湖北省水资源环境与经济发展耦合关系时序特征研究

【目的】评价湖北省水资源环境与经济发展耦合协调水平,提出合理建议。【方法】运用耦合协调度模型分析了湖北省2006-2017年水资源环境与经济发展耦合关系时序特征。【结果】2006-2017年,湖北省水资源环境综合指数整体呈波动上升趋势,经济发展综合指数呈线性增长趋势。湖北省水资源环境与经济发展耦合协调度表现为线性增长趋势,且具有阶段性,2006-2010年和2011-2017年分别为经济发展滞后于水资源环境水平的过渡发展阶段和水资源环境滞后于经济发展的协调发展阶段,2017年水资源环境与经济发展达到良好耦合协调。【结论】为实现水资源环境与经济发展的优质耦合协调发展,湖北省重视经济转型升级和城镇生活污水控制。     

吐鲁番地区水资源-经济-生态耦合协调发展分析

以吐鲁番地区为例,依据耦合协调度模型评价了2001-2013年该地区的水资源-经济-生态环境耦合协调发展状况。研究表明:1随着社会经济发展,吐鲁番地区水资源-经济-生态环境耦合协调发展状况也向着优质耦合的方向发展;22001-2006年吐鲁番地区的经济发展滞后,但水资源和生态环境的综合评价指标较高,2006-2008年该地区经济发展速度较快,水资源和生态环境能与经济较为协调,2009-2013,经济发展和生态环境需水给水资源供应造成了一定压力:3从2001-2013年,该地区的水资源,经济和生态环境的综合评价指数一直处于上升态势,说明在该地区,水资源和经济及生态环境协调发展是有很大空间的。但近年来,水资源形势比较严峻,建议应提高整体污水处理,提高用水效率,加大中水回用力度,促进区域整体协调发展水平的提升。     

贵州省水资源-经济-生态环境-社会系统耦合协调演化特征研究

以贵州省为研究对象,构建水资源-经济-生态环境-社会系统耦合评价指标体系,经过主客观综合权重法赋权后,对2000—2011年水资源-经济-生态环境-社会系统进行定量评价并分析其耦合协调特征。结果表明,2000—2011年,贵州省经济、生态环境和社会系统虽然处于较低发展水平,但已对水资源系统产生胁迫。水资源-经济-生态环境-社会系统的耦合协调性较小,波动幅度也较小,但耦合度普遍高于协调度。水资源-经济-生态环境-社会系统的耦合度处于较低水平耦合阶段和颉颃阶段。协调度全部处于低度协调的耦合阶段,而且各子系统的协调度相差较小。     

区域水资源-能源-粮食系统耦合协调演化特征研究

水资源、能源和粮食是生产生活的基本要素。将3者视为一个相互依赖的系统,水资源-能源-粮食系统的耦合协调发展是区域可持续发展的重要基础。以辽宁省为研究对象,通过构建耦合协调度评价指标体系,采用熵值法赋权并引入耦合协调度模型及计算方法,对2006-2015年水资源-能源-粮食系统的耦合协调关系及其时序演化特征进行了实证分析。研究结果表明:辽宁省2006-2015年水资源-能源-粮食系统的整体协调发展能力在波动中不断增长,耦合协调度大致经历了过渡、基本协调2个发展阶段和勉强协调、初级协调、中级协调3个发展类型,且持续提升的趋势非常明显,但尚未跨入高度协调发展阶段,还有很大的提升空间。     

宁夏水资源脆弱性与社会适应能力耦合关系研究

基于宁夏水资源系统与社会适应能力系统分析,筛选评价指标,构建耦合协调度模型,对2010年-2017年宁夏水资源脆弱性和社会适应能力耦合关系进行分析。得到以下几个结论:(1)2010-2017年宁夏水资源脆弱性有降低的趋势;2017年社会适应能力综合评价值最大,2012年最小;(2)2010-2017年宁夏水资源脆弱性与社会适应能力协调度基本上处于优质耦合、良好耦合、中级耦合、初级耦合4个状态;(3)2010-2017年宁夏水资源脆弱性与社会适应能力耦合协调度处于优质耦合协调发展、良好耦合协调发展、中级耦合协调发展、初级耦合协调发展、勉强耦合协调发展、濒临失调衰退六种类型。     

新疆经济-生态-社会系统耦合协调演化研究

以水资源视角下的新疆经济-生态-社会系统耦合协调为研究对象,通过构建水资源-经济-生态-社会系统耦合评价指标体系,对2001-2014年水资源-经济-生态-社会系统进行耦合协调性定量评价和分析。结果表明,2001-2014年新疆水资源-经济-生态-社会系统中的经济系统和社会系统效益指数极速增长,水资源系统和生态系统效益指数平稳波动;全系统耦合度整体处于颉顽阶段,耦合协调性整体属于勉强协调型,其中耦合度指数值略高于耦合协调度值,并且呈现耦合系统越多,耦合度、耦合协调度越低态势。     

四平市水资源环境与经济社会协调发展研究

以四平市为例,依据耦合协调度模型评价了2009-2012年四平市区、公主岭市、梨树县和双辽市的水资源环境与经济社会协调发展水平,并进行了时空差异性分析。结果表明:按时间序列分析,四平市区、公主岭市、梨树县和双辽市耦合协调度整体呈波动上升趋势;按地区差异分析,四平市区、公主岭市和梨树县属于"濒临失调衰退"向"勉强协调发展"过渡水平,双辽市属于"濒临失调衰退"水平。建议应提高整体污水处理程度,污水处理厂提标改造,提高用水效率,加大城市中水回用力度,促进区域整体协调发展水平的提升。     

广西北部湾经济区水资源支撑能力与城市化系统关系研究

广西北部湾经济区的水资源支撑能力与城市化系统发展,关系到区域发展总体战略和互利共赢开放战略的顺利实施。基于对经济区行政水资源自然属性和社会属性的认识,在采用水资源开发利用率定量分析经济区水资源对区域社会经济发展的支撑能力和合理构建城市化系统指标体系的基础上,通过动态耦合模型对广西北部湾经济区水资源支撑能力与城市化系统的协调发展态势进行研究。结果表明:2010-2016年间,广西北部湾经济区水资源支撑能力与城市化系统的发展演化并不同步:水资源支撑能力极具波动性,而城市化系统发展呈现稳定上升的趋势。两系统一直处于极限发展阶段,但用水边际性越发明显。根据研究结果,提出稳定广西北部湾经济区城市化步伐,提高城市化质量以及大力挖掘节水潜力,提高水资源的使用效率的建议。     

北京市经济与水环境系统耦合关系及效果研究

通过协调度模型分析计算经济系统与水环境系统耦合程度,运用超越对数随机前沿生产函数(SFA)构造水资源利用效率的投入产出函数,并对城市水资源利用效率进行测算。以北京为例,测算经济系统与水环境系统的耦合状态和耦合效果。结果表明,1997-2014年共18 a,北京市经济系统与水环境系统的协调发展指数整体呈上升趋势,经历了从基本协调、良好协调、优质协调和完美协调4个阶段;经济系统与水环境系统的耦合度与水资源利用效率基本保持一致,整体呈上升趋势,且水资源利用效率随着系统间耦合度的提高而提高。     

基于水足迹视角下的水资源利用与经济协调发展脱钩分析——以贵州省为例

为了探讨贵州省水资源利用与经济协调发展之间的关系,利用贵州省2006-2015年统计数据计算其水足迹指标以及水足迹评价指标,并构建协调发展脱钩评价模型对水资源利用与经济发展之间的关系进行评价,结果表明:贵州省2006-2015年水足迹总体上呈波动下降趋势,其中农业用水是水足迹的主要组成部分,平均占比为57.83%,农业用水中,粮食作物和蔬菜水足迹占比最大,平均占比为38.42%和41.96%;水资源自给率、水资源压力指数和水资源匮乏指标均较高;GDP增长与水资源利用的关系整体上在波动中由弱脱钩的初级协调向强脱钩的优质协调转化。基于以上结论,通过改变消费结构、改变虚拟水贸易结构以及优化产业结构来进一步促进贵州省水资源利用与经济增长之间更好的协调发展。     

基于多目标优化的灌区水资源承载力研究

根据灌区用水结构特点,综合考虑水资源与社会经济以及生态环境之间的动态联系,建立用水总量控制条件下的灌区水资源承载力多目标优化模型。以江西省赣抚平原灌区为例,得出现状年及规划年灌区水资源系统能够支撑的社会经济发展规模,利用相对承载指数和区域协调发展指数评价了灌区水资源承载力。结果表明:现状供水相当充裕,水资源综合承载指数大于1,水资源承载能力没有得到充分发挥;用水总量控制条件下,规划年水资源综合承载指数小于1,灌区水资源不足以支撑经济社会的发展。农业用水优化配置方案下,水资源承载力有所增强,表明农业用水优化配置是提高水资源承载力的有效手段。在实现农业用水优化配置及污染物排放量控制的条件下,灌区水资源、经济、环境的协调度达到0.99以上,真正实现了经济发展与环境保护的双赢。     

水资源供需承载分析与节水建设研究——以马龙产业园区为例

优质水资源的短缺制约着区域经济的可持续发展。基于马龙产业园区现状供用水情况、用水效率、可用水源分布、水源功能以及开发利用中存在的问题,进行园区不同水平年总体需水与城镇用水2个层面的预测,结果显示园区未来需水为2.4~3.8亿m3。基于园区未来需水预测结果提出保障园区未来经济发展的供水水源保障方案,并计算所能支撑的经济规模,同时提出节水型园区建设策略:提高用水效率水平,加强非常规水源的利用,以需定供,分质供水,协调多种水资源,实现园区水资源与经济发展的协调可持续。     

资源高强度流动区水、能源和粮食耦合协调发展研究——以京津冀地区为例

随着社会经济和人口的增长,各地区尤其是资源高强度流动区面临着越来越大的水资源、能源和粮食压力。为缓解地区内的资源压力,需要综合了解WEF系统之间的协调发展状况,以便更好地发挥资源间的协同作用,提高资源利用效率,实现WEF系统的安全及社会的可持续发展。通过构建WEF系统的综合评价指标体系,运用熵值法确定权重,综合评价了京津冀地区WEF系统的发展水平,并测算了三个系统间的耦合协调发展程度。结果表明,京津冀地区的WEF系统综合评价水平呈逐年上升趋势,其耦合协调度历经勉强协调、初级协调和中级协调三种类型向良好协调类型演进,总体上升空间较大。建议应针对地区情况,提高滞后系统的发展水平,加强跨部门合作,以实现WEF系统的资源安全及持续协调发展。     

土地集约利用与城镇化协调发展评价及障碍因子诊断

为了探究土地集约利用与城镇化的耦合协调关系,促进两者协调发展,以安徽省为例,首先,运用熵权TOPSIS模型,分别评价安徽省2000—2017年土地集约利用与城镇化绩效水平,研判两者的绩效水平及其子系统变化趋势;然后,运用耦合度和协调度模型,基于耦合作用系数的取值变化,探讨不同情形下安徽省土地集约利用与城镇化协调发展关系及变化趋势;最后,运用障碍度模型,诊断影响安徽省土地集约利用与城镇化协调发展的障碍因子。结果表明:2000—2017年,安徽省土地集约利用与城镇化水平均呈逐年上升态势,稳中趋好。2000—2017年安徽省土地集约利用绩效水平从0. 053 6增至0. 958 7,年均增长18. 49%;安徽省城镇化水平从0. 271 5增至0. 8180,年均增长6. 70%。从土地集约利用各子系统来看,经济绩效子系统对土地集约利用的贡献最大,生态绩效子系统对土地集约利用的贡献最小,权重分别为0. 352 6和0. 130 8;从城镇化各子系统来看,经济城镇化子系统对城镇化水平影响最大,生态城镇化子系统对城镇化水平影响最小,权重分别为0. 416 0和0. 137 7。在不同耦合作用系数取值情形下,安徽省土地集约利用与城镇化协调发展关系变化趋势除2005年和2012年略有不同外,其余16年两者协调发展变化趋势和协调类型完全相同,说明耦合作用系数对两者协调发展关系的影响十分有限。2000—2017年安徽省土地集约利用与城镇化的协调发展度呈逐年增长态势。从各子系统障碍度来看,土地集约利用经济子系统对安徽省土地集约利用与城镇化协调发展的影响最大,年均障碍度为16. 48%;生态城镇化子系统对两者协调发展的影响最小,年均障碍度为6. 60%。从各指标障碍度来看,2011年及以前,影响两者协调发展的障碍因子主要包括人民生活水平、地均财政收入和人均GDP; 2012年及以后,影响两者协调发展的障碍因子主要包括城乡人均可支配收入差距和城镇人口密度。从各年份前5位障碍因子变化来看,各指标对土地集约利用与城镇化协调发展的影响可以分为2个阶段:第1阶段(2000—2013年)以土地集约利用的影响为主,第2阶段(2014—2017年)以城镇化的影响为主。本研究为研判土地集约利用与城镇化协调发展水平及诊断障碍因子提供了新的思路和方法,可为促进安徽省及同类省域土地集约利用与城镇化协调发展提供借鉴。     

贵阳市多维城镇化耦合协调关系变化特征研究

基于社会经济与土地利用数据,利用耦合协调模型,从人口城镇化、经济城镇化和土地城镇化多维视角,分析了贵阳市三种城镇化耦合协调关系变化特征。结果表明:1995-2015年间贵阳市各区县人口城镇化、土地城镇化和经济城镇化均呈增加趋势,但其增加幅度存在一定差异。1995、2005和2015年多维城镇化的耦合度以高耦合期和磨合期为主,协调度以高度协调和中度协调为主,1995-2015年间贵阳市大部分区县多维城镇化的耦合度呈增加趋势,而全部区县多维城镇化的协调度呈增加趋势。     

基于SD模型的长沙市水资源承载力研究

基于长沙市水资源现状,为平衡居民生活用水、经济生产用水和环境生态用水之间的关系,运用系统动力学方法,建立长沙市水资源-人口-经济-生态环境的耦合系统,模型模拟了现状延续型、经济发展型、节水治污型和综合协调型四种发展模式,选取GDP、人口数量、居民生活需水量、经济需水总量、供需压力作为主要评价指标。结果表明:第一、二、三产业分别保持10%、12%、12%年增长率且节流治污情况与现状延续型保持一致的方案,供需压力将达到节流治污方案的两倍多;经济生产用水对水资源供需压力的影响远大于居民生活用水和环境生态用水;通过适当降低人均用水量来平衡因人口数量增长而增加的居民生活用水是可行的。     

基于水足迹理论的山西省水资源利用与经济发展脱钩状况分析

为充分了解山西省水资源利用现状及变化趋势。基于水足迹理论分析了山西省及其各行政区2007-2016年的水资源利用状况,探讨了水资源配置和利用的时空变化特征,并结合协调发展脱钩评价模型对山西省水资源利用与经济增长协调发展进行评价。结果表明:①近十年来山西省水足迹总体呈现上升趋势,各行政区之间差异显著,其中运城市水足迹值最高,阳泉市最低。全省多年人均水足迹平均值为731.22 m~3/人。②水足迹结构在研究时限内基本稳定,农业水足迹占比一直保持在90%左右,工业用水小幅下降,生活、生态用水小幅上升。③山西省水资源自给率水平非常高,平均值为98.97%。除太原市外,其他地区水资源自给率均保持在97%以上。④山西省水足迹经济效益由2007年的28.13元/m~3上升到2016年的43.23元/m~3,各行政区10年间水足迹经济效益均有不同程度的提高。⑤10年间山西省各行政区的水资源压力指数均大于1,整体水资源压力指数由2007年的1.96上升到2016年的2.24,说明山西省水资源利用长期处于不安全状态,且地区差异明显。⑥山西省经济增长与水资源利用之间除2013年、2014年外均表现为协调关系。     

基于神经网络的郑州市水资源可持

从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统三个层次16个指标用人工神经网络对郑州市水资源可持续利用状况进行综合评价。结果表明：1994-2005年,郑州市水资源可持续利用评价结果分别为0.43、0.39、0.42、0.41、0.48、0.5、0.55、0.65、0.59、0.63,整体上呈较快上升趋势,但其仍然处在可持续利用困难到基本可持续利用阶段;未来规划水平年（2010、2015、2020年）水资源可持续评价结果分别为0.68、0.72、0.75,均处于可持续发展阶段。通过敏感性分析得出影响郑州市水资源可持续利用的敏感性要素为：水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数。提高水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数、人均GDP、中水回用率是改善郑州市城市水资源可持续利用状况的重要举措。     

干旱灌区用水结构演变及驱动力分析

干旱灌区的用水结构均衡度关系到整个区域的水资源可持续利用。选择位于新疆天山北坡的兵团大型垦区——石河子垦区为研究典型区,根据垦区1988-2011年的各用水情况,利用信息熵理论分析了垦区用水结构演变规律,并进一步利用及Hurst系数判断其趋势持续性,并利用主成分分析法确定了灌区用水结构的主要驱动因子。研究结果表明:(1)垦区的用水结构熵值总体处于均衡度较低水平,其用水结构信息熵值均不超过0.5,这与兵团垦区农业用水比重过高,行业间用水不均衡的现实情况相符合;(2)垦区用水结构信息熵值呈持续稳定的上升趋势,表明其近30年来新疆兵团垦区水资源分配农业用水进一步下降,工业、生活用水、生态用水比例进一步提高,用水结构向趋于均衡的结构发展,符合新疆绿洲区产业结构调整的方针;(3)以节水技术及产值为主的社会经济因素对其用水结构演变过程起主导作用,且社会经济因素、气候变化因素及水资源因素对灌区用水结构变化的综合贡献率都达到了80%。基于上述驱动因素,最终提出调整种植结构、控制种植规模规模及调整产业结构相结合以提高垦区用水均衡度,实现水资源可持续利用。     

干旱区人口-经济-水资源耦合协调发展及其相关性分析——以乌鲁木齐县为例

水资源短缺将成为21世纪的重大问题,缺水不仅影响正常的生产与生活,还会影响到人类生存。根据1996-2015年乌鲁木齐县人口、经济和水资源方面的相关数据,构建乌鲁木齐县人口-经济-水资源的评价指标体系,测算出人口、经济、水资源的综合评价指数及其耦合度和耦合协调度指数,并分析其相关性,从而得到乌鲁木齐县20年来的人口-经济-水资源发展趋势、耦合度和耦合协调度的变化趋势以及相关关系。研究结果表明:(1)1996-2015年乌鲁木齐县人口-经济-水资源综合发展水平在总体上呈现波动状态,相比1996年,2015年略有所降低,下降幅度为0.112;(2)1996-2015年,乌鲁木齐县人口-经济-水资源的耦合协调度的变化格局如同字母"W",呈现波动式递减的趋势;(3)综合指数(T)与经济(U2)和水资源(U3)呈现强的正相关(p0.01),与人口(U1)成正相关,但是不显著(p0.05)。最后根据研究结果,结合"十九大"有关内容,并根据乌鲁木齐县自身的条件,提出可持续发展的相关建议。