基于水土资源耦合的水资源短缺风险评价及优化

黑龙江省水资源系统的平衡对保障区域工农业发展至关重要。由于粮食主产区发展过程中水资源存在许多不确定性因素,在追求经济增长的同时,黑龙江省水资源也存在着较大的风险。该文以黑龙江省及其13个地级市为研究区域,基于熵权物元模型评价水资源短缺风险,利用平均迪氏分解法(logarithmic mean Divisia index,LMDI)分析影响用水量变化的驱动因素,通过耦合协调模型和GIS软件分析影响水资源短缺的因素及其区域差异性,采用经济与资源双重导向的优化路径,解决水资源短缺风险问题。结果表明,2014年黑龙江省整体水资源短缺处于III级-中等风险,水土资源处于拮抗耦合中度协调级别且土地资源发展略微滞后;鹤岗、双鸭山、大庆和佳木斯水资源短缺为V级,其中大庆市水资源发展明显滞后。随着经济社会的持续发展,应结合区域资源禀赋和风险特征,制定合理的水资源开发利用方案。     

基于EBM的水资源失衡风险导致的社会经济损失模型及应用

水资源系统与区域经济息息相关,利用经济数值反映水资源系统风险所致损失将更加直观。该文为了通过经济数值定量评价水资源失衡导致的风险,首先构建水资源失衡导致的经济损失风险模型,应用数据包络分析(epsilon-based measure,EBM)模型计算水资源利用效率,并结合黑龙江省水价及人均工资确定水资源失衡导致的经济损失值;然后,在EBM的基础上添加二阶段Tobit模型进一步分析水资源失衡风险经济损失原因。结果表明,2000—2020年黑龙江省由水资源投入不足导致的最小经济损失值为75.2亿元(2008年)、最大值为425.1亿元(2013年);水资源最小产出经济损失值为1 119亿元(2000年)、最大值为11 068亿元(2012年)。2000—2015年黑龙江省水资源风险经济损失逐年上升,水资源产出经济损失均占水资源风险经济损失的90%以上,预计2020年水资源风险经济损失为8 138.7亿元。在研究时段内黑龙江省水资源风险经济损失较高,水资源利用效率较低。黑龙江省水资源系统受到产业结构、经济发展水平和水利基础设施投资等驱动因素影响,需加大第二产业投入和水利基础建设投资,从而降低水资源风险经济损失,为后续水资源系统风险规避措施的制定提供支持。     

系统动力学在水土资源系统中的应用研究进展

为促进系统动力学(System dynamics,SD)方法在水土资源系统中应用,概述引入SD理论的水土资源系统,论述SD在水土资源利用模拟、承载力评价、优化配置、生态系统仿真、水土资源复合系统模拟等领域应用及现实意义。针对SD方法在水土资源系统中应用现状,从研究体系、模型和方法等方面分析SD方法在水土资源系统应用中存在的问题,并从多方法、多角度及多维度展望发展趋势,以期SD方法与水土资源系统融合,为今后研究提供借鉴。     

基于改进TOPSIS模型的黑龙江省水资源短缺风险评价

利用熵权法和灰色关联理论改进TOPSIS模型,综合评价黑龙江省及其13个地市粮食产能提升期(2003~2015年)水资源短缺风险。结果表明人,黑龙江省水资源短缺风险表现出先升后降变化趋势,其中"十一五"期间水资源短缺风险普遍较高,"十二五"后逐年降至中度短缺风险等级。从时空演变角度分析,黑龙江省13个地市水资源短缺状况呈"东西高、南北低"风险分布特点,以哈尔滨为中心向东、西、南方向呈短缺风险愈加严峻辐射扩散趋势。