基于引力模型的省域灰水足迹空间关联网络分析

采用引力模型构建了中国2000—2014年省域灰水足迹的空间关联网络,应用社会网络分析法,从关系网络的视角,对省域水污染的空间关联网络结构特征及其效应进行了分析。结果表明:省际灰水足迹空间关联网络化特征明显,2000—2014年空间联系愈发紧密,等级森严的网络结构逐步松动,网络趋于稳定;上海、天津、江苏、北京、浙江等省市处于网络的中心位置,在省际空间关联中发挥了重要的"枢纽桥梁"功能;网络可划分为主受益、净受益、经纪人、主溢出4个功能板块,板块间溢出效应明显,存在互惠、三方传递和循环传导特性,板块地理空间分布呈现出大集聚小分散的特征,板块间存在地理邻近和跨地域边界两种空间关联方式;网络结构对灰水足迹强度具有显著影响,网络密度及节点中心性的提高、网络等级度及网络效率的降低,可以有效促进灰水足迹强度的下降,缩小省际差异。     

基于MRIO与SNA的中国水资源空间转移网络分析

基于2002年、2007年和2012年的多区域投入产出表的相关数据,利用多区域投入产出(MRIO)模型和社会网络分析法(SNA)分析了中国水资源流动网络的空间关联性和结构特征。结果表明:网络中的链接数量没有随水足迹贸易值的增加而增加,链接路径上的流量不断增加,网络的韧性不够,空间关联渠道有待拓展,存在一定的等级差异,稳定性需要加强;网络中一些省份链接的增加,会削弱其他省份的链接数目,这种可塑性特征有利于在全国范围内合理配置水资源;将网络划分为4个板块,板块间的溢出关系主要是以板块内部为主,且少数板块之间没有任何的溢出关系。     

一体化进程中京津冀水资源利用与城市经济发展关系时空分析

京津冀位于中国的"首都圈",具有极其重要的战略地位,而水资源短缺已成为严重制约京津冀经济社会发展的因素之一。利用2000-2016年京津冀水资源利用与城市经济发展指标等数据,首先基于变异系数、锡尔系数对京津冀用水数量、用水结构与用水量效率进行时空分析;其次采用灰色关联法,探讨了水资源利用类型与城市经济发展指标之间的关联程度;在此基础上,利用二次回归模型分析了产业结构对农业、工业用水的影响,并且重点分析了城市经济发展与生活用水量之间的关系。结果表明:(1)京津冀地区受经济基础、发展条件等因素影响,各城市间用水类别空间差异较大,尤其是生活用水量与工业用水量空间不均衡度加剧,空间差异明显;(2)京津冀地区城市经济发展指标与水资源利用类型之间存在较高的关联度,产业结构对水资源利用量的关联度最大;北京市生活用水量受城市经济发展影响显著,天津市则为工业用水量,河北省为工业、农业用水量。(3)京津冀地区产业结构与各用水量之间存在较优的回归关系(p0.01),其中北京市、天津市生活用水量增速最快,而水价的提升并未起到对该地区生活用水量的抑制与减少作用。     

基于理想点-正态云模型的区域水资源可持续性动态评价

以淮河生态经济带安徽段8座城市为研究对象,基于PSR模型构建水资源持续性综合评价指标体系,利用理想点法合理确定各指标权重,引入正态云模型对其综合发展状况进行动态评价,并通过GIS软件对结果进行可视化。结果表明:2010-2018年,淮河生态经济带安徽段水资源可持续性整体呈现上升趋势,但是仍处于较低水平;区域内部发展不平衡,其中阜阳市、六安市已经达到Ⅳ级,其余城市均处于Ⅱ级及以下;响应子系统发展速度较快,压力、状态子系统是制约区域整体发展的主要因素。     

新型城镇化与水资源承载力耦合协调的空间联系——基于长江经济带的实证

为促进长江经济带区域城镇化和水资源系统协调发展,在构建系统综合评价指标体系的基础上,采用熵权TOPSIS模型、耦合协调度模型以及空间引力模型对2005～2020年长江经济带新型城镇化和水资源承载力系统协调发展的动态演进特征及空间联系结构进行了实证分析。结果表明：(1)从时间序列上看,2005～2020年长江经济带新型城镇化与水资源承载力耦合协调度呈持续上升趋势,新型城镇化指数增长速度远快于水资源承载力增长速度。(2)从空间格局上看,长江经济带耦合协调度呈现出中游<上游<下游的空间差异格局;而从省域视角分析,耦合协调发展水平在空间上呈“东北高、西南低”的衰减格局。(3)区域耦合协调的空间联系渐趋紧密,空间网络密度整体呈“东密西疏”的空间分布特征,耦合协调度的空间联结格局变化较为稳定,且上、中、下游三大分区也表现出显著的空间异质性,其中上海市、江西省和重庆市分别成为长江经济带东部、中部和西部地区的核心增长极和辐射带动省份。研究成果可为该地区水资源承载力提升、水环境转优以及城市发展总体布局的提升提供参考。     

基于夜间灯光数据的长三角城市群城市用水时空演变及驱动研究

从更精细的尺度分析城市用水的时空演变特征及其驱动因素,对于区域水资源的合理规划具有重要意义。基于夜间灯光数据,结合用水量数据建立了城市用水空间化模型,并利用标准差椭圆、空间自相关分析、地理探测器和因子分析方法,对长三角城市群城市用水的时空演变特征及驱动因素进行研究。结果表明：2000-2018年长三角城市群城市用水空间分布由“正东-正西”方向逐渐转变为“西北-东南”方向,重心整体向东南方向偏移;长三角城市群县域尺度用水量具有显著的空间正相关性,高值集聚区主要分布在中部地区,低值集聚区则分布在边缘地区;人口、综合供水能力、建成区面积与GDP反映的城市经济发展水平是长三角城市群城市用水时空演变的主导因素,价格、产业结构与节水措施则为重要因素。应注重长三角城市群内部城市协同发展,深化水价改革,优化产业结构与城市供水系统,改善居民用水行为,促进区域水资源的合理规划与可持续发展。     

宁夏沿黄城市带碳水足迹及其关联关系研究

减碳、节水是黄河流域可持续发展面临的重要问题。从水资源生态及碳足迹角度出发,将区域水碳关系进行耦合研究,有助于揭示水资源质量与碳排放之间的关系,为宁夏沿黄城市带实现生态环境保护可持续均衡发展提供指导。基于水资源生态足迹与碳足迹理论,从时空分布差异、水碳关联性特征入手,计算并分析了2010—2019年宁夏沿黄城市带4个中心城市的碳足迹、水资源生态足迹及其时空变化趋势。结果表明：区域内已经形成了以吴忠市 银川市为重心的碳排放和水生态压力区,且与经济高度发展区域有空间重合,但不同地区由于产业结构及资源条件的不同,碳排放与水资源的关联性差异明显,其中水质生态足迹与碳足迹之间的关联性更显著,呈现出水、碳、环境、产业等发展的区域不均衡性。     

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。     

安徽省主要河流生态需水量调查及保障措施

正安徽省地处暖温带与亚热带过渡地区,淮河、长江穿省而过,独特的地理位置和气象条件使得全省水资源总量较为丰富,但全省降雨时空分布不均,水资源与土地、自然资源、人口以及经济社会发展格局不相适应,资源性、水质型及工程性缺水问题并存。随着长江经济带、长江三角洲区域一体化以及合肥经济圈、皖北城市群、沿江城市带等区域战略全面实施,全省用水需求和用水结构发生深刻变化,国民经济内部用水竞争态势日趋严峻,导致部     

江西省水资源量质耦合承载力评价及提升对策

为了合理评价和提升江西省水资源承载能力，耦合风险矩阵评价和政策情景模拟方法，从水资源数量和水资源质量双重角度，对江西省2015～2019年的水资源承载力进行评价，并从用水效率和用水结构两个方面进行情景模拟，探讨了江西省水资源承载力提升路径。研究结果表明：2019年江西省水资源承载压力较大，11个地市中有7个地市的水资源承载状况为临界状态或者超载状态，并呈现西北部最高、南部次之、东北部最低的空间分布特征；江西省用水效率在长江经济带中较低，若提高至长江经济带低用水效率水平，则可将水资源承载力处于临界状态或者超载状态的地市降为2个；江西省农业用水占比处于长江经济带第二高位，若提高用水结构均衡度，降低农业用水量占比，水资源承载力处于临界状态或者超载状态的地市也可降为2个。研究成果可为提高江西省水资源承载力提供一种实现路径，对促进江西省水资源空间均衡和区域经济社会高质量发展具有一定现实意义。     

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。     

长江经济带水-能源-粮食系统耦合时空动态特征研究

水、能源和粮食为可持续发展的基础性资源,如何从时空角度全面评价长江经济带水-能源-粮食系统的耦合协调发展是促进区域资源可持续发展的重要前提。以水、能源、粮食以及共生单元水能、水粮和能粮系统为单元,构建水-能源-粮食系统耦合协调评价指标体系,采用熵值法对各系统指标赋权,运用耦合协调度模型和空间自相关分析对2010—2019年长江经济带的水-能源-粮食系统协调发展和时空动态特征进行定量研究。结果表明：2010—2019年长江经济带水-能源-粮食系统综合评价指数整体呈缓慢增长趋势,其中水系统对水-能源-粮食系统综合评价指数贡献最大,年均贡献占比为21.57%;能源系统贡献最小,占比为11.95%; 2010—2019年长江经济带水-能源-粮食系统耦合协调水平呈先升后降趋势,其中四川省上升幅度为5.05%,重庆市下降幅度为2.83%,且存在显著的空间异质性,上游地区明显高于中下游地区。其中能源资源是水-能源-粮食系统耦合协调发展的短板;长江经济带水-能源-粮食系统耦合协调度表现出显著空间关联性,高-高集聚区集中在长江上游地区,下游地区主要以低-低集聚区为主。长江经济带内各省市应因地制宜地完善资源管理机制,推动长江经济带资源可持续发展。     

淮河安徽段水质与产业密度的关系

通过对淮河安徽段各城市水质及其相应产业密度的分析,以产业密度为自变量,以区域水污染综合指数为因变量,得到水质与产业密度的关系拟合曲线。通过对曲线形状分析表明:淮河安徽段各地、市虽已处于良性发展阶段,但仍需进一步巩固治污成果,其主要支流的水质状况还不容乐观;依据时空等价模型,应积极引导经济发展程度低的城市在未来发展中按曲线展示规律转变;此外,为保护水环境和实施区域的可持续发展,必须大力调整产业结构,提高产业的技术水平和加大对水环境的治理力度。     

新时代长江水资源开发保护思路与对策探讨

针对长江水资源开发保护中存在的主要问题,以及新时代长江经济带发展和长江大保护背景下面临的新要求,展开了专项分析研究。研究结果表明:正确把握长江水资源开发保护与水环境治理及经济社会发展之间的关系,是协调长江经济带发展与长江大保护的关键所在。根据研究结果,提出了应当以水环境改善为突破点的长江水资源、水环境、水生态以及水灾害等四水共治的思路;同时还提出了管理与技术、经济与法律及文化等多种手段相结合的针对长江水资源开发保护的对策和建议。     

基于信息熵的黄河流域用水结构演变规律及空间分布特征

黄河流域水资源供需矛盾突出,为协调流域水资源与经济社会发展之间的关系,基于1988-2019年黄河流域水资源公报中的各行业用水数据,采用信息熵的方法分析了黄河流域近30年来用水结构的演变规律及空间分布特征.结果表明:1988-2019年黄河流域总用水量呈现两个阶段的变化,总体上呈现先减少后增加的趋势;用水结构信息熵呈现...     

淮河流域水质管理模型

淮河流域水质管理模型作为分析研究淮河流域水污染规律的工具 ,以淮河入洪泽湖河口以上流域为研究区域。在深入分析研究区域内水文气象、自然地理、河道和水流特性以及水污染特点的基础上 ,利用Mike 11,MIKEBASIN和ArcView软件研制和开发水质管理模型 ,为有效实施水污染防治和水资源管理提供依据。简要介绍模型的结构 ,主要参数的确定 ,模型的结果和模型的应用情况     

基于组合赋权-云模型的珠江三角洲水资源可持续性动态评价

为综合评价区域水资源可持续性状况,构建基于水资源-社会经济-生态环境复合系统的区域水资源可持续性评价体系,采用投影寻踪模型和云模型合理确定各指标的综合权重,引入正态云模型确定指标隶属度,建立基于组合赋权-云模型的区域水资源可持续性评价模型对珠江三角洲9座城市的水资源可持续性状况进行动态评价。结果表明：2007-2020年珠江三角洲城市群水资源可持续性状况整体呈上升趋势,到2020年已处于较好水平;区域内部水资源可持续状况呈现东部城市优于西部城市、南部近海岸城市优于远海岸城市的空间分布格局;各子系统之间可持续性等级不和谐,生态环境子系统发展水平较好,水资源子系统、社会经济子系统是造成珠江三角洲城市群水资源可持续性状况存在空间差异的主要因素。     

淮河干流分布式水文水动力耦合模型研究

综合传统水文模拟方法及水动力学模拟方法,建立淮河干流的水文水动力数值模型,依据其水流的水动力学要素特点,将淮河流域的不同区域进行分类,并建立了实际流域基本对象与数值模型要素之间的映射关系。在分布式架构下,以节点水位为基本变量,对全流域水流进行耦合隐式求解。利用数字流域系统构建了淮河干流淮滨至老子山段的洪水演进的数学模型并对模型进行了参数率定及验证分析。结果表明,该模型稳定、可靠,能应用于今后淮河流域的洪水预报、水资源调度、工程管理等工作。     

淮河流域主要农作物水足迹时空演变及影响因素分析

探讨淮河流域主要农作物水足迹,可以为地区农业用水结构及改善水资源短缺问题提供理论依据。以淮河流域5个省份主要农作物为研究对象,计算分析了2000-2017年小麦、稻谷、玉米、大豆、油料的蓝、绿、灰水足迹时空变化特征,并采用通径分析方法探究影响农作物生产水足迹的因素。结果表明：大豆的水足迹最大,水足迹大小与作物单位面积产量呈负相关;年际变化方面,小麦、稻谷、玉米、油料总水足迹整体呈减小趋势,大豆总水足迹表现出波动增加的趋势;空间分布方面,安徽、河南省的总水足迹居于前位,且水足迹的空间分布存在一定的聚集性,总体上中间高四周低;此外,对淮河流域农作物水足迹影响最大的因素是氮肥施用量、平均气温和年降雨量。