合发展指数呈波动上升的变化趋势,社会经济发展水平逐年上升;耦合协调指数由0.3225上升至0.5962,说明区域生态环境与社会经济的关系不断缓和,趋向于协调发展;剪刀差呈先减后增的“U”型变化趋势,说明两系统发展差异呈先减小后增大的变化态势;宁夏生态环境与社会经济发展耦合度介于(45°,90°],说明两系统处于协调发展阶段,而耦合度整体呈上升态势,说明经济发展与生态环境之间的矛盾开始显现。基于耦合模型所建立的耦合协调度,较好地反映了宁夏生态环境与社会经济之间交互胁迫的耦合发展过程,对于正确认识宁夏生态与经济系统耦合发展规律,促进宁夏生态与经济协调发展具有重大意义。     

水资源承载力评价指标体系研究

水资源承载力涉及到整个资源、经济、环境大系统 ,水资源承载力与社会、经济、环境可持续发展是否协调是全球关注的重大问题。在充分理解水资源承载力概念、水资源承载力影响因素的基础上建立了水资源承载力评价指标体系及评价方法 ,并以典型缺水的关中地区为例进行了研究 ,得到了关中水资源可持续利用的满意方案     

陕西省榆林市水资源承载力与协调发展

[目的]分析陕西省榆林市水资源承载力状况,为该区水资源开发利用和协调发展提供科学参考。[方法]构建水—经济—社会—生态评价体系,利用AHP、熵权法并结合TOPSIS方法评价榆林市水资源承载力,引入耦合协调度和障碍度模型分析区域协调发展水平和承载力主要障碍因素,结合发展规划进行承载力演化分析和预测。[结果]榆林市各区县水资源承载力整体处于中等偏弱水平,榆阳区、神木市、定边县等存在发展不协调问题,人口密度大、农业用水量高是榆阳区承载力主要障碍因素,生态环境用水需求是神木市主要障碍因素,水资源本底弱、可利用量低和水土流失问题是东部区县承载力的主要障碍因素。2020年区域水资源承载力较2016年整体提升,未来经济社会发展和引水工程实施下,榆阳区、神木市、府谷县和横山县水资源承载力提升,其他区县受经济社会发展等因素影响水资源承载力进一步弱化。[结论]榆林市水资源承载力和地区协调发展存在局部脆弱和失衡问题,应进一步调整用水结构、优化水资源配置,统筹规划水—粮食安全—生态保护。     

辽阳市水资源开发利用和管理保护对策

辽阳市位于辽宁中部城市群的中心,水资源总量11.22亿m3。现有各类供水工程3 711处,其中蓄水工程9处,引水工程59处,提水工程26处,调水工程8处,水井工程3 616眼。2009年辽阳市供水量13.18亿m3。开发利用存在的问题:水资源贫乏,区域水资源开发潜力有限;水污染严重,水生态安全受到影响;水资源利用效率偏低,用水浪费现象严重;地下水超采,引发一系列严重的水环境问题;经济社会发展用水需求加大,未来城镇缺水形势严峻。建议搞好水资源的科学规划;加快节水型社会建设,提高水资源利用效率;强化水资源保护,改善水生态环境质量以节水配置为主线,严格水资源管理制度。     

河南省城镇化进程与水资源利用响应关系

为探究城镇化和水资源相互作用机制,构建河南省城镇化与水资源协调发展的综合评价体系;基于综合指数和响应度模型,定量研究了河南省2005—2016年城镇化发展和水资源利用特征及响应关系等。结果表明:河南省城镇化综合发展水平不断提高,2012年前经济城镇化居优势地位,但2012年后呈现社会城镇化空间城镇化经济城镇化人口城镇化的特点;河南省水资源综合利用潜力呈现波动上升趋势,水资源利用效率与水资源管理水平快速提高,且水资源负荷呈缓慢减少趋势,水资源自然禀赋和利用程度呈现波动减少趋势。河南省水资源系统各分量对城镇化的响应存在明显差异,呈现自然禀赋(负相关)利用程度(负相关)管理质量(正相关)利用效率(正相关)用水负荷(不相关)的特点,在2006年、2008年、2009年、2013年、2015年城镇化发展受到水资源的限制,其余年份则是水资源综合利用和城镇化发展起到了相互的推动作用。因此,河南省应优化水资源管控方式,提高水资源利用效率,挖掘水资源利用潜力,打破水环境约束城镇化局面,促进城镇化与水资源协调、持续发展。     

基于TOPSIS及耦合协调度的湖南省2009-2018年水资源承载力综合评价

[目的] 评价湖南省水资源承载力,为区域制定水资源、社会经济发展和生态环境协调发展政策提供理论参考。[方法] 通过构建系统耦合协调度模型及综合评价指标体系,分析湖南省2009—2018年水资源—社会经济—生态环境系统耦合协调的时空演变过程。[结果] ① 2009—2018年湖南省及各市州水资源承载力除湘潭市外,均呈上升趋势,同时空间上呈现“U”型特征; ②在时间维度上,耦合协调度呈波动增长态势,耦合协调状态由初级向中级协调转变; ③从空间维度看,耦合协调度呈现：西部>东部>中部的地区差异,但总体由不均衡逐渐转向整体协同发展,其中张家界市耦合协调最好,常德市耦合协调度增长最快,湘潭、衡阳、邵阳等市处于较低水平。[结论] 湖南省水资源承载力与耦合协调发展态势较好,但时空差异显著;可从产业结构优化、节水排污科技投入、资源优势转化、绿色生态农业发展等方面加大政策支持以提高湖南省水资源承载力,实现高质量的可持续发展。     

关中地区农业节水分区研究

农业节水分区是促进区域水资源高效利用,缓解农业用水短缺的有效方法之一。针对关中地区水资源短缺、农业用水量大的现状,进行了该地区农业节水分区。收集分析了关中地区的地形地貌、气候特征、水资源利用状况以及农业结构方面的资料,采取系统聚类法结合主成分分析的方法展开关中地区农业节水分区的研究。结合关中地区农业相关的自然社会特点,构建了由气候指标、地形地貌指标、水资源及缺水程度指标、耕地灌溉程度指标、社会经济情况指标和农业结构指标等组成的农业节水分区指标体系;对指标进行变异分析和相关分析,筛选出13个原始指标;借助主成分分析法将原始指标表示成6个主成分以提高计算效率;运用系统聚类法把研究区内的42个县级区域划分成6个农业节水区,并结合自然、社会和经济情况对各区进行了水资源利用情况分析,对各区农业节水措施给出相应的对策建议。     

灌区干支渠渗漏估算方法及其在水资源优化配置中的应用

为解决大尺度农业水资源规划中遇到的渠道渗漏估算精度低且估算方法不符合渠道渗漏机理问题,该研究在对前人的研究成果与渠道渗漏关键要素进行分析基础上提出了渠道渗漏估算方法。根据提出的渠道渗漏估算方法,渠道渗漏系数通常是随渠道引水量变化的单调函数,传统方法中使用固定的渠系渗漏系数方法在渠道引水量变化时会对渠道渗漏量有一定程度的低估和高估。为进一步验证不同的渠道渗漏估算方法对于农业水资源优化配置的影响,以甘肃省黑河中游17个大中型灌区的水资源优化配置问题为例,建立了农业水资源多目标随机规划模型对有限水资源进行合理分配。模型同时选择了渠道渗漏估算方法与传统的固定系数方法。优化结果显示,使用固定渗漏系数的传统方法不能体现黑河中游灌区干支渠的渠道渗漏系数随渠首引水量的动态变化关系,使用固定渗漏系数方法可能会导致对渗漏量的估计产生10%以上的偏差,进而影响实际的田间可用水量、预期产量、预期收益的估计,使得优化目标不能真正实现。同时,对比研究发现,当可用地表水量发生改变时,渠道渗漏估算方法可以更好反映出渠道渗漏率动态变化,为农业水资源规划提供更加精确的水量信息,增加了水资源规划方案的有效性与可行性。     

县级农村能源建设模拟研究

以宜昌县为例，在系统分析该县农村能源、农村经济和环境之间的关系及农村能源建设现状的基础上，建立了该县能源生态工程建设系统的结构模型及系统动力学模型，经过DYNAMO语言反复的仿真试验，研究该能源生态工程建设系统在当今市场经济的条件下未来30年的发展趋势，观察系统状态的动态变化。模拟结果表明：通过大力发展小水电、沼气和努力提高热效率，30年后，该县薪柴和秸秆的供能比例从54.73%下降到34.03%，土壤有机质从1.2 g/kg增加到2.0646 g/kg，森林覆盖率从32.3%提高到60.6%，实现了能源、生态效益同步增长。     

基于系统动力学的广东省循环经济发展的情景分析

利用系统动力学方法的反馈作用机制, 对广东省人口、经济、环境和资源之间相互影响与制约关系进行了系统分析, 并建立了广东省循环经济的系统动力学模型.在此基础上, 对循环经济发展的3种不同情景下经济、资源、环境污染的模拟结果进行了比较.结果表明, 在废弃物的综合利用率、废气处理率、节能节水率和可再生能源利用率等参数均不断提升的情景下, 污染物的排放及能源消耗对经济所产生的不利影响均将逐渐减弱, 绿色GDP总值将会持续稳定增长.反之, 如果继续以过去"三废"处理率不高、可再生能源所占比例几乎为0, 且不采取任何节水措施的方式下发展经济, 广东省绿色GDP总值只能保持较为缓慢的增长, 并在2014年前后达到最大值, 此后随着资源消耗和环境污染, 绿色GDP总值开始下降.这一研究结果可为在资源环境约束制约条件下实现经济的可持续发展提供决策依据.     

小流域防护工程体系建设与可持续性评价——以黑牛河流域为例

工程防护体系建设是小流域可持续发展的主要措施之一。在详细分析黑牛河流域自然及水土流失概况的基础上,研究探讨了该流域水土保持防护工程体系建设,提出了水土保持防护工程体系的标准和设计规则,并对其防护体系进行了可持续性评价,认为该流域水土保持防护工程体系已初步建立,而且发挥作用,水土保持产业形成,生态经济农业可持续发展。     

基于GIS信息技术在水土保持规划系统中的应用

从地理信息系统的概念入手,探讨了地理系统研究的主要内容,并且对当前地理信息系统的关键技术措施在水土保持规划系统中的应用,针对水土保持管理的具体要求和目标,分析了一个基于关系数据库模型水土保持规划信息系统在G IS应用中的基本功能。     

GPS节水灌溉系统的研究

全球卫星地面定位系统GPS、遥感遥测系统RSS与地理信息系统GIS等3S空间电子信息技术在农业中的应用形成了智能化精确农业(Precision farming)。该文GPS节水灌溉系统是作者为海南某生态农业公司100hm²香蕉园研究设计的,也是一项精确农业的应用研究     

黄瓜温室栽培管理专家系统的研究

黄瓜是设施蔬菜栽培的主要作物之一。但实际生产中专家的不足制约着黄瓜产量与品质的提高。该研究应用人工智能专家系统原理和面向对象的设计方法，采用Visual Basic语言研究开发出了黄瓜温室栽培管理专家系统。该系统是一个针对温室黄瓜栽培管理、病虫害识别与防治的计算机辅助决策系统，可缓解生产中专家供不应求的矛盾。     

黑龙江农村主要产业协调发展研究SD模型

应用系统动态学(SD)方法建立模型,研究了黑龙江省农村各主要产业之间和各产业同国民经济系统中其它产业之间存在的相互影响和相互作用关系及各产业内部的结构特性。此模型的研究结果为制定相应的中长期发展战略和政策提供了较为科学和可靠的依据,并在实际中得到了应用。     

哈密地区生态经济系统耦合度变化及原因分析

哈密地区地处中纬度亚欧大陆腹地,资源性缺水,是自然生态系统脆弱区,生态环境系统与社会经济系统耦合发展难度大,容易陷入经济发展缓慢与生态环境恶化的双重困境。因此,研究生态经济系统耦合的关系,促进经济发展与生态环境建设共同发展,具有重大的意义。通过3S技术挖掘生态环境数据和搜集社会经济数据相结合,将生态环境与社会经济的耦合关系视为LUCC影响下的哈密地区生态环境系统与社会经济系统间的耦合关系,构建资源生态系统和社会经济系统耦合度的分析模型,计算和分析哈密地区生态经济系统耦合度变化状况,并总结出生态经济系统呈良性耦合发展趋势的6方面原因。     

东辽河流域河流系统生态需水研究

河流系统的生态需水是指维持河流正常的生态结构和功能所需要的一定水质最小水量 ,具有明显的时空变化特征。河流系统的生态用水包括河道系统 (包括排沙生态用水和水面蒸发生态用水 )和洪泛地系统两大系统的生态用水。东辽河流域河道系统生态需水量占年均径流量的 44 .43%。洪泛地生态用水量为 16 .87亿 m3,占全流域年均降水量的 2 8.0 2 %。必需采取有效措施进行河流水资源开发的有效调控。