中国水-能源纽带关系双向消耗核算研究

针对经济社会发展中水与能源的消耗问题,从水资源开发利用过程中的能耗与能源生产过程中的水耗两个角度进行双向的定量分析,并采用双向核算法估算了全国主要能源产业生产现状总用水量与水资源利用的总耗能量,厘清了水与能源之间的纽带关系。研究结果表明：水与能源之间存在着环环相扣的关系;6类能源中火力发电耗水量最大,水力发电次之,其后分别为原煤、原油、天然气,太阳能发电耗水量最小,2016年中国主要能源生产过程中耗水量约占全国用水总量的3.14%;水资源利用过程中地表水取水总能耗最大,非常规水源利用总能耗较小,2016年中国水资源利用过程中的能耗约占全国能源消耗总量的2.44%。     

水资源保护利用“四水四定”:基本认知与关键技术体系

分析了我国水资源保护利用管理实践的发展历程,将其划分为被动管理、主动管理和智慧管理3个阶段;提出了水资源保护利用“四水四定”的基本概念、基本原则、基础理论、科学内涵以及实施的路径模式,在理论上形成了水资源保护利用“四水四定”的系统认知;基于“是什么”“什么水”“定什么”“怎么定”和“怎么管”5个相互联系的基本环节,提出了水资源保护利用“四水四定”的关键技术体系,为我国水资源保护利用“四水四定”的技术研发和管理创新指出了发展方向。     

新疆1979—2013年降水量时空变化特征和趋势分析

新疆地区生态环境脆弱且对气候变化敏感,在全球气候变化背景下,新疆生态环境及水资源可持续发展方面均面临巨大的挑战。以新疆降水为重点研究对象,应用欧洲中期数值预报中心(European Centre for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)的全球再分析气象数据(ECMWF Re-Analysis-Interim)探究新疆的降水变化规律。研究结果表明:新疆地区南北疆、山地、平原、盆地、荒漠和沙漠不同地域的气候差异极为显著,北疆的降水量多于南疆,西部的降水量多于东部。其中,西部伊犁地区降水量达东部哈密地区的近6倍;此外,山区降水量远多于盆地,天山山区的年降水量约235.65 mm。通过分析1979—2013年降水量数据时间序列和月、季度、年各气候区划的降水量均值和变化趋势发现,新疆不同气候区划的降水量差异显著。其中,天山北坡气候区降水充沛,多年平均降水量达278.52 mm,为新疆降水量最多的气候区,阿尔泰山气候区次之,多年平均降水量达221.91 mm,北疆准噶尔盆地气候区的年降水量为181.87 mm,而南疆塔里木盆地气候区的多年平均降水量仅为66.03 mm。本研究总体认为:新疆降水量时空分布呈现北疆多、南疆少,山地多、平原少,夏季多、冬季少的时空分布特征。研究结果将为新疆水资源对气候变化的响应研究起到重要的推动作用。     

冬小麦抽穗期土壤水分对生理指标影响的试验研究

依据冬小麦不同水分处理的灌溉试验,分析了抽穗期5种土壤水分条件下叶片气孔导度、冠气温差及光合速率等生理指标的日变化规律,并对各生理指标间进行了相关性分析.结果表明:土壤水分对冬小麦抽穗期气孔导度、冠气温差及光合速率有着显著的影响,且各指标日变化趋势基本一致;气孔导度与冠气温差、光合速率均呈正向相关,两者均随气孔导度的增加呈上升趋势,但不同土壤水分条件下上升幅度不同.     

省份及行业视角下的中国水资源-能源流通特征

水资源与能源是社会经济发展中的两类重要资源，两者彼此依存、相互制约、互馈压力，以系统视角深入解析两种资源在国民经济系统中的流通特征，可以为资源高效利用及合理配置提供有效切入点。基于复杂网络理论构建资源网络模型，探究了水资源与能源在中国各省份及各行业之间的流通特征，通过挖掘网络特征寻求资源网络中的关键节点。结果表明：(1)以省份和行业为节点的水资源、能源网络均具备复杂网络属性，网络中的关键节点对于资源调控至关重要。(2)相比于以省份为节点的水资源、能源网络，以行业为节点的资源网络的小世界属性更为显著，因此以重点行业为视角的资源调控将比以省份为视角的更加高效。(3)江苏、山东、广东和浙江等经济发达省份同时在水资源及能源网络中具备较大点强度，化学产品业和金属冶炼及压延加工业具备较大的点强度及特征向量中心度，以上省份及行业的资源节约效应最容易在资源网络中传播扩散。(4)以省份为节点的水资源及能源网络分别集聚为3个和4个社团，江苏、陕西及内蒙古等社团间连接节点的资源节约效应容易在社团之间传播。构建的水与能源网络模型，深化了贸易视角下水与能源流通特征的研究，能够为资源可持续利用提供决策依据。