基于水足迹理论下宁夏水资源经济效益脱钩分析

通过水足迹理论,引入Tapio脱钩弹性系数,构建水资源与经济发展关系,实证分析2010-2016年宁夏水资源利用与经济发展之间的关系。结果表明:①宁夏地区总水足迹和人均水足迹均呈减少态势,总水足迹中农业用水所占比重高达90%;②水资源利用效益从2010年23. 81元/m~3显著提高至2016年47. 08元/m~3;③水资源利用与经济发展的Tapio脱钩评价呈强弱脱钩变化的发展趋势。仅从水资源与经济的关系来看,宁夏水资源能够满足GDP高速增长,水资源压力较小,但受黄河补水调控的不确定性和分布不均衡的水足迹组成将会对地区经济、社会、生态的高质量发展带来潜在隐患,应引起高度重视。     

中国水生态足迹与承载能力时空演化研究

水生态足迹对于衡量社会发展对水资源的生态占用具有重要意义。运用水生态足迹、水生态承载力及水生态盈亏指数,评估中国及各省级区域尺度水生态足迹和承载能力的时空差异。结果表明：（1）中国水生态足迹空间差异大,但总体上随时间变化较小,全国水生态足迹构成中,农业>工业>生活>生态;（2）中国水生态承载力空间差距大,西南以及东南地区水生态承载力大,与区域水资源总量成正相关关系;（3）我国水生态超载和生态盈余地区面积所占比例大致相等;（4）总体上看,中国水生态承载力较大,但区域差异大,新疆、江苏处于水生态严重亏损状态,而西藏、安徽、福建、湖南、广东、广西和江西等地水生态承载力大,水生态盈余达2亿hm²。为促进我国水生态平衡,改善水生态环境,水生态亏损地区应加强工农业生产和生活用水的监督和管理,提高水资源利用率,提升公民节水意识。     

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。     

辽河流域水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究

辽河流域水资源量、人均占有量均较少,且存在时空分布不均、农业用水效率不高、水质污染等问题,新时期要求"以水定城、以水定地、以水定人、以水定产",把水资源作为最大的刚性约束。本文从水资源生态足迹的角度出发,计算了辽河流域水资源生态足迹与生态承载力,并分析了时空分布关系。结果表明:辽河流域存在水资源生态赤字,供需矛盾长期存在。据此提出应采取加强辽河流域水资源优化调度;转变用水方式,推进流域高质量发展;加强流域综合治理,涵养水源等方法促进水资源可持续发展等建议。本文研究结果可为其他地区的水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究提供参考。     

基于碳足迹的区域水资源优化配置模型

为解决城市发展和生态低碳之间的矛盾,将碳足迹引入水资源配置,将缺水率和供用水过程碳的净排量最小纳入总体目标函数中,设置水源供水量、碳排放量、引提水量、生态需水量、最小供水保证率和非负约束6个约束条件,构建基于碳足迹的区域水资源优化配置模型,采用基于理想点和遗传算法的多目标规划方法进行求解,并以徐州市丰县为例,进行水资源供需平衡分析测算,结果表明,2030年丰县预计可减少缺水率6.2%,可实现碳减排5.8%。     

1995-2015年宁夏沿黄城市带蒸散发时空变化特征

利用宁夏沿黄城市带6个气象站1995-2015年逐日观测资料,基于Penman-Monteith模型、Budyko假说分别估算宁夏沿黄城市带1995-2015年潜在蒸散发量（ET₀）和实际蒸散发量（ET）,采用Morlet小波分析、气候倾向率等统计方法,分析宁夏沿黄城市带1995-2015年实际蒸散发、潜在蒸散发时空分布和变化情况。结果表明：1995-2015年宁夏沿黄城市带ET₀多年均值为831.585 mm、ET多年均值为710.551 mm,实际蒸散发ET远小于潜在蒸散发ET₀;宁夏沿黄城市带ET与ET₀关系符合正比假设理论,水分供应条件变化下,ET与ET₀均呈现明显的增加趋势,为正相关关系;宁夏沿黄城市带1995-2015年各季节平均蒸散发年际变化总体呈增大趋势,但是也有很明显的时段特征,即先增加后下降再回升,通过滑动t检验确定2006年为突变年;1995-2015年宁夏沿黄城市带年平均蒸散发及气候倾向率空间分布整体呈现由东北向西南“低-高-低”相间分布的空间格局。     

基于改进模型的台州市水资源生态足迹与生态承载力的时空分析

以传统生态足迹模型为基础,提出了一种考虑水资源综合利用功能且较为简便的水资源生态足迹模型,该改进模型能够较为客观地反映了区域水资源综合利用的时空分布情况,可作为对区域水资源有效合理利用和绿色发展评估的参考依据。对台州市历年水资源生态足迹和水资源生态承载力的时空分布进行核算分析结果表明,台州市近年来经济社会发展对水资源的需求量较为稳定,水资源生态承载力较高;全市水资源分布与人口、经济的分布极不对应,对区域可持续发展造成影响。     

三峡库区水资源生态足迹及承载力时空演变研究

三峡库区流域水资源可持续承载力的评价研究,对区域实现高质量发展具有重要意义。将淡水生态足迹和水污染生态足迹纳入核算,构建水资源生态足迹模型,综合评价建库以来三峡库区水资源生态足迹与水资源生态承载力时空演变。结果表明,2002～2016年三峡库区整体水资源生态足迹呈波动的先上升后下降趋势,水环境安全及水资源利用效率均有所提高;受年际间降雨量不均影响,水资源生态承载力波动较大,历年均大于水资源生态足迹,水资源呈可持续利用的生态盈余状态。三峡库区水资源利用分布极不均衡,位于重点生态功能区、对水资源需求量较小的库首,水资源生态承载力大,生态盈余较大;位于重点开发区,对水资源需求量较大的库尾,水资源生态承载力小,生态盈余较低,在渝中、渝北区等11个区县出现生态赤字,水资源利用呈不健康状态。水资源生态足迹变化与社会经济发展密切关联,应充分考虑三峡库区水资源时空分布情况,调整产业结构,提升用水效率,合理调度利用水资源,促进三峡库区流域社会经济环境的可持续发展。     

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。     

基于低碳发展模式的水资源合理配置模型研究

配置模型研发是实现水资源合理配置的关键支撑技术。基于低碳发展模式的水资源合理配置通过识别配置对象、划分计算单元,构建区域碳-水耦合系统概念图,进行基于碳-水耦合的水资源系统概化。在水资源可持续利用和生态环境保护的基础上,遵循安全、高效、低碳、公平的基本原则,将配置单元内部及其单元之间的缺水量和碳的净排放量最小等目标因子纳入总体目标函数中,设置水量平衡、碳平衡、碳水关系指数、水利工程碳排放/捕获效益、地下水水位、最小供水率、生态环境用水、应急水源等约束条件,构建基于低碳发展模式的水资源合理配置模型。     

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。     

基于能值水生态足迹模型的黄河流域水资源利用评价

为辨析黄河流域突出的水资源问题,科学分析流域水资源利用状况,将能值理论和水生态足迹法相结合,构建能值水生态足迹模型,计算和分析了黄河流域2011—2018年的能值水生态足迹、能值水生态承载力和水生态盈亏状况.结果表明:2011—2018年黄河流域能值水生态足迹呈平稳上升趋势,能值水生态承载力呈先下降后上升趋势,但历年能...     

现代水资源规划若干问题及解决途径与技术方法(四)

生态空间占用是一种定量测度人类对自然资源利用程度对生态系统产生的压力大小的模型,用来回答人类对自然生态服务的需求和自然所提供的生态服务之间的差距,判断区域可持续发展的状态。在对现代水资源规划内涵剖析和对该模型研究综述的基础上,全面分析了该方法应用于流域尺度研究的必要性与可行性,并指出了当前有助于推动流域可持续性研究的4个应用领域:流域可持续发展状态的总体评价,流域“生态经济系统”发展能力评估,流域水资源利用的生态空间占用分析和水污染的生态影响分析,以期推动水资源规划中宏观经济、水资源与生态环境耦合分析的进步。     

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。     

沁蟒河流域水资源生态足迹时空变化特征及均衡性分析

沁蟒河流域作为黄河流域重要的能源、化工产业基地,水资源供需矛盾尤为突出。因此,利用生态足迹理论对沁蟒河流域水资源可持续利用状况进行评估,并对其进行均衡性分析,能够为黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施提供范例。采用水资源生态足迹模型计算沁蟒河流域各地级行政区水资源生态足迹,并利用泰尔指数对沁蟒河流域2010-2019年水资源生态足迹的均衡性进行分析。结果表明：沁蟒河流域5个地级行政区在水资源生态足迹方面存在一定差异,其中河南省的2个地级行政区相对较大,山西省的3个地级行政区相对较小;各地级行政区均处于“生态赤字”状态,农业生态足迹的不均衡性较大,组内差异逐渐超过组间差异成为影响沁蟒河流域水资源生态足迹均衡性的主要因素。总体而言,沁蟒河流域水资源生态状况较差。     

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。     

水生态文明建设背景下长江经济带水足迹变化研究

水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。在水生态文明建设背景下,调查2007年、2012年和2017年长江经济带各省市生产、生活、生态用水量和进出口贸易等数据,核算区域水足迹总量构成及变化,分析区域水足迹供需结构演变,评价区域水资源压力和用水效率。结果表明,水生态文明建设后,长江经济带水足迹增速下降明显,水足迹总量得到了有效控制,其中中部三省的节水效果最为明显。水足迹存在明显的人口和经济规模效应。农业用水是水足迹的主体部分,生态用水所占比重较小,虚拟水贸易的消减效应逐渐减弱。工业用水的节水效应较为明显,而农业和生活用水的效率需进一步提高。区域水资源以自给为主,东部省市水资源进口依赖度高于西部和中部省市。区域水资源需求量稳中有升,需求结构保持相对平稳。区域水资源压力总体较小,水资源承压情况由西向东逐渐增加。区域用水效率逐步提升,中部和西部省市用水效率明显改善。该研究能够作为最严格水资源管理制度“三条红线”的补充,为长江经济带水资源开发利用和保护提供参照。     

鄱阳湖流域水资源生态安全状况及承载力分析EI北大核心CSCD

为系统评估鄱阳湖流域水资源生态安全状况,基于水资源生态足迹模型计算了流域所在地市水资源生态足迹和水生态承载力,并通过水资源生态盈余和生态赤字、万元GDP水资源生态足迹及水资源生态经济协调指数评估了水资源生态压力状况。结果表明:研究区内农业用水是产生水资源生态足迹的主要类型,宜春市是产生水资源生态足迹最多的地区;各市均处于生态盈余状态,但多数地区水生态承载力有所降低;在产生水资源生态足迹的因素中,应重点关注农业用水和水污染因素;研究区万元GDP水资源生态足迹逐年降低,萍乡市和吉安市水资源的生态经济协调性下降。各市应以绿色发展为目标,注意水资源消耗强度,通过建立健全农业水价形成机制、持续加强水环境治理等措施,保障水资源的可持续利用。     

基于生态足迹的塔里木河流域可持续发展研究

为缓解我国干旱区经济生态转型的紧迫压力,对干旱区内陆河流域进行可持续发展评价迫在眉睫。采用生态足迹模型以及三项可持续发展能力评价指标,通过测定塔里木河流域1950—2015年承载力和生态足迹,评价其可持续性。结果表明:在历经近70 a的变化环境尤其是人类活动的高强度影响下,65 a间全流域生态足迹增大近87倍,随着时间的推移,在经历不同的发展阶段后,生态负荷逐渐增加,流域处于不可持续的赤字状态;可持续发展能力评价指标变化表明,塔里木河流域正逐渐偏离可持续性。研究成果有针对性的讨论了塔里木河流域的发展模式,并提出走降低经济发展速度但仍保持增长、减缓资源消耗与环境污染、使环境压力趋于回落发展等建议,以促进流域经济可持续发展。