我国水资源利用效率评估及其方法研究

在分析国内外水资源利用效率相关研究基础上,选取用水结构、去变异化农业用水效率、万元工业增加值用水量等5个指标,通过对地区指标数据的聚类分析,采用投影寻踪和遗传算法优化构建水资源利用效率评估模型。以2012年我国299个地级城市作为研究区域,将其水资源利用效率分为五个等级,进行我国水资源利用效率地区差异性研究,研究表明我国城市水资源利用效率地区差异性显著,水资源短缺和经济较为发达的华北和华东地区水资源效率较高,水资源丰富和经济较为落后的西部地区水资源利用效率较低,并对水资源利用效率前后10名的城市进行主要影响因子进行分析,为提高地区水资源利用效率提供依据。     

基于模糊综台评价法的区域水资源承载力研究

区域水资源承载力是进行生态环境建设和确定社会经济发展的基础.分析了水资源承载力的内涵及其评价方法,选取人均供水量、水资源利用率、单位GDP用水量、供水模数、需水模数、生态用水率等6个主要因素作为评价指标,建立了水资源承载力模糊综合评判模型,并应用该模型对榆林市水资源进行综合评价.结果表明:榆林市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,该地区的水资源承载潜力已相对较小,水资源供需矛盾突出.同时,提出了提高水资源承载力的对策,为今后的区域水资源开发利用提供依据.     

黄河流域用水效率及空间溢出效应研究

提高用水效率是缓解黄河流域水资源短缺的重要举措.同时考虑黄河流域水资源短缺和水污染双重压力,运用非期望超效率SBM模型测度沿黄九省(区)用水效率,运用空间杜宾模型(SDM)分析其影响因素.结果表明:从时间序列来看,沿黄九省(区)用水效率呈现先下降后上升的趋势;从空间差异来看,沿黄九省(区)总体呈现上游低下游高的特点;经...     

多模型结合下农业用水效率及影响因素时空分异特征研究

针对农业用水效率及其影响因素时空分异的问题,测度农业水资源效率并对其影响因素时空分异特征进行深入解析。将多种数学地理模型相结合,利用非期望产出超效率SBM模型测度各省份农业用水效率,以Tobit模型作为探究农业用水效率主要影响因素的方法,基于所测算结果运用时空地理加权回归模型(GTWR)分析各因素对农业用水效率的影响程度和时空差异性。结果显示：我国农业用水效率提升明显但总体效率仍保持较低水平,农业用水效率省际和区域差异显著;年降水量、农业用水占比、节水灌溉面积占比、人均农产值和农产品进出口额是农业用水效率的主要影响因素,农业用水占比和人均农产值是最主要的负向和正向因素;各地的自然条件和农业生产环境导致农业用水效率影响因素差异显著,东北地区对外贸易繁荣,能有效促进农业用水效率提升;黄河流域传统的漫灌、串灌方式用水浪费严重;长江流域下游发达地区较高的农业生产水平带动中上游地区发展;南部沿海地区和西南地区丰富的降水缓解了缺水压力,节水动力不足;西北地区地理位置和经济条件等的劣势导致用水效率低下。各地区应因地制宜采取针对性措施,从多维度推动农业用水效率的提升与持续优化。     

黄河流域农业用水效率测度及其节水潜力分析

评估黄河流域农业用水效率和节水潜力,有助于推进黄河流域农业水资源集约化利用.基于超效率SBM模型,在全国视角下测度分析2008-2018年黄河流域9省的农业用水效率及其分解,在此基础上深入分析流域各省的农业节水潜力.结果表明:黄河流域农业用水效率较低,与长江经济带和全国平均水平有较大差距.黄河流域农业用水规模效率接近最优水平,纯技术效率低是黄河流域农业用水效率较低的主要动因.黄河流域农业用水效率的省际差异显著,农业用水效率较高的省份受纯技术效率影响较大,而农业用水效率较低的省份受规模效率影响较大.宁夏、甘肃、内蒙古和山西4省的农业可节水比例都超过了40％,节水潜力巨大.黄河流域及其各省需从全流域的层面健全农业水资源利用的监测、协调和优化机制,同时从节水技术、节水意识和水价机制等角度因地制宜地调整节水措施,提高流域各省农业节水潜力.     

黄河流域农业系统水资源价值及其空间分布研究

【目的】分析黄河流域农业系统水资源空间分布特征。【方法】以黄河流域为研究对象,通过能值理论与方法、空间自相关分析法及空间滞后回归模型,研究了农业系统水资源价值空间分布特征及其主要影响因素。【结果】①农业系统水资源价值介于4.01～6.10元/m~3,流域中下游价值较高;②农业系统水资源价值全局莫兰(Moran)指数为0.277 2,呈空间正向自相关特征;主要以高值集聚型(H-H)聚集在流域中下游;③农业系统水资源价值空间变化的主要影响因素为GDP、海拔、用水量。【结论】以价值引导水资源分配,增加流域中下游农业用水有助于提高流域整体水资源农业生产效益。     

黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全评价

为了了解黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全情况.根据黄河流域甘肃段水资源自然禀赋、经济社会及生态环境状况,采用组合赋权的水资源承载力TOPSIS模型和水资源安全综合评价指数,对黄河流域甘肃段4个二级分区的水资源承载力和水资源安全进行评价研究,分析主要影响因素.结果表明:时间维度上,水资源承载力在4个二级分区均呈增加趋势,水资源安全除龙羊峡以上呈降低趋势外,其他区域均呈增加趋势;空间维度上,水资源承载力在4个二级流域均处于临界承载状态,龙羊峡以上区域水资源处于较安全状态,龙羊峡-兰州、龙门-三门峡处于临界安全状态,兰州-河口镇处于不安全状态.水质污染、供需矛盾、生态用水量偏低等因素是造成区域水资源承载力和水资源安全时空分异的主要原因,不同区域不同时段其影响因素存在显著具有统计学意义.同时,首次尝试采用同一指标体系及分级标准测算水资源承载力贴近度和水资源安全综合评价指数,分析二者之间的关系.     

BP神经网络在农业水资源评价中的应用

通过选定与农业用水量关系紧密的影响因素,作物产量、降雨量、非耕地耗水量和土地利用系数4个主要参数,建立了BP神经网络模型,并用模型预测了北方干旱地区一定农业生产水平下所需要的农业用水量值.此方法可以用来评价某地区农业水资源的富余程度,指导合理分配区域水资源.     

重庆水资源利用效率测度及投影优化分析

中国水资源问题的核心是利用效率问题,科学客观评价水资源利用效率已成为当前水资源研究的热点。本文利用数据包络分析(DEA)方法,选取农业用水量、工业用水量、年末供水管道长度、固定资产投资、从业人员数量为投入指标,以GDP为产出指标的指标,对重庆2001-2012年的水资源利用的总体效率、纯技术效率和纯规模效率进行测度和评价,揭示动态变化规律,对非DEA有效的年份进行投影分析。研究结果表明:1重庆市近12年水资源利用总体效率处在接近最优的状态。DEA无效年份在农业用水量、工业用水量、年末供水管道长度均有冗余,其中农业用水和年末供水管道长度冗余量较大,农业用水效率还有提升的空间,规模效率是影响重庆水资源利用总体效率的主要因素。2农业用水量和年末供水管道长度消减率较大,分别为12.109%和16.663%。在规模报酬不变情况下,可以通过适当的消减投入来达到各要素的最优配置,实现水资源的高效利用。因此,适当减少农业用水量,加大农业节水设施的建设,大力发展设施农业,减少工业用水的比例,淘汰落后高耗水产业,大力发展节水型产业,增加水资源输送设施的技术含量、提高水资源的输送能力,是今后重庆提高水资源利用效率需要努力的方向。     

基于时差相关分析与回归模型的用水总量预测

依据最严格水资源管理制度中水资源开发利用红线指标——用水总量的影响因素特征及其变化规律,对其提出综合运用时差相关分析与多元回归模型的预测分析方法,该方法特点是在时差相关分析法鉴别出先行影响因子的基础上,再建立多元回归模型预测用水总量。以太湖流域为实例,通过时差相关分析法筛选出与区域用水总量相关的人口、产业结构比、农田面积、人均用水量、工业用水量等8个预警指标,再借助SPSS软件建立多元线性回归分析预测模型,模型检验表明该方法具有较好的拟合度和预测精度。通过该模型方法预测了太湖流域2015年及2020年用水总量,并分析了其变化趋势,所用方法及其计算成果可为太湖流域水资源承载能力评估提供参考依据。     

基于博弈论-云模型的金华市用水效率综合评价

用水效率综合评价是评估区域用水水平和节水成效的基础工作,对贯彻落实"节水优先"方针具有重要意义。为了科学评估区域用水效率水平、克服评价过程中的模糊性和随机性,构建了基于博弈论思想组合赋权的云模型,从综合、生活、工业和农业用水效率4个方面选取评价指标,以金华市为研究对象,对其2018年用水效率水平进行综合评价。结果表明:2018年金华市全市和下辖9个县(市、区)的用水效率均处于"效率较高"状态,与物元分析法的评价结果相一致,说明模型具有较好的适用性和可行性,评价结果可为金华市推进国家节水型社会创新试点工作和相关规划研究提供参考依据。     

沱江流域水资源绿色效率影响因素的时空异质性研究

水资源作为人类生存和社会发展不可或缺的重要资源，其高效可持续利用对协同碳排放控制和推动经济社会高质量发展具有十分重要的意义。以2007-2017年沱江流域9个地级市的相关数据为基础，运用超效率SBM模型测度沱江流域水资源绿色效率水平，在此基础上，利用GTWR模型从时空差异性的视角探究用水结构、技术进步、对外开放水平、水资源禀赋以及政府管制力度等因素对沱江流域水资源绿色效率的影响，进而推进不同空间范围内水资源绿色效率的治理机制研究，为我国区域水资源绿色效率治理提供有效依据和科学参考。结果表明：(1)沱江流域水资源绿色效率分布具有明显的时空差异性，时间维度上水资源绿色效率水平波动较大但整体呈上升趋势，空间维度上表现为从南向北逐渐递减；(2)不同影响因素对沱江流域水资源绿色效率的影响程度不同。OLS模型和GTWR模型的回归结果均表明对外开放水平的影响程度最大，技术进步次之，用水结构、政府管制力度和水资源禀赋的影响程度则较小；(3)不同影响因素对沱江流域水资源绿色效率影响程度存在显著的时空差异性，不同年份，不同地区各影响因素的作用方向及强度都大不相同。研究结论有利于促进沱江流域水资源的协调健康...     

区域用水效率评价与影响因素相关分析

研究区域用水差异和影响因素。基于中国2019年31个省级行政区数据，计算各地区的用水效率。通过单因素方差分析和非参数检，分析中国用水效率的区域差异。进一步，采用典型相关方法研究万元国内生产总值用水、工业用水、城镇用水、农村生活用水、农田灌溉与耕地用水的影响因素。研究发现：(1)东北、华北、西北、西南、华中和东南沿海地区在以下四项用水效率指标的均值上存在显著差异：农田灌溉用水有效利用系数、人均城镇居民家庭生活用水、人均农村居民生活用水和用水效率总得分。对于用水效率总得分，华北地区显著高于其他区域，且仅有华北与东南沿海、华中、西南和西北之间存在显著差异，其他地区之间均无显著差异。(2)八项用水效率指标在6个区域上的排序，以及6个区域在八项用水效率指标上的排序都存在显著差异。(3)万元国内生产总值用水主要受经济社会发展水平、水行业资本投入和人文素质影响；工业用水和城镇用水主要受自然条件、水资源禀赋、可持续利用水平、劳动投入与水资源需求水平影响；农村生活用水主要受产业结构、水资源禀赋、自然条件影响；农田耕地与灌溉用水主要受产业结构、水资源禀赋、自然条件、可持续利用水平和水行业要素投入影响。区域...     

京津冀城市群水资源循环经济发展的障碍因子分析

水资源是城市群经济发展、社会进步的重要支撑,稳定优质的水资源对城市的发展十分重要。京津冀地区作为典型的城市密集区,水资源短缺问题十分突出。以循环经济理念为基础,从供水、用水、排水、再生回用4个维度出发,建立京津冀城市群水资源循环经济综合评价指标体系,应用熵权法确定指标权重,利用障碍度评价模型对其障碍因子进行诊断,最后采用ArcGIS进行空间可视化分析。结果表明:工业废水排放量、排水管道长度和人均日生活用水量是影响京津冀城市群水资源高效循环利用的主导障碍因素。其中,北京的障碍因子主要为工业废水排放量和排水管道长度,天津的障碍因子主要为供水总量和新水取用量,河北的主要障碍因子为工业废水排放量、排水管道长度、再生水利用量以及节约用水量。     

京津冀城郊农业园区水资源利用效率评价方法及实例

京津冀区域水资源短缺,城郊农业园区水资源利用遵循高效利用的理念,可提高园区用水效率,对缓解供用水矛盾具有着重要意义。在分析京津冀城郊农业园区供用水现状的基础上,界定了农业园区水资源高效利用的内涵;优选了农业园区水资源利用效率的评价指标体系,提出水源、用水和再生水3个准则层,共13个指标进行评价;采用可拓层次分析法确定各层指标权重,采用模糊综合评价模型确定各指标利用效率的隶属度,最终通过逐层计算对典型园区水资源利用效率进行评价。评价结果表明2015、2016和2017年该园区的水资源利用效率综合评价值分别为0.298 7、0.396 5和0.666 0,3个年度综合评价值的变化较准确地反映了该园区在节灌和非常规水资源利用等方面所做的工作。研究所提出的农业园区水资源利用效率评价指标体系、指标权重、评价模型用于京津冀城郊农业园区水资源利用效率的评价,具有较高的准确度。     

干旱区水资源利用与经济发展关系研究 ——以鄂尔多斯市为例

鄂尔多斯市是内蒙古乃至我国西部经济最发达的地区,然而水资源短缺已成为经济发展的重要制约因素。利用水资源生态足迹理论、LMDI模型和Tapio脱钩模型计算该市2001-2017年的水资源生态足迹以及影响因素,并评价水资源利用与经济发展协调关系。结果表明:①17年来水资源生态足迹呈现先小幅度波动上涨、再稳步下降的总趋势,其中,农业用水是主要组成部分;技术效应是实现水资源生态足迹下降的核心驱动力。②水资源生态赤字、压力指数和万元GDP水资源生态足迹均有下降趋势,水资源利用效率逐年提高,但利用结构不合理,农业用水所占比重过大。③GDP增长与用水量处于强、弱脱钩交替的稳定状态,农业用水脱钩关系优于工业,并且从回归分析可知工业脱钩关系不稳定,需要加强产业结构调整,优化三大产业的用水比例,实现水资源可持续利用。     

基于模糊综合评判的鹤壁市水资源承载力评价

以鹤壁市为研究对象,选取人均供水量、产水模数、万元GDP用水量、供水模数、需水模数、耕地灌溉率、生态用水率共计7个主要影响鹤壁市水资源承载力的因素作为评价指标,通过构建模糊综合评判模型对该市进行了水资源承载力评价。结果表明:2009-2015年间,鹤壁市水资源承载能力平均得分为0.422 4,属弱承载。承载力总体呈现先增强后趋于平缓,然后有所减弱的趋势,南水北调投入使用后,水资源承载能力有所提升,但仍存在一定程度的水资源短缺现象,因此优化配置水资源、实现水资源的合理开发利用仍然是当务之急。本文研究成果对于实现鹤壁市水资源可持续开发利用具有一定参考价值。     

综合灌溉用水效率研究——以河北省成安县为例

灌溉用水效率评价是提高灌溉水资源利用效率的基础。为克服传统的灌溉用水效率评价将相对评价和绝对评价分离的缺点,基于农户的灌溉用水生产技术效率(灌溉用水技术效率)和水分生产率,兹提出了综合灌溉用水效率的概念。以河北省成安县为例,基于问卷调查数据,测算了农户的灌溉用水技术效率和水分生产率,分析了农户的综合灌溉用水效率和节水潜力,并基于Tobit模型研究了影响农户灌溉用水效率的因素。结果表明,农户的平均灌溉用水技术效率为68.36%,平均作物水分生产率为1.38 kg/m3,综合灌溉用水效率为0.62。农户的年龄、文化程度、灌溉电价、农户的主要收入来源都对灌溉用水效率有显著的影响。     

基于投影寻踪法的六盘水市水资源安全评价

根据水资源安全评价指标体系,以六盘水市2000-2013年水资源数据为评价样本,运用投影寻踪法将影响水资源安全高维、非线性数据转化为一维投影数据,引入遗传算法构造目标投影函数,优化最佳投影方向,确定投影特征值,按最佳投影方向的大小对评价指标的主影响因子进行分析,按特征值的大小对六盘水市水资源安全进行比较分析。结果表明:六盘水市2000-2013年水资源安全总体呈上升的趋势,但在2003年和2012年出现2次转折,主要是由于万元工业产值取水量、工业用水重复利用率、农村人均日用水量和牲畜日用水量以及水质变化所引起。     

塔里木河流域国民经济内部产业水资源配置和利用的经济效应分析

基于流域GDP增长的水资源利用的经济效应模型,分析了塔河流域国民经济产业用水量、用水结构和用水经济效率对GDP的经济效应。结果表明,当前塔河流域的水资源利用对GDP增量的效应主要由产业用水结构和用水经济效率决定,第二三产业的用水结构和用水经济效率是其中的关键要素;塔河流域国民经济产业内部用水结构和用水经济效率结构的进一步优化有利于未来水资源利用对GDP增量的贡献。