湖南省水资源可持续利用综合评价研究

分析了湖南省水资源利用的3个区域性特征:洪涝灾害和季节性干旱问题严重;水利工程调蓄能力整体偏弱;节水护水意识不强,资源利用效率低.在此基础上选取能够反映区域特色的水资源可持续利用评价指标体系,从水资源利用现状、水资源利用效率、水资源可持续利用压力和水资源可持续利用能力4个方面对水资源可持续利用状况进行综合评价,给出了湖南省14个地区的水资源可持续利用状况的得分高低和类型划分.结果表明,在空间结构上看湖南省水资源可持续利用呈现周高中低的态势,水资源可持续利用的能力和效率整体偏弱,水资源利用效率与利用压力、利用能力之间具有一定的互补关系.     

辽宁省朝阳市水资源的压力分析

本文通过对朝阳市多年水文资料、社会经济资料及供用水资料的分析,从水文水资源特征、经济社会发展状况、水资源开发利用情况等方面对水资源进行科学分析.充分了解水资源供需矛盾,推算其演变趋势,从而掌握水资源变化特征,明确水资源压力程度,找出水资源紧缺的原因,为水资源的合理开发与利用提供重要科学数据参考.     

两种气象干旱指标的应用比较研究

基于两种常用的气象干旱指标计算方法--Z指数和标准化降水指数（SPI指数）,改进了两种干旱指标的区域化计算方法。通过比较分析两种不同干旱指标方法,结果表明SPI指数与Z指数具有较好的一致性。同时,SPI指数计算较Z指数简单,资料容易获取,其借助概率密度函数转化计算,消除了降水资料的时空分布差异,具有良好的稳定性,能有效地反映区域的旱涝状况,为区域水资源评估及旱涝灾害预测预警提供了可靠的依据。     

基于虚拟水理论与Fuzzy-AHP方法的区域水安全评价研究

从社会经济安全、粮食安全、水资源与生态安全3个方面构建了由13个指标组成的区域水安全的指标体系,结合虚拟水理论对部分指标进行量化,采用Fuzzy-AHP方法,以郑州市为例,对其1998-2005年及2015和2020年在丰、平、枯3个水文年下的水安全状况进行评价。结果表明,人均水足迹、人均水资源量、粮食安全指数、依赖指数、粮食自给度、水资源压力指数6个指标权重之和占总权重的79%,该6个方面决定着区域水安全状况;郑州市的综合评价结果为区域综合安全状况、社会经济安全层、粮食安全层为安全,资源生态安全层为较安全,表明郑州市经济社会和粮食安全是以牺牲区域资源和生态安全为代价的,所以郑州市区域水安全状况是一种结构不合理的安全状况。     

水生态区划理论方法及全国水生态区划方案

针对我国复杂的水生态状况,建立了一套水生态区划理论方法,并提出全国水生态区划方案。遵照区域相关性原则、协调原则、主导功能原则和分级区划原则,采用三级分区的思路,综合气候、地理、水资源条件、人类活动影响及生态功能类型等诸多因素,详细阐述各级分区的划分依据、命名与编码原则。基于对全国范围内主要水生态系统特征、人类活动影响及水生态类型的认识,将全国划分为6个一级区、34个二级区和130个三级区。     

“三条红线”约束下的鄂尔多斯市水资源承载力评价

在对区域水资源承载力现状分析的基础上,结合区域"三条红线"水资源管理指标,运用投影寻踪综合评价法和负载指数法对鄂尔多斯市各旗区水资源承载力进行综合评价,评价结果显示:东胜区、准格尔旗、伊金霍洛旗的水资源开发利用程度较高,在"三条红线"约束下的水资源承载力相对较小。投影寻踪综合评价法是一种较好的水资源承载力评价方法,评价结果可以为区域水资源的合理开发利用提供决策性依据。     

基于水足迹理论的苏北地区水资源评价

水资源是区域经济发展及社会活动的重要保障。基于水足迹理论,计算2011-2013年苏北地区水足迹,并对该区域水资源状况进行评价。研究结果表明:2011-2013年苏北地区水足迹分别为594.51、629.14、661.73亿m3。人均水足迹分别为2 068.58、2 187.56、2 380.422m3/人。2011-2013年苏北地区内部水资源基本能满足当地生产生活需求,但水资源经济效益有待提高。总体而言,区域水资源状况较为理想,但也面临一定的压力,需要提高水资源利用效率,全面建设节水型社会。     

基于水足迹理论的宁夏水资源安全评价

基于水足迹理论和计算模型及水资源安全评价指标,以宁夏2012年统计数据为依据,计算了该区2012年的水资源足迹,并对水资源利用现状进行了评价。研究表明:12012年宁夏总的水资源足迹为100.894亿m3,人均水资源足迹为1 558.953m3/人;2农业是宁夏水资源消耗量最大的产业,水资源足迹达到84.715亿m3,占本地生产服务用水量的63.086%;3宁夏水资源匮乏度为93.377%,水资源压力指数为124.280%,水资源利用处于不可持续状态。因此,可通过调整产业结构,转变消费理念和消费结构,从外流域调水和发展虚拟水贸易等方式缓解地区水资源压力,实现区域水资源可持续利用。     

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。     

黄河流域粮食与能源水足迹压力与绿色发展脱钩关系研究

黄河流域作为我国粮食与能源的主要产出地区,水资源的缺乏对其可持续发展构成了巨大威胁.为探究黄河流域水资源与绿色发展的关系,通过测算2011-2016年黄河流域粮食与能源水足迹,揭示虚拟水流动对水资源压力影响,并根据"五大发展理念"构建绿色发展指数,最后通过Tapio脱钩模型探究水资源压力与绿色发展的关系.结果表明:①黄河流域粮食和能源水足迹的空间差异性较大,山东和四川粮食和能源水足迹最高;②黄河流域多数省份存在缺水压力,宁夏达到极端缺水程度;③全流域绿色发展指数基本呈现逐年上升的趋势,且与水足迹压力指数的脱钩状态随时间变化有所改善.研究结果对黄河流域生态保护和高质量发展具有一定的理论意义.     

基于县域尺度的中国农业水资源利用效率评价

基于县域尺度,选取降水产出率、灌溉水产出率、灌溉指数和总水分生产率4个指标,定量评价了中国不同地区(台湾省除外)的农业水资源利用效率,在此基础上,利用GIS空间分析技术,分析了各个指标的空间区域差异。结果表明,全国平均总水分生产率仅为0.61kg/m3,与发达国家的水生产效率相比,还有很大的潜力空间;黄淮海平原区、四川盆地、长江中下游区的农业水资源利用效率较高;在天然降水和灌溉水资源均较丰富的江南区和华南区,除灌溉指数较高外,其他3个指标都处于中等或中等偏低水平。总水分生产率和降水产出率的低值区空间分布基本一致,主要分布在大小兴安岭区、内蒙古高原区、黄土高原北部、横断山区一线;西北区的灌溉水资源浪费严重,亟待提高。     

基于人类活动与气候变化的长江流域水资源压力评价

为研究人类社会经济活动及气候变化对水资源压力的影响,以长江流域的19个省级行政区为研究对象,基于1998-2016年各省水资源总量和供水量资料,运用水资源压力指数计算人类活动和气候变化影响下的区域水资源压力,采用Mann-Kendall检验法对水资源压力变化进行趋势分析。结果表明:长江流域在1998-2016年间总用水量增加了16%,而水资源总量在此期间减少了38%,相对于1998年,2016年长江流域近40%地区的水资源压力加重;流域内约32%地区的水资源压力受气候变化的显著影响,重庆和安徽受人类活动的显著影响。     

CPSP模型在华北井灌区农业水管理中的应用

为研究不同农业水管理措施对区域水平衡的影响,选择北京市大兴区为华北井灌区代表性研究区,以CPsP模型为技术支持,研究了提高灌溉水利用率、采用亏缺灌溉、改善农业种植结构及利用区外水源等不同水管理措施影响下区域水平衡、区域耗水、区域取水及用水指标的变化规律.结果表明,在资源型缺水区域,提高灌溉水利用率、采用非充分灌溉及改善农业种植结构在一定程度上能缓解区域水资源紧缺的压力,特别是采用非充分灌溉及改善作物种植结构能显著减少区域取水及耗水总量,并能减少地表水及地下水的补给量中回归水所占比例,在缓解区域水资源紧缺压力的同时也降低了区域水质遭受回归水污染风险.另外,在未来情景中,因经济快速发展及人口持续增长,工业及居民生活用水量增加,区域水资源供需矛盾将会加剧,为确保区域水资源良性循环,势必采取积极有效的水资源管理模式.     

昌黎县农业水资源供需平衡及可持续性评价

运用趋势外延法、判断法及单位用水量法,以1999年为现状水平年,预测2020年的昌黎县农业用水供需状况;建立农业水资源可持续利用综合评价指标体系,并对昌黎县2020年农业用水状况进行了可持续性评价,分析其中存在的问题,提出相应的对策,在促进当地农业水资源可持续发展的同时,为其他区域水资源的合理开发利用提供有益的参考。     

我国粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响

虚拟水流动是虚拟水形态的水资源在地理空间上的再分配,对区域经济和水资源具有重要影响。以省级行政区为单元,计算了2010年我国粮食生产、消费、调运及生产用水和虚拟水流动情况;选取节水量、水资源压力指数和人均国内生产总值3个指标,定量研究了我国区域间粮食虚拟水流动对区域经济和水资源的影响。结果表明:我国省级行政区之间粮食虚拟水流动量为1 138.1亿m3,其中蓝水为449.7亿m3,流动的主要规律是从水资源效率高的地区流向效率低的地区,从缺水地区流向丰水地区,从经济欠发达的地区流向经济相对发达的地区。相应地,在国家尺度上,省级行政区之间的粮食虚拟水流动节水578.9亿m3,其中蓝水为478.9亿m3;粮食虚拟水输出使输出省级行政区水资源压力指数由1.61(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到2.04;人均GDP由43 428元(假设生产调出粮食的水量全部转变为工业用水)减少到31 776元。提高农业用水效率,实施虚拟水补偿,优化作物种植结构是解决我国区域虚拟水流动负面效应的关键措施。     

基于水稻生产水足迹的盘锦市水资源利用效率评价及水土资源测算与评价

水足迹是评价人类活动对水资源开采和水环境污染程度的重要方法。为缓解盘锦市水资源问题，结合水稻生产水足迹评估水资源利用效率，探究水稻生产中水土资源配置及短缺压力。结果表明：(1)2009-2021年，盘锦市水稻生产单位质量水足迹年均值为1.26 m³/kg。从用水来源来看，绿水足迹和蓝水足迹占水足迹总量的比重较大。(2)盘锦市水资源利用程度较高，表现为大多数年份基本不存在水资源压力；水资源开发程度较高；消耗等量水资源所带来的经济价值逐渐增加。(3)考虑资源数量的水土资源匹配系数均值为0.375万m³/hm²，考虑资源质量的匹配系数均值为0.273万m³/hm²，盘锦农业生产所产生的资源数量影响大于质量产生的影响。(4)整体上，水资源短缺压力高于土地资源短缺压力，基于生产视角的水资源短缺压力受社会、经济、生产环境发展因素的影响较小，经济环境因素对土地资源短缺压力影响显著。研究结果可在推动农业用水的高效利用、提高水资源利用率、促进农业水土资源合理配置方面，实现区域水资源的可持续利用。     

基于主成分分析和模糊聚类的云南省农业节水分区

缺水是制约云南省可持续发展的主要影响因素之一,大力发展农业节水是实现云南省社会经济可持续发展的基础,为保障云南省农业节水的科学发展,对云南省农业节水进行分区研究。以县市区作为分区单元,根据云南129个县市区的自然环境条件、社会发展状况、经济承受能力和水资源条件等因素,选取6个一级指标和20个二级指标,采用主成分分析法确定分区指标体系,运用模糊聚类法进行农业节水分区,结果表明:云南省可分为水资源缺乏区、季节性缺水区、工程性缺水区、干热河谷缺水区4个一级区共10个二级区;针对各区因地制宜提出适合区域特点的农业节水发展模式。应用该指标体系与方法可获得较为合理的农业节水分区结果,可为云南省农业节水管理及可持续发展提供科学决策依据。     

基于能值理论与方法的区域可利用水资源价值研究

目前,水资源的价值理论和定价方法成为讨论和研究的热点,而传统的水资源价值评估方法不能客观体现水资源的全部价值。基于生态经济学中的能值理论与方法,定量研究了区域可利用水资源的价值。论述了能值理论与方法的基本概念和研究方法,根据水文循环和能量转换从水资源的化学能这一角度提出了区域可利用水资源价值评估的能值分析方法及计算模型,并以中牟县的可利用水资源为例进行了实例研究。结果表明,基于能值理论与方法来定量评估区域可利用水资源价值具有一定的可行性和合理性。     

中国省区虚拟水流动及对农业用水的影响

模拟省区间粮食虚拟水流动格局的基础上,从节水效应和对区域用水效率的改变2方面评价虚拟水流动对中国农业用水的影响.粮食虚拟水呈由北向南流动的总体格局,其中黑龙江与吉林贡献了虚拟水输出量的69.1%,广东、浙江、福建及上海占流入总量的56.2%;虚拟水在全国范围内节约了199.4亿m³的水资源;虚拟水流动提高了全部输入区的单位产品耗水(WFP)和用水量(WUP)和主要输入区的WFP,降低了除黑龙江、吉林之外所有输出区的WUP和WFP.各省区应根据自身状况和在虚拟水流动中的地位制定水资源高效利用与管理策略.其中,东北粮食主产区应从区域视角发展节水农业,提高农业的水资源利用效率.     

基于水足迹的区域水资源定量测度与特性分析

水资源定量测度是对区域水资源的开发利用方式、用水结构与合理配置重要的认知定位途径。基于水足迹理论与方法,将用水情况分为实体水资源消费、产品水资源消费和生态水资源需求三种类型,通过水资源利用情况、水资源缺乏度和万元GDP用水量等指标来定量分析水资源利用特性。将水足迹应用于郑州市区域水资源利用的定量测度与演变特性分析中,结果表明:郑州市水足迹呈上升趋势,水足迹利用效益高,但水足迹供需缺口较大,承载力属于重度超载状态。