我国现状能源与水纽带关系定量识别

以省级行政区为研究对象,以2017年为研究时段,分析我国社会水循环过程耗能及电力生产耗水。结果显示:2017年我国社会水循环过程耗电总量为10 828.1亿kW·h,占当年我国全社会用电总量的17.2%,终端用水是最大的耗能环节;2017年我国电力生产过程耗水量为65.7亿m~3,占当年全社会耗水总量的2%;火电是我国最耗水的电源,其耗水量占全国电力开发耗水总量的78%。基于计算结果,提出了实现能源-水协同安全的相关建议。     

国外工程中的小流域洪水计算方法探讨

为了解决国外工程中小流域洪水计算方法选择的难题,以土耳其小流域洪水计算为例,选取了推理公式法和SCS模型两种常用的小流域洪水计算方法,探讨了两类方法应用于土耳其小流域设计洪水计算的适用性,并将两种方法计算结果与土耳其常用洪水计算方法 DSI Synthetic Method的结果进行比较。结果表明,推理公式法与SCS方法进行小流域洪水计算时仅需要降雨、地形图和下垫面资料,对资料的需求较少,对无资料地区的适应性较强;从工程安全角度推荐采用DSI Synthetic Method计算结果作为土耳其工程设计洪峰流量最终结果更符合当地特点。     

南水北调受水区生活用水影响因素与节水潜力

为持续推进水资源节约工作,保障南水北调受水区经济社会可持续发展,开展居民用水习惯问卷调查,分析 南水北调东线和中线受水区各省（直辖市）居民家庭用水现状及差异特点,识别生活用水的主要影响因素,设计节 水情景模拟家庭节水潜力。结果表明,受水区居民用水习惯呈现较明显的地域性差异,其中：天津市和河北省居 民整体节水意识较高,河南省和山东省现状人均日用水量比北京市、安徽省和江苏省低 12%;从用水行为上看,家 庭洗浴日均用水量浮动范围达 30%,是造成用水差异的主要环节。节水情景模拟结果显示,通过进一步提高居民 节水意识、替换高等级节水器具、增强家庭内部废水循环利用等措施,受水区居民人均日用水量可下降 12%～29%。根据受水区各省 (直辖市) 针对其生活用水特点,提出了进一步开展节水器具普及工作、完善节水管 理体制机制、提升居民节水意识以及合理利用废水等节水建议,因地制宜持续推进节水工作。     

北京市虚拟水消费与贸易分析

为真实反映地区水资源承载状况,需要从产业结构和商品贸易的角度分析地区虚拟水消费情况。以北京市为研究区,基于北京市投入产出表,对比分析2007、2012、2017年不同生产部门用水系数、虚拟水终端消费和贸易情况以及部门间虚拟水转移量。结果表明：随着北京市节水工作的推进,各部门的直接用水系数减小,近10年北京市虚拟水终端消费量减少14%;作为虚拟水净流入城市,北京市虚拟水净流入量为29.79 亿m3,占虚拟水终端消费量的64.7%,其中农业和服务业分别是虚拟水最大净流入和净流出的部门;农业 制造业、农业 服务业、制造业 建筑业、制造业 服务业具有很强的虚拟水输出 输入关系,未来北京市节水工作不仅要减少农业的生产规模,而且要减少制造业、建筑业和服务业的产品消耗,减少终端消费浪费。     

河北省井灌区灌溉用水与耗能变化规律研究

开展农业灌溉节水、节能研究既是支撑区域农业可持续发展必然要求,也是支撑国家节能减排承诺的具体实践。受农业节水、地下水位下降的影响,河北省井灌区灌溉用水和灌溉耗能之间关系复杂,分析了1980-2015年河北省井灌区灌溉用水、灌溉耗能、地下水位变化等规律,得出以下结论:(1)地下水埋深与提取单方水耗电量呈幂函数关系,地下水埋深越大,地下水位下降带来灌溉能耗的增加幅度越来越大;(2)由于地下水位下降,每度电可开采水量从1980年的8m~3减少到2015年的0.9m~3,相比1980年2015年灌溉水量减少了13亿m~3,但是灌溉能耗增加了131亿kW·h。(3)1997年后由于灌溉水量减少而降低的能耗不足以弥补地下水位下降增加的能耗,由此导致1998-2015年每公顷灌溉能耗额外损失为20 850kW·h。本研究对指导河北省农业灌溉水-能关系协调发展提供有益的参考。     

基于投影寻踪聚类思想的区域旱灾综合风险动态评估模型

从系统理论的角度分析了区域旱灾系统的结构体系,将区域旱灾风险分为致旱因子危险性、孕灾环境不稳定性和承灾体脆弱性三个子系统,并分析了各子系统的主要因素,从而建立了区域旱灾系统综合风险评估指标体系,并根据区域旱灾综合风险评估的目的,将动态综合评估方法和区划聚类评估方法相结合,建立了基于投影寻踪聚类思想的区域旱灾综合风险动态评估模型,为区域旱灾综合风险评估提供了参考依据。     

中国居民家庭生活用水十点规律与认识

居民家庭生活用水刚性强、标准高,是水资源消费最主要的终端单元,也是近年来我国经济社会用水需求增长最快的用户,其发展规律和未来趋势深刻影响对总体用水格局的分析。通过系统监测、试验、调查和模拟研究,阐释了家庭生活用水行为占比、不同人群生活用水差异、节水器具、节水宣传、水价等对生活用水的影响规律,对比分析了国外和我国生活用水变化规律,提出家庭生活用水增长规律,构建了基于人口特征的需水变化曲线,预测了未来我国居民生活用水变化趋势,以期为我国生活节水管理和总体用水发展趋势研判提供参考。     

北京居民用水调查及节水潜力

为定量化描述居民生活用水需求程度与节水潜力的关系，提高居民生活用水效率，提出适应于不同居民特 征的节水管理措施建议，以北京市为例，开展居民生活用水和节水行为习惯调查。建立居民生活用水及节水模型， 从个体特征角度分析居民生活用水量和行为用水规律，采用层次化需水理论，计算居民各行为的刚性、弹性和奢 侈用水量及节水潜力。结果表明，居民生活用水量特别是洗浴、冲厕、洗衣和饮食用水量与年龄和性别等个体特 征呈显著的规律性变化。根据计算，女性平均用水量比男性高 13%，青年女性和老年男性是用水需求最高和最低 的人群，平均用水量分别为 156?L/（人?d）和 118?L/（人?d），奢侈用水量占比分别为 27% 和 3%。研究模拟结果显示， 在不改变个人生活质量的前提下，通过实施家庭内部废水再利用、换装节水器具、减少无效用水等方式，可节约 15%~20% 的家庭用水量，为城市生活用水及节水管理提供理论参考。     

水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调及驱动力分析

为加深对我国水资源、能源、粮食、生态系统协同演变趋势的认识,构建水资源-能源-粮食-生态多维系统指标体系,运用耦合协调度模型对我国2005—2020年水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调度进行评价,并采用多因素归因分析法进行驱动力分析。结果表明：我国水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调度从2005年的0.55增长到2020年的0.84,各地区耦合协调度从勉强协调发展水平过渡到中级协调发展水平,各子系统对耦合协调度上升的驱动分别经历了由粮食子系统到生态子系统再到水资源子系统主导的过程;能源子系统的贡献率虽然比较小,但是未来可能是各地区提升水资源-能源-粮食-生态系统多维系统协调发展水平的突破口。     

我国煤电生产水足迹评价

为识别能源产业对水资源、水环境的影响和风险,基于水足迹评估理论方法构建了煤电生产水足迹评价模型,并以2016年为例,从区域尺度定量分析了我国煤电生产各环节虚拟水消耗量和虚拟水流动格局。结果表明,2016年我国煤电生产的总水足迹为107.3×10~8 m~3,其中灰水足迹占44%,蓝水足迹占56%;伴随电力的调运,晋蒙和西北地区年虚拟水输出量约为5×10~8 m~3,该区域属于我国缺水乃至严重缺水地区,能源发展面临的水资源和水环境约束十分显著。