水资源利用与经济发展协调关系探析

为了研究区域水资源利用与经济发展的协调性,基于水足迹理论,计算了连云港市2008—2017年10年的水足迹和相关评价指标的值,并构建脱钩评价模型,从宏观层面探索连云港市水资源利用与经济发展的协调性关系。结果表明,2008—2017年期间,连云港市人均水足迹在1. 01 hm~2上下波动,农业用水是水足迹的主要组成部分;仅考虑本地水资源,水资源压力指数较大,连云港用水主要依靠外调水;从水资源利用效率来看,10年间水资源利用效率不断提高,水资源利用与经济增长基本处于协调发展阶段。     

北京市水资源的可持续利用评价及其预测

将北京市做为研究区域,基于水资源生态足迹理论,构建北京市水资源生态足迹模型与水资源生态承载力模型,并分析北京市水资源的变化趋势和可持续性,使用灰色预测GM(1,1)模型预测北京市未来3年人均水资源生态足迹,通过预测结果给出合理的建议。结果表明：北京市在2000—2019年19年间的水资源生态足迹呈现出缓慢上升的变化趋势,并且生态足迹远大于承载力,这说明北京市一直处于生态赤字的状态;水资源生态压力指数也远大于临界值10,用水安全系数低;万元GDP水资源生态足迹呈现出下降的趋势,表明北京市的水资源利用率在提高;水资源负载指数很大,说明北京市水资源可持续性利用潜力很小,需要大量从外流域调水来缓解用水压力;从预测结果来看,未来3年北京市的人均水资源生态足迹将会有减小的趋势,有利于北京市水资源的可持续发展,表明北京市正处于一个向好的发展态势。     

基于三维水足迹模型的甘肃省水资源可持续性评估研究

基于三维水足迹模型,从空间与时间尺度上分析甘肃省水资源可持续利用水平,选用水压力指数、水生态赤字与盈余、水资源可持续指数和水资源集约利用指数构建水资源可持续利用评估体系,并进一步分析水足迹变化的驱动因素。结果表明：在2013—2022年间,甘肃省水资源承载力整体呈波动下降趋势,水足迹无明显变化;甘肃省水生态大部分年份处于盈余状态,但有向赤字发展的趋势;全省水资源可持续利用水平整体处于较差的状态,其中兰州市和白银市为“极不安全”状态。该结果可为区域水资源管理和可持续利用提供技术支撑。     

基于水足迹理论的甘肃省水资源利用与经济增长脱钩分析研究

为了探讨甘肃省水资源利用与经济协调发展之间的关系,利用甘肃省2008—2019年统计数据分析了水足迹趋势以及水资源评价指标,最后利用构建的脱钩评价模型对水资源利用与经济增长之间的关系进行评价。结果表明：甘肃省近12年来水足迹与人均水足迹呈平行波动上升趋势,其中农业水足迹是水足迹的主要组成部分,平均占比为86.78%,生态用水足迹有逐年上升趋势;水资源自给率保持在90%以上,水资源经济效益由20.11元/m³（2008年）增长到43.35元/m³（2019年）,年均增长率为6.6%,水资源压力指数近5年有下降趋势,整体属于水安全状态;GDP与水资源利用之间的关系正在逐步从弱脱钩向强脱钩转变,农业产值与农业用水之间的关系由最初的不理想扩张型负脱钩向强脱钩转变。基于结论,为进一步促进甘肃省水资源利用与经济增长之间更好地协调高质量发展,在农业、进出口贸易、生态等方面提出了建议。     

基于GIS的河南省水足迹时空差异研究

计算了2000—2012年河南省各市的水足迹及其相关评价指标,利用GIS工具分析其空间变化特征,并讨论了水足迹与GDP增长的相关关系。结果表明:河南省多年平均水足迹为1 291.282 1亿m~3,内部水足迹中,农畜产品生产用水所占比例最大,但呈逐年下降趋势,居民日常生活所消耗的水量所占比例最小,外部水足迹占水足迹总量的比例很小;人均水足迹为1 337.77 m~3/人,呈现逐年上升的趋势;水足迹强度为0.11 m~3/元,呈逐年下降趋势;水足迹自给率为98.91%,对外依赖度为1.09%。基于GIS的空间分析表明:河南省各市的水足迹总量、人均水足迹、水足迹强度和对外依赖度等存在差异,但分布格局基本一致。总体而言,河南省的水资源压力很大。     

新疆玛纳斯河流域水资源可持续利用水平评价

文章从生态环境、经济、社会和水资源4个子系统中选取13项可持续利用水平评价因子构建综合评估体系,结合玛纳斯河流域水资源管理规划和水环境保护目标要求将其划分为高、中、低3个等级,然后对玛纳斯河流域水资源可持续利用关键性制约因子及其不同时期水平运用改进的诊断模型和突变技术法评价。研究表明:玛纳斯河流域2005年、2015年和2025年3个不同时期,其水资源可持续利用综合评价值由最初的0.688不断上升至2025年的0.831,总体达到Ⅱ级中等水平;玛纳斯河流域普遍存在水资源利用率过高、植被覆盖度低和资源性缺水等问题,可为新疆玛纳斯河流域水资源优化配置和最严格水资源管理提供重要的数据支撑。     

基于农作物水足迹的济南市农业用水评价

水足迹是评价一个地区水资源利用模式以及消费模式的新方法。基于水足迹理论,计算了1997-2013年济南市农作物用水量、进出口虚拟水量、水足迹值,分析了济南市农业水资源状况与农业水资源安全状况。结果表明:济南市水足迹组成中绿水、蓝水、灰水足迹均呈现逐年增加趋势;农产品水足迹中小麦、玉米、蔬菜3类作物对济南市农业具有支撑作用;农业水安全方面,济南市多年平均水资源匮乏度为536%,水资源压力指数高达789%,农业人均水足迹为717.9 m~3。总而言之,济南市农业水资源压力巨大,水资源匮乏严重,需要提高当地水资源的可调蓄性,优化种植结构与虚拟水进口种类,强化节水工作。     

基于能值水生态足迹的河南省水资源可持续利用评价

为探析河南省水资源可持续利用状况,推动区域高质量发展,将能值理论与水生态足迹相结合,构建资源可持续利用状况评价的能值水生态足迹模型和能值水生态承载力模型,综合分析了河南省2008—2018年水生态足迹和水生态承载力时空变化情况。结果表明：河南省2008—2018年水生态足迹总体呈上升趋势,其中农业用水足迹占比最高,生态用水足迹占比最低,各地级市水生态足迹构成比重不同;河南省水生态承载力均小于水生态足迹,水资源处于水生态赤字状态,且水资源压力指数始终大于1,河南省水资源整体处于不可持续利用状态;河南省水资源分布不均,南阳市、信阳市、驻马店以及三门峡为水资源生态盈余,水资源压力指数小于0,水资源处于可持续利用状态;其他地级市水资源短缺,水资源呈不可持续利用状态,其中郑州市水资源压力指数最大。     

土库曼斯坦农牧业水足迹研究

农牧业水足迹研究可揭示农牧业经济系统与水资源消耗间的联系与矛盾,为农业水资源合理利用和农业结构调整提供参考。运用水足迹理论和方法计算了土库曼斯坦农牧业水足迹,分析该农牧业水足迹总量、结构、人口密度、土地密度、农牧业水资源集约利用度、水资源负载指数特征及其年际动态和水资源生态安全指标。研究表明:土库曼斯坦农牧业水足迹总量介于1.63×1010².73×1010m3之间,年际变化总体呈上升趋势,2008年增幅最大;农产品水足迹组成中经济作物占总量的67.93%;农产品水足迹人口、土地密度的年际动态特征与总量相似,2008年出现峰值,畜产品水足迹较稳定;2007-2011年间该国农牧业水资源利用有效性提高,经济效益增加,但总体低于畜产品水资源的利用效率和经济效益;2007-2012年农业水资源负载指数显示农业水资源利用度和开发潜力持续升高,但仍有较大开发潜力;随着土国农牧业水足迹的上升,该国面临的水资源压力骤增,水资源生态安全问题突出。     

基于灰色神经网络模型的水资源生态足迹预测——以广西为例

水资源利用评价与趋势预测是当前水资源研究的热点问题。运用生态足迹方法计算了广西1997~2014年的水资源生态足迹、水资源生态承载力和水资源生态盈余,在此基础上,采用灰色神经网络模型进行动态模拟并预测其2015~2019年的发展趋势。结果表明:1 1997~2014年,广西人均水资源生态足迹和水资源生态承载力总体均呈下降态势,但前者的降幅明显小于后者;历年水资源均表现为生态盈余但总体呈下降走势,表明该地区水资源利用处于可持续状态但面临逐渐转向不可持续的威胁。2 2015~2019年的人均水资源生态足迹将维持在0.9~1.1 hm~2左右,其走向是先升后降;人均水资源生态承载力将保持在1.8~2.3hm~2左右,波动明显;人均水资源生态盈余介于0.7~1.3 hm~2之间,水资源利用仍将处于可持续状态,但可持续开发利用空间相较之前明显缩小。3与常用的灰色模型相比,灰色神经网络模型模拟精度具备明显优势并具有很强的内插拟合能力和较好的外推预测能力,可应用于同类问题的预测分析。     

银川市2008年水资源生态足迹研究与分析

通过建立水资源生态足迹模型和水资源生态承载力模型,利用生态足迹的理论与方法计算了银川市2008年水资源生态足迹和水资源生态承载力,结果表明银川市2008年人均生态足迹为1．450hm^2／人,人均水资源生态承载力为0．318hm^2／人．人均水资源生态足迹是水资源生态承载力的4．57倍,水资源生态赤字达到1．132hm^2/人。农业水资源生态足迹占比例最大,农业用水比重过高,地区用水存在着结构性矛盾。同时,银川市水资源生态承载力主要来自黄河水,与地下水与当地地表水资源较贫乏一致。最后为银川市水资源可持续利用,降低人均生态足迹,提高水资源生态承载力提出了相关建议。     

黄河流域作物生产与消费实体水-虚拟水耦合流动时空演变与驱动力分析

愈加有限的水资源是黄河流域生态保护和高质量发展面临的最主要矛盾和瓶颈。在部门用水竞争持续加剧的同时,内嵌在农产品中的虚拟水流动现象日趋频繁。本文以作物生产水足迹和虚拟水流动为表征参数,量化2000—2014年间黄河流域主要作物实体水-虚拟水耦合流动关键过程及其时空演变;从人口、社会经济、农业发展和居民消费4方面,运用扩展STIRPAT模型辨识其关键社会经济驱动因子。结果显示:黄河流域作物单产水平增加有效降低了作物单产水足迹,有效控制了作物生产总水足迹规模;随小麦、玉米和苹果等作物输出,流域作物虚拟水流动规模显著增加,2014年流域虚拟水总输出量占流域作物生产耗水的41%;人口和人均GDP对作物生产水足迹和虚拟水进出口量均起促进作用。     

长江流域水资源生态足迹及其驱动因素

为定量分析长江流域水资源开发利用状况,在传统的水资源生态足迹模型基础上,对其水资源生态承载力计算参数的选取进行了改进,采用区域用水总量控制指标替代区域人均水资源总量,对长江流域主要省区市的水资源生态足迹和水资源生态承载力进行了计算,分析了水资源生态足迹的驱动因子。研究结果表明,长江流域水资源生态足迹年际变化不大,呈现出小幅增加的态势。水资源生态足迹的变化反映了长江流域用水结构的变化,其地区分布规律在一定程度上反映了区域GDP状况。长江流域水资源生态承载力总体上呈现盈余态势,水资源生态赤字与水资源生态承载力分布规律一致。采用对数平均迪氏指数分解法对结构、技术、经济和人口等驱动因素分析后发现,GDP的大幅度增长是水资源生态足迹增加的主要原因,人口因素和用水结构在一定程度上影响着水资源生态足迹的驱动效应,技术因素对水资源生态足迹的增加起到抑制作用。     

长江经济带水资源生态足迹时空分析及预测

基于生态足迹模型测算长江经济带及其各个省(市)的人均水资源生态足迹、人均水资源生态承载力以及人均水资源生态盈亏,并运用灰色神经网络模型预测2016-2025年的发展趋势。研究结果表明:从时间趋势来看,长江经济带人均水资源生态足迹呈现先上升后趋于平稳的变化趋势,生态承载未出现超载现象,人均水资源生态足迹和水资源生态承载力均有较大时间上波动;从空间差异来看,人均水资源生态足迹的年均值总体呈现上游高下游低的空间分布特征(浙江省除外),人均水资源生态承载力的年均值受自然因素影响呈现明显的空间变化差异;从预测结果来看,人均水资源生态足迹有较大下降的为上海、浙江和湖南,水资源可持续利用状况不容乐观的有江苏、重庆以及云南。     

基于生态足迹模型的河池市水资源可持续利用评价

利用水资源生态足迹模型计算和分析了河池市2004年-2010年水资源生态足迹、水资源生态承载力、水资源生态盈亏、水资源生态压力指数及万元GDP水资源生态足迹,以明确其水资源可持续利用状况。结果显示:(1)河池市人均水资源生态足迹平均值为0.742 0hm2/人,人均水资源生态承载力平均值为7.428 6hm2/人,人均水资源生态盈余平均值为6.686 7hm2/人,水资源生态压力指数平均值为0.107 7,表明该地区近年来水资源利用处于可持续状态,水资源安全程度高;(2)万元GDP水资源生态足迹年均降幅为7.80%,表明河池市近年来水资源利用效率有了显著提高。最后指出应从水资源均衡因子取值、核算水污染足迹等方面完善水资源生态足迹研究。     

基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析

水资源生态足迹能够反映人类发展对自然界水资源的压力,明确流域水资源承载状况可为生态环境保护、经济社会发展和水资源科学管理提供决策依据,对推动流域生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以沁河流域为例,借助水资源生态足迹模型,利用SWAT模型输出结果计算各子流域水资源生态足迹,并评估沁河流域水资源承载状况。结果表明：2010—2016年沁河流域水资源量多年平均值为6.17×10⁸ m³,主要受到降水量影响;各子流域水资源生态压力指数均大于1,说明沁河流域水资源处于不可承载状态,供需矛盾突出;2010—2016年水资源承载状况虽有所改善,但仍处于不可持续利用状态。研究结果可为沁河流域水资源科学管理提供参考依据,同时为其他流域尺度上的水资源生态足迹计算提供新思路。     

塔里木河流域绿洲水土资源匹配特征及稳定性分析

水土资源是维持干旱区绿洲可持续发展的关键要素,其时空变化直接影响绿洲的社会经济发展和生态安全.文章旨在通过水足迹与空间分析相结合的方法揭示塔里木河流域绿洲水土资源的时空匹配特征及其相互影响.1990-2015年间塔里木河流域农业水足迹增加了225.2亿m3,人工绿洲增加了1.30万km2,天然绿洲减少了0.16万km2...     

1980～2015年长江流域土地利用变化分析

基于长江流域1980,1990,1995,2000,2005,2010,2015年7期土地利用数据,通过土地利用转移矩阵以及多种指标,分析了1980~2015年间长江流域土地利用的时空变化过程。研究表明：近35 a来耕地和草地呈下降趋势,而林地、水域和城乡用地面积明显增加,未利用地总体呈下降趋势;随着时间的推移,各地类的变化形式由以交换变化量为主导转变为以净变化量为主导,说明各地类逐渐倾向于在原有空间位置发生面积变化,而不是在流域内发生空间位置转移;长江流域土地利用综合动态度从大到小排列依次是1990~1995年、1980~1990年、2005~2010年、1995~2000年、2000~2005年、2010~2015年。1980~1990年和1990~1995年这两个时期的综合土地利用综合动态度明显大于其他各时期,即这两个时期长江流域土地利用变化程度最为剧烈。     

辽宁省水资源生态足迹时空特征及其影响因素分析

基于水资源生态足迹模型,结合水资源生态承载力和生态盈亏指数,讨论了辽宁省人均水资源生态足迹的时空特征,并采用 LMDI模型对辽宁省2010—2019年水资源生态足迹变化的影响因素进行分析。结果表明:①辽宁省人均水资源生态足迹在时间变化上较稳定,各用水账户占比大小依次为农业、工业、生活和生态环境用水;在空间分布上呈现出较大差异,仅丹东市、铁岭市、鞍山市、本溪市和葫芦岛市为生态盈余状态,其他行政区均出现不同程度的生态赤字,盘锦市最为严重,水资源生态状况也较差;②在辽宁省及各行政区人均水资源生态足迹的构成上,除本溪市为工业用水占比最高以外,辽宁省与其他各市都以农业用水为主,其次为工业用水,生活用水和生态环境用水占比较低但均有小幅提升;③通过因素分解得出经济因素是推进水资源生态足迹增长的主导因素,结构因素和人口因素对生态足迹变化的影响比较小,技术因素有效抑制了水资源生态足迹的快速增长。