区域间用水结构演变及影响因子

我国区域间水资源量差异较大,而水资源的有效利用是我国经济社会发展的重要战略问题。为准确预测用水结构,基于2004—2018年数据,采用信息熵及主成分分析方法,分别从我国东北部、东部、中部和西部4大经济区中选取吉林、浙江、山东、湖南、四川和新疆6个省（自治区）的用水结构作为研究对象,分析其用水结构的演变过程及影响因子。结果表明:山东的用水结构均衡度呈递增趋势,其用水结构愈来愈趋于合理,而新疆的用水结构均衡度持续偏低,其他4省均无明显变化;用水结构的主要影响因子是经济社会发展、人口增长、节水技术、水资源禀赋及生态环境维护。最后,从产业结构、农业节水、生活用水、环境维护用水多元化等方面为优化用水结构提出建议。      

石家庄市用水结构演变分析

明晰区域的用水结构演变,对区域的水资源规划与管理有重要意义。项目小组采用信息熵理论分析2009—2018年石家庄市用水结构演变规律,结果表明:2009—2018年,石家庄市用水结构信息熵值总体呈上升态势,其中2011年、2013年、2016年和2018年信息熵值有明显增长。石家庄市用水结构信息熵值总体上升的趋势表明:区域经济社会的发展对用水结构均衡性的驱动作用,节点年信息熵值的突变则印证了政策驱动、工程效益以及极端气候等方面对行业用水的影响。     

海南省水资源配置研究

以海南岛为实例,总结了海岛水系特点和水资源利用的特征,分析了现状下海南省水资源开发利用中存在的主要问题,构建适合岛屿地区特点的水资源配置模型,根据海南省的总体发展目标,提出水资源配置总体格局,分析了全省各个区域的发展重点和水资源保障方式,提出结合地域特点提高水利用效率,调整用水结构,确保生态用水,选择合理的水资源配置是构建海南生态省战略的重要保障措施。     

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。     

基于信息熵的忻州市用水结构演变及其驱动力的因子分析

基于1983-2012年的忻州市的用水数据,应用信息熵理论分析用水结构的演变,同时采用因子分析法分析用水结构演变的驱动力。结果表明,忻州市的用水结构特点是以农业用水为主,工业、生活用水比例较小;1983年以来总用水量基本稳定,农业用水量与总用水量保持一致的变化趋势,且呈极显著的正相关关系。农业用水比例总体呈波动下降趋势,工业用水、生活用水比例总体呈现波动缓慢上升趋势;用水结构信息熵结果表明:忻州市用水系统信息熵、均衡度变化趋势不明显;因子分析结果显示总人口、城镇人口、农业产值、地区生产总值、灌溉面积和气温是忻州市用水结构演变的主要驱动力。因此,忻州市应继续加大用水结构调整力度,发展高效节水农业,降低农业用水比例,提高该地区水资源开发利用结构的稳定性和均衡性。     

包头市用水结构的演变分析

准确地分析、研究城市用水结构的演变规律,对于制定城市水资源规划以及水资源合理配置具有重要的指导意义。在对包头市近11年用水结构演变规律分析的基础上,引入信息熵理论对包头市用水结构的发展趋势进行了分析。结果表明:包头市用水结构的特点是以农业用水为主,而工业和生活用水所占比重较小。2000-2010年,包头市用水总量呈上升趋势,年均增加473.76万m3,农业用水量及其所占比重逐渐减小,从2000年的74 517.37万m3和75.31%分别减小到2010年的69 969万m3和67.48%;工业用水量及其所占比重则逐渐增加,从2000年的17 135万m3和17.32%分别增加到2010年的26 157万m3和25.23%;生活用水量增长缓慢,年均增加26.40万m3,其比重基本稳定,维持在7.48%左右。包头市用水结构的信息熵总体上呈现出增加的趋势,但增幅不明显,由2000年的0.71增加到2010年的0.80,说明包头市用水结构有较小的向无序化方向发展的趋势。用信息熵理论可以较好地分析城市用水结构的演变。     

关中地区近20年用水结构演变及其驱动力研究

用水结构的合理确定与科学预测是制定水资源开发利用规划的前提和基础,对于实现区域水资源合理配置、社会经济协调发展具有重要意义。在对关中地区近20年用水结构演变规律分析的基础上,引入信息熵的方法对关中地区用水结构发展的趋势进行了探讨;利用SPSS软件的主成分分析法对用水结构的影响因子进行筛选,分析了用水结构变化的驱动力因子。     

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。     

宁夏地区水资源承载力动态变化及驱动因子和未来情形分析

为研究宁夏地区水资源承载力发展状况,以宁夏整体和北部引黄灌区、中部干旱带、南部山区为研究对象,采用主成分分析、模糊层次分析、GM(1,1)和不同情景模式法,分析了2004-2016年水资源承载力的动态变化、驱动因子和未来(2020、2025、2030年)不同情景下的发展。结果表明:北部引黄灌区和宁夏整体变化趋势相近,在2004-2016年呈现稳定增加趋势;中部干旱带虽然也呈上升趋势,但变化幅度不大;南部山区波动较大,虽然也表现为一定增加,但效果很小。水资源承载力的良性发展是以牺牲部分生态环境为代价,不同因素的驱动影响大小排序为森林覆盖率生态用水率农业依赖度年降水量人均GDP恩格尔系数。未来4种情景假设下的宁夏地区水资源承载力状态发展良好,排序为情景3现状情景2情景1。     

中国地理分区用水结构时空演变对比分析

水资源的稀缺和污染等问题影响着社会经济的发展,用水结构的优化是缓解水资源压力的有效途径.采用信息熵、均衡度、洛伦兹曲线和基尼系数等研究方法,对我国七大地理分区的用水结构时空演变特征进行对比分析.结果表明:我国总用水量在波动后呈先增后减趋势,各类型用水均衡性也在平缓上升;随着时间推移,华东、华南、华中、西南和华北等区,均...     

基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化（land use/cover change,LUCC）是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。      

区域水资源可持续利用评价——以乐山市为例

水资源可持续利用评价是制定区域可持续发展战略的依据和基础。基于模糊熵权法,构建了乐山市水资源可持续利用综合评价指标体系。利用熵权法确定各级指标的权重,并结合模糊综合评价模型,从社会、经济、生态合理性3个维度对乐山市的水资源利用情况进行了综合评价。结果表明自2001-2012年间乐山市水资源利用综合合理性呈下降趋势,反映出该区域的水资源可持续性在逐步减弱。分项评价结果中,社会合理性呈下降趋势,经济合理性呈先增后减的趋势,而生态合理性基本保持平稳。基于评价结果,提出了水资源可持续利用的建议,以期为水资源的合理开发,高效管理及利用提供依据。     

基于AHP的水资源可持续利用潜力评价-以山东半岛蓝色经济区为例

水资源可持续利用问题和社会经济可持续发展是相互联系和相互制约的。利用层次分析法,以山东半岛蓝色经济区为研究区,对区域内8个研究单元的水资源可持续利用潜力进行评价,分析了8个研究单元评价结果差异,并提出改善水资源可持续利用潜力的对策,对该区域社会经济重点发展领域以及空间布局有重要指导意义。     

日本山区的水资源开发利用研究进

日本山区的水资源量比较丰富，但是由于受气候和地形条件的限制，水资源的开发利用困难，为提高山区水资源的开发利用率而开展小型、微型水利工程的开发与应用研究是必然选择。对近几十年来，日本研究开发的结构各异、类型多样的山溪取水工程的取水方式进行了介绍，对广泛应用于日本山区多沙性河流的栏栅式取水工程的结构特征与取水特点，以及由栏栅式取水工程群与蓄水池（水库）构成的水资源开发利用模式进行了综合评述，为我国同类型山区的水资源开发利用提供参考。     

我国西南高原山区农村生活能源消费时空分布特征

为推动区域农村能源的有效供给和生态环境的良好发展，系统分析了1992—2017年西南高原山区农村生活能源消费变化的时空特征。结果表明，农村生活能源的消费总量和人均消费量呈现先升后降的阶段性变化特征（2008年达到最高），至2017年分别较1992年增加了3.64%和65.13%。煤、秸秆和薪材是农村地区主要的能源消费种类。随时间的推进，沼气、油、液化石油气、天然气、煤气和太阳能消费比例均有不同程度的提高，商品能源比例由1992年的30.05%增加到2017年的57.60%，体现出能源结构由传统的能源利用模式向多元化、优质化和商品化方向转变。能源消费强度的区域分布基本呈现北高南低的特征，能源消费结构也具有明显的区域差异性。因地制宜地采取商品、非商品能源多能互补的农村能源发展模式，重点推进秸秆、薪材等生物质能及太阳能的高效、清洁化利用，是促进西南高原山区农村能源可持续发展的必然选择。      

基于系统动力学的河南省水资源可持续利用研究

将系统动力学方法应用于区域水资源可持续利用研究,结合河南省实际情况,在宏观调控的基础上,建立了河南省水资源的系统动力学模型,涉及到河南省整个区域的经济、社会、人口、环境等诸多因素,通过计算机仿真模拟,预测了未来几十年水资源的需求状况,改善了水环境的严峻形式,提出了较为合理的水资源配置方案。     

基于区域回归水重复利用的理论灌溉水利用系数研究

灌溉水有效利用系数作为国民经济发展的一项重要的资源利用效率指标,也是实行最严格的水资源管理制度中用水效率控制红线的三项主要指标之一,国家提出了明确的阶段目标。通过以水量平衡法为主线,采用根据年度区域作物结构变化修正的"浮动定额"法计算了广东省1997-2011年间理论灌溉水利用系数,并以全省6个地理分区为单元,采用彭曼公式计算了历年灌溉需水量,并计算得到各年度灌溉回归水量。结果表明,期间广东省多年平均灌溉回归水利用系数为0.27,考虑灌溉回归水基础上的年度理论灌溉水利用系数值多年均值为0.56,年际间变化总体表现出灌溉水利用系数上升而回归水利用系数下降的趋势。比2005-2011年度的实测值年均高0.16,说明灌溉回归水的影响客观存在。研究对于计算区域理论灌溉水利用系数和灌溉回归水利用系数提供了新的途径。     

基于GIS与RS技术的赤水河流域生态风险评价——以仁怀市为例

为揭示赤水河流域土地利用/覆被变化对区域生态风险的影响以及空间分布,以赤水河流域中游城市仁怀市作为研究区,采用GIS与RS技术与生态风险指数(ERI)模型,开展基于土地利用/覆被变化的生态风险评价研究,探讨了土地利用变化背景下仁怀市生态风险变化特征以及演变机理,并提出了政策保障措施。结果表明,(1)2000—2014年,区域内有林地、疏林地、水域、园地、建设用地面积增加,而耕地、灌木林地、草地面积减少;(2)仁怀市土地生态风险在空间上呈现较强的区域差异性,基本呈现由西南向东北转移的态势,中部地区生态风险高,建成区以及工业聚集区及其周边高,距离高生态风险区越远,生态风险等级越低;(3)整个研究区主要以中等及较高生态风险等级为主,2000年占整个研究区比例的50%以上,2014年达到65%以上。综上可知,仁怀市生态压力正在逐渐加大;政府在发展过程中应当避免由于高生态风险区域向外延伸,造成区域总体生态风险强度加大和面积增加。应当积极开展区域生态治理与恢复,强化土地利用科学规划。