天津市用水结构演变及其影响因素分析

基于2004~2013年天津市农业、工业、生活、生态及总用水量数据,分析了各类型用水量的变化态势及其影响因素,采用信息熵的方法分析了用水结构的演变过程,并通过灰色关联法识别出影响用水结构演变的主要影响因素。结果表明,天津市总用水量呈微增趋势;农业用水量为波浪式下降趋势;以2008年为界,工业用水出现先减少后增加的态势;生活用水和生态用水总体上均呈增加趋势;2004~2013年,天津市用水结构的信息熵和均衡度均于2010年达到峰值,用水结构发展已较为成熟,系统内部处于较为均衡的状态,单一因素的影响力逐渐减弱;经济社会发展因素对用水结构的演变具有较强的影响,其中农村用电量、耕地面积、园林绿地面积、农业总产值、万元工业产值用水量、轻工业产值等10个影响因素与天津市用水结构呈强关联。     

基于信息熵的山东省用水结构与产业结构协调性分析

探讨用水结构与产业结构的历史演变规律,对于实现区域水资源、生态环境和国民经济协调发展具有重要的战略意义。以山东省为例,基于信息熵和协调性分析两种方法计算了历年农业用水量、工业用水量和生活用水量演变规律及其均衡度值。结果表明,山东省用水结构均衡度近年来呈稳定的持续上升趋势,在工业、生活用水量比例稳步提高的同时,农业用水量逐步下降,用水结构向均衡的结构发展。但与发达国家和地区相比,该省总体用水结构目前依然偏于不合理,因此合理确定山东省用水结构是解决区域水资源配置问题的重要方向。     

济宁市用水结构分析及预测

为了解中国北方地区的用水结构,选取济宁市为典型城市,根据2005~2014年济宁市的用水数据,运用信息熵、洛伦茨曲线和基尼系数的方法分析了济宁市用水结构变化,并利用GM(1,1)灰色模型预测了2015~2024年济宁市用水结构未来的发展趋势。结果表明,2005~2008年总用水量年均增长5%,2009~2014年总用水量年均减少2.58%,其中,农业用水所占比例最大,约为79.95%;2005~2014年济宁市用水结构的信息熵由0.643 4 nat增长到0.727 6 nat,均衡性和稳定性不断提高;按用水类型的空间分布差异性,由小到大依次为农业、生活、工业、生态;2015~2024年的预测结果与现状相似,即用水结构朝着均衡、稳定的方向发展,空间分布的差异性逐渐缩小,但仍需进一步优化。     

天津市工业用水现状及归因分析

为识别影响天津市工业用水的主要因素,预判多因素影响下天津市工业用水的发展趋势,通过分析近十年来天津市工业用水变化情况,并运用增量分解法定量描述了各因素对于工业用水的影响程度。结果表明,2003年以来对天津市工业用水贡献较大的因素为工业规模和工业用水效率,近10年来因工业规模扩大带来的年均用水增量约7 800×104 m3,因技术改进、实施节水措施等因素带来的年均节水量约7 600×104 m3;2008年以后用水效率提升速度放缓,工业用水量在工业规模的拉动下呈直线上升;工业结构调整对工业用水的贡献较微弱,工业结构调整并未一直向用水量减小的方向进行。     

中国与美国用水总量统计方法及比较

为掌握现有的水资源状况,保证工业、农业和生活用水的可持续利用,需要对现有水资源量进行统计和规划。通过分析中国与美国供用水统计方法的发展情况,根据两国不同的工、农业和生活用水等方面的用水现状,分析了各用水户的供用水量统计方法。目前我国与美国由于用水户的用水量存在很大区别,特别是在火电用水、农业用水和生活用水方面,用水量统计方法存在较大差别。     

白城地区用水结构演变与用水效益分析

基于吉林省白城市1995～2009年用水量变化,根据信息熵和均衡度的概念分析用水结构的演变趋势,定量计算了农业用水的边际效益,分析水对农业产出的贡献程度。结果表明,白城市用水结构保持在一个低水平的有序状态,用水结构均衡度偏低,水要素对农业产值的贡献占所有投入要素的33.6%,远大于当地农业灌溉水费征收标准。建议白城地区在保证农业生产用水的基础上,增加工业、生活和生态用水,以促进用水系统的稳定性和合理性;同时适度调整农业灌溉水价,提高用水效率,减少农田灌溉的水资源浪费。     

水效率相关因素的偏最小二乘回归分析

为分析用水效率的影响因素及其相关性，纳入所有自变量且克服多重共线性，采用偏最小二乘法建模，研究中国2019年的用水效率相关因素。结果显示，该方法有效描述了变量的相关关系。与万元GDP用水量相关性较高的因素为自然条件、社会发展水平、一产增加值的GDP占比和水行业劳动力比重。整体经济用水效率东高西低。与耕地实际亩均用水量相关性较高的因素为自然条件和一、二产业增加值的GDP占比。农业用水效率为中高西低。与万元工业增加值用水量相关性较高的因素为自然条件、污水处理率、城镇化率和水行业资本比重。工业用水效率东高中低。与人均公共用水量相关性较高的因素为人均水资源量、年降水量、污水处理率、人均GDP和一、二产业增加值的GDP占比。地区因素与公共用水效率的相关性小。研究成果可为水资源优化管理与合理利用提供参考。     

2006年我国水资源总量25500亿m^3

国家统计局发布的《2006年国民经济和社会发展统计公报》显示，2006全年水资源总量25500亿m^3，比上年减少9．1％；人均水资源1945m^3，减少9．6％；全年平均降水量604m^3，减少6．2％；年末全国大型水库蓄水总量1806亿m^3比上年末减少245亿m^3全年总用水量5670亿m^3，比上年增长0．7％。其中，生活用水增长0．7％，工业用水增长1．9％，农业用水增长0．2％。万元国内生产总值用水量279m^3，比上年下降8．8％％。万元工业增加值用水量151m^3下降9．0％。全国人均用水量为432m^3，与上年基本持平。全年曾有3578万人口、2936万头大牲畜因干旱发生临时性饮水困难。     

广西工业领域高耗水行业节水型企业建设工作的思考

近年来,经过"十二五"期间开展工业节水型企业建设,广西工业节水工作不断进步,全区万元工业增加值用水量和工业取水量占全区总取水量的占比逐年下降,水重复利用率不断提高。但随着广西经济的发展,工业用水需求仍呈增长趋势,水资源供需矛盾进一步凸显。通过树立行业发展的先进典型,总结推广优秀企业节水成功经验,组织实施行业用水效率先进指标,是促进企业加强节水管理、提高工业用水效率的重要途径。     

基于分质供水的多目标水资源优化配置

根据不同水源可提供不同的水质及不同用水部门对水质要求不同的问题,结合天津市水资源供需实际情况,考虑当地地表水、地下水、外调水工程、其他水源及考虑工业、农业、生活和生态四类用水,划分北三河山区、北四河下游平原、大清河淀东平原三个子区。综合考虑经济、社会及生态环境多目标效益建立了基于分质供水的多目标水资源优化配置模型,采用大系统总体优化遗传算法求解,配合风险决策分析软件The Deci-sionTools Suite(5.5Industrial)的Evolver插件,得出了三个分区的水资源配置方案,结果表明工业用水和生活用水均可得到很好的满足,农业用水和生态用水有所不足。结合优化配置结果分析了相关原因,提出了未来发展建议。     

流域水循环的人工影响因素及其作用

针对目前流域中存在的水资源短缺及生态环境的恶化,探讨了流域健全水循环的概念和分析计算。从分析水循环的自然—人工二元结构性出发,以太子河流域为背景,建立了太子河流域水循环模型。通过长系列资料的演算,初步得出太子河流域水循环状况的变化趋势。摄动分析结果表明,影响太子河流域健全水循环的人工因素依次是生活用水、工业用水和农业用水。     

海河流域工业用水变化趋势分析与预测

工业用水的演变模式在不同时期和地区有很大区别,合理模拟工业用水变化趋势是需水预测的前提。针对海河流域工业发展迅速但水资源匮乏、工业用水变化较特殊,致使传统预测方法明显偏大的问题,以1999~2012年统计数据为依据,基于海河流域现状,采用变化系数模拟方法对其万元工业增加值用水量进行了趋势分析和展望,并参照国内外经济发展趋势,对海河流域的工业发展进行了预测。由此计算了海河流域各省市2030年的工业需水量,结果可对原规划偏大现象进行修正。     

我国区域用水结构与产业结构的协调评价

为分析区域用水结构与经济发展的协调性问题和响应关系,以各行业用水消耗水平、可持续发展水平、居民生活用水结构水平为参考给出用水结构评价指标,以产业结构高度化水平、区域科技发展水平、对外开放水平、能耗水平为参考给出产业结构评价指标,构建了区域用水结构与产业结构协调评价体系,建立了区域用水结构与产业结构的协调度评价模型。并对全国经济及水资源原始数据进行处理计算,用层次分析法和熵值法确定指标权重代入协调度评价模型,获得了全国用水结构与产业机构协调度水平排名。结果表明,全国用水结构与产业结构基本协调,产业结构水平不容乐观,部分地区尤其是水资源丰富地区用水结构亟待合理化,建议应调整产业结构、优化用水结构。     

煤窑沟河流域水资源开发存在的问题与对策

为了促进煤窑沟河流域水资源的科学利用,简要分析了煤窑沟河流域水资源概况及其开发利用情况,对存在的农业用水粗放、工业用水不足、水资源调蓄能力不足等问题进行了探讨,并结合实际情况,就其中存在的问题提出相应的对策,以促进区域水资源科学利用。     

淮河流域土地利用变化对湖库水质的影响

湖库水体为我国主要的清洁饮用水源,系统解析湖库水质变化趋势及其主要原因,这对饮用水水源保护具有重要的现实意义。采用季节性Kendall趋势检验法对淮河流域14个湖库流域近8年(2003～2010年)水质变化趋势进行回顾性评估,并结合2000、2010年两期土地利用数据,进一步解析水质变化趋势与湖库流域土地利用变化的响应关系。结果表明,湖库水质与流域土地利用组成有关,流域的耕地、城镇用地等面积越大,水质越差,而林草地面积越大,湖库水质越好;14个湖库的COD、TP指标多为显著上升趋势,NH3-N指标上升和下降趋势参半;湖库水质的变化趋势与流域的土地利用变化相关,当耕地转变为城镇用地时,湖库水质趋势变化不明显;而当耕地转变为林地和湿地时,湖库的NH3-N、TP等水质指标有明显改善趋势。总体上,淮河流域湖库存在不同程度的污染问题,其中磷污染呈上升趋势。未来应加强土地利用管控,重视湖库水源地非点源污染的控制。     

水资源与产业结构演进互动关系

为探讨水资源与产业结构演进互动关系的一般规律,从水资源在经济生产中的作用过程入手,通过剖析水资源供给对产业结构演进的作用及产业结构演进对水资源利用的反作用,系统梳理了水资源与产业结构演进的互动关系,即水资源支撑产业发展,但作用方式趋于间接化和复杂化;水资源短缺制约产业发展,促使产业结构作适应性调整;产业结构演进会带动用水量、用水结构、用水效率和效益变化;水资源与产业结构之间由低级均衡阶段向协调阶段、再向高级均衡阶段发展。以北京市为例进行了实证分析,北京市水资源与产业结构尚未达到高级均衡阶段。