南昌市用水结构变化及驱动力分析

研究城市用水结构变化及其驱动力,对于城市可持续用水,科学合理配置水资源有重要意义.基于南昌市2005~2014年水资源公报的用水量数据,采用信息熵理论和均衡度方法分析用水结构演变规律,运用SPSS软件的主成因分析法分析南昌市用水结构驱动力因子.结果表明:南昌市用水结构体现在农业用水量较大,工业和生活用水量次之,生态用水量较小;用水结构信息熵和均衡度呈上升趋势;因子分析结果表明,社会经济因子为用水结构演变主要驱动力.     

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持续增长趋势,由1988年的0.6增长至2019年的1.2,说明黄河流域的水资源利用结构是向有利于经济社会发展的方向演变。从流域用水结构空间分布来看,四川省、陕西省和山西省用水结构信息熵和均衡度较高,均值分别在1.2和0.6以上,宁夏、内蒙古自治区和山东省的用水结构信息熵和均衡度均值分别在0.9和0.5以下,用水结构的合理性在黄河流域处于较差水平;从流域用水结构时间演变来看,四川省用水结构信息熵和均衡度呈减小趋势,其他8省(区)则呈增大趋势,增幅最大的是青海省,增加了40%以上,原因是该省农田灌溉用水量占比减小,而其他行业用水量占比增加。本文评价了黄河流域9省(区)用水结构的合理性,可为流域水资源的规划和节水政策的制订提供参考。     

江西省2011-2020 年用水结构变化分析

研究区域用水结构变化对于区域可持续用水以及水资源合理配置具有重要意义。本文选取江西省2011-2020年水资源量以及用水数据,运用信息熵理论研究江西省用水结构变化规律。研究结果显示：(1)2011-2020年江西省多年平均水资源总量为1 703.17亿m³;(2)近十年来江西省用水总量总体呈下降趋势,其中工业以及农业用水量总体呈下降趋势,生活、城镇公共以及生态环境用水量呈增长趋势;(3)近十年江西省用水结构信息熵和均衡度总体处于增长状态,全省用水结构进一步完善。     

基于洛伦兹曲线的甘肃省用水结构分析

辨析区域用水结构特征,对于优化区域水资源配置、社会经济与生态环境协同发展具有重要意义。利用洛伦兹曲线、基尼系数、洛伦兹不对称系数等方法,对甘肃省各区域近10 a来用水结构时空分布特征、均衡差异性、主要用水指标(万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、人均综合用水量和净灌溉用水量)进行研究,并对研究结果进行定量分析。结果表明:甘肃省用水结构存在显著差异,工业用水、城镇公共用水、居民生活用水基尼系数均＞40%,超过了“警戒线”,空间分布极不均匀;生态环境用水、农业用水空间分布相对合理,但仍未达到“空间均衡”的治水目标;工业用水、城镇公共用水、居民生活用水具有明显的空间分布不均匀性,总体呈现出由类型用水量较大区域主导的非对称性特征。研究结果与实际情况基本吻合,表明该研究思路和研究方法可为区域水资源优化配置、用水结构分析提供一定的参考。     

北部湾经济区用水结构演变及其驱动因子分析

为探讨广西北部湾经济区用水结构的变化特征,实现区域水资源的合理配置,基于2006～2017年的用水数据,运用信息熵、灰色关联分析模型,对该区域的用水结构、信息熵、均衡度以及驱动因子进行了研究分析。分析结果表明:①2006～2017年,北部湾经济区用水总量波动变化显著,农业用水量和比重虽然处于"双高"地位,但是呈下降的趋势,工业用水量总体来说呈增长的趋势,生活用水量呈现为逐年增加-剧烈变化-平稳增加的变化历程;②用水结构信息熵与均衡度同步变化,信息熵在0.80以上,均衡度在0.59以上,二者都为先快速提升后波动缓慢上升;③有效灌溉面积、工业企业单位数、家庭总户数分别是农业、工业、生活用水变化的重要驱动因子,二者的关联度分别为0.930,0.956和0.953。     

吉安市用水结构演变驱动因子分析及用水预测

基于2003～2017年吉安市农业、工业、生活、生态及总用水量数据,采用信息熵与均衡度的方法分析了用水结构的演变过程,运用主成分分析判别出主要的驱动力因子,并建立GM(1,1)模型,预测未来年份的用水量.结果表明:吉安市的用水以农业用水量为主,而生态用水所占比重较小;各部门用水量及总用水量均呈现出上升趋势,但其农业用水比重却呈下降趋势;信息熵和均衡度变化过程为先下降后上升,整体上呈增加趋势,表明区域用水结构正在向理想(平衡)状态演变和发展;影响吉安市用水结构的主要驱动因子有人口、社会经济发展、工农业产出及气候特征等;农业用水量及总用水量在未来呈现减少的趋势,工业用水量、生活用水量及生态用水量呈现增加的趋势.     

长江经济带用水结构演变及驱动力分析

为了探究长江经济带用水结构演变特点,根据长江经济带11个省(市)2003—2020年用水量变化,采用信息熵和均衡度的理论方法,分析其用水结构特征及演变趋势,并结合主成分分析法进行了驱动力分析。结果表明：在时间尺度上,长江经济带用水总量总体呈上升趋势,其中农业、工业用水比例下降,生活、生态用水比例增加;用水结构信息熵、均衡度均呈上升趋势,用水系统均衡性增强。在空间尺度上,长江经济带下游用水系统均衡性最高,其次是上游、中游。随着农业结构的调整,预计长江流域耕地面积可能会减少,农业用水量不会有大幅上升,其占比将继续减少。预计工业用水量可能会减少,占比依然下降;生活用水量会继续提高。用水结构演变的主要驱动力有工业生产总值、GDP、节水灌溉面积、万元GDP用水量4个因子,其贡献率占96.844%。研究结果对长江水资源与生态保护具有重要参考价值。     

江西省用水结构变化及影响因素分析

根据江西省1999～2016年共18年的用水量数据,分析了农业、工业、生活和生态环境用水结构的变化,采用信息熵的方法对江西省用水结构变化的趋势进行了分析,总结了影响各类用水量变化的因素.结果表明:(1)江西省总用水量呈波动上升趋势,农业用水量呈波动略微上升趋势,工业用水量呈明显的波动上升趋势,生活用水量呈直线上升趋势,生态环境用水量呈稳中有升趋势;(2)从信息熵演化和均衡度的角度来看,江西省水资源开发利用结构向着更均衡、更稳定的方向发展;(3)影响江西省用水结构变化的因素是多样的,包括降水量、灌溉面积、工业增加值、万元工业增加值用水量、总人口、人均生活用水量、城镇化率及政府和民众对生态环境的重视等.     

新疆吐鲁番地区用水结构变化及驱动力分析

引用信息熵计算模型,分析2004年~2014年吐鲁番地区工业、农业、生活用水和生态用水等用水结构的变化及其驱动力因子。结果表明,吐鲁番地区用水总量2004年~2009年上升较大,变化幅度也明显较大;2009年以后呈现缓慢上升的趋势,但整体年均增加0.364亿m~3;农业用水量及所占比重逐渐减小,工业用水量及所占比重呈现下降态势;生活用水量和生态用水量呈现继续快速增长趋势。     

基于Shannon熵理论的玉溪市用水结构演变分析

基于C.E.Shannon熵理论,采用信息熵和均衡度指标对玉溪市的用水结构进行了分析研究。分析结果表明:玉溪市的年均用水总量为86 533万m3,农业用水、工业用水、生活用水和生态用水的结构比例分别为59.0%、28.7%、10.0%和2.3%;全市用水总量总体上呈波动下降的趋势,农业用水量和工业用水量总体上也是呈波动下降的趋势,生活用水量为波动缓慢上升的趋势,生态用水量为波动无序的状态;全市用水结构信息熵和均衡度总体上为先上升后下降再缓慢上升的波动式变化,全市用水类别结构正在向均衡状态演变和发展;各县(区)的用水结构信息熵的差异不大,区域用水比较均衡。针对上述情势,提出了进一步调整工农业结构、落实最严格水资源管理制度等对策建议。     

我国不同区域用水结构变化及其驱动因素分析

以江西、湖北,山东、江苏,以及贵州、西藏等6省(自治区)为例,采用信息熵和主成分分析方法,从经济社会、水文气象、农业及用水4方面选取了13个因子,揭示了我国中、东、西部地区1999-2014年间用水结构变化特征及各主导因素的影响机制,分析了最严格水资源管理制度实施于用水结构产生的效果。结果表明:(1)近16年来,东部地区的山东省总用水量持续下降,用水结构信息熵值上升降趋势明显,处于较高水平;西部地区的西藏自治区总用水量增加显著,用水结构信息熵值处于较低水平,其余地区总用水量总体保持平稳,生产用水量占总用水量的平均比重为91%;(2)最严格水资源管理制度实施以来,各省生产用水量逐渐减少,用水结构的信息熵值表现为不同程度的上升趋势;(3)影响各地区用水结构变化的主要驱动因子依次为各产业产值和人口、地区水资源禀赋和总耗水量。     

玛纳斯河流域用水结构时空演化及水资源空间匹配分析

选取2000—2018年作为研究期,以石河子市、玛纳斯县和沙湾县为主要研究对象,归纳出玛纳斯河流域现状用水结构的演变特征,利用信息熵理论、基尼系数和洛伦兹曲线分析了流域的水资源空间匹配程度。结果表明：2000年以来流域的用水总量整体呈上升趋势,用水量增加了11-76%,整体变化程度较小,用水结构的信息熵总体持续增长,信息熵水平从2000年的0-209增加到2018年的0-448,用水总量得到一定控制,用水系统均衡度也逐渐增强,生活、生态用水的空间分布不均衡程度提高,总体来看,水资源与人口和降水较为匹配,与耕地相对匹配,与工业产值较不匹配,各区域工业耗水情况差异度增加,生态用水空间分布趋于均衡,需调整产业经济结构,缩减高耗水企业数量,发展低耗水产业,对水资源进行集约利用,重视生态保护工作,完善水管理机制,实现流域经济社会的健康发展。     

承德市用水结构变化特征分析

通过对承德市用水结构变化特征分析,为制定水资源供水规划及合理利用水资源提供科学依据。根据承德市2001-2012年用水量资料,分析其用水结构特征和变化趋势。农业灌溉用水量占总用水量的67.50%,工业用水量占总用水量的13.31%,居民生活用水占总用水量的9.77%,林牧渔畜业用水量占总用水量的6.84%,城镇公共用水占总用量的2.31%,生态环境用水占总用水量的0.26%。按照用水行业分析,除农业用水呈下降趋势,其他行业用水均呈增加趋势。行业用水量的变化,反映出社会经济对各行业变化特征。     

长江流域用水状况分析

简要介绍了长江流域水资源二级分区、水资源量等情况.利用1998～2002年长江流域水资源公报汇总资料,着重分析研究了长江流域及其流域各二级区的用水组成情况,农业用水量、工业用水量和生活用水量在总用水量中所占比重,研究了用水量年际间和各二级区间的变化特点和规律.分析计算了长江流域人均综合用水量、万元GDP用水量、农田灌溉平均用水量和人均生活用水量等用水指标,分析了二级区间用水指标的变化情况.通过分析研究,提高了对长江流域用水情况的认识.     

基于扩展型IO表和信息熵的江苏省产业用水和排污结构演变分析

用水结构、排污结构与产业结构之间存在相互影响的关系,因此掌握当前产业用水和排污结构的演变特征对产业结构优化具有重要意义。通过编制江苏省1997年-2007年间考虑用水和排污的可比价IO表,并运用信息熵原理从用水量、排污量、用水特性(包括用水效率和效益)和排污特性(包括排污效率和效益)4个方面分析研究区国民经济各部门用水和排污结构的变化特征。结果表明,1997年-2007年江苏省用水量结构趋于有序发展,均衡度减弱;排污量结构趋于无序发展,均衡度增强;用水特性结构趋于有序,系统整体的均衡度在减弱;排污特性结构变化较为复杂:排污效率和排污效益结构大致呈相反发展态势。     

基于用水总量的水- 能源- 粮食关系解析

随着社会经济的发展和人口的增加,我国能源和粮食需求持续增加,水资源短缺对其制约日益显现。为更深入地研究水资源、能源和粮食之间的关系,采用31个省、自治区、直辖市的实测统计并与定额推算相结合的方法,对能源开发利用和粮食生产种植的用水总量和过程进行分析。结果表明:2015年,煤炭开采洗选、火电行业、煤化工行业中的合成氨、炼焦行业的用水量分别占煤炭全生命周期用水量的2.9%～4.4%、90.4%～94.8%、1.5%～2.6%、0.8%～2.7%,煤炭全生命周期用水量合计达506.7亿～531.5亿m~3,占工业用水总量的38.0%～39.8%;农田灌溉用水量占农业用水总量的87.7%,实际亩均灌溉用水量394m~3,单位粮食产量的用水量为543.3m~3。研究成果可为水、能源、粮食之间的关系提供参考。     

冀中南部四市地区用水结构演变分析

为探究冀中南部四市的用水结构演变,选用信息熵理论、洛伦茨法和基尼系数分析了2008—2018年间冀中南部地区用水结构的演变趋势和空间分布特征。结果表明,冀中南部地区的用水结构信息熵值由2008年的0.73上升至2018年的0.97,区域用水结构系统稳定性不断增强;农业用水、工业用水和生活用水的空间分布较为均衡,生态用水的空间分布由2008年的“差距悬殊”转变为2018年的“相对合理”状态,空间分布均衡性不断增强。研究结果可为未来区域水资源管理提供参考。     

清远市用水结构对产业政策调整的响应研究

揭示水资源使用特征及其对产业政策调整的响应,利于水资源管理。以三大产业GDP变化反映政策调整对产业结构的影响,基于广东省清远市三大产业用水量(2006—2018年)等资料,统计分析了该市三大产业用水结构变化,结合广东省2008年新一轮产业结构调整政策,探讨用水量及其结构对产业政策调整的响应。结果表明:(1)清远市第二、三产业经济比重大(GDP超过总量的80%),第一产业(农业)经济占比小但用水量大(超过用水总量的80%);(2)在以生态保护为导向的产业结构调整政策影响下,清远市第二产业、第三产业的GDP分别呈减少、增加趋势;(3)产业结构调整政策颁布前,第一产业用水量呈增加趋势,产业结构调整政策颁布后下降约2亿m~3,第二产业用水量先减少约0.5亿m~3再呈微弱增加趋势;(4)在产业结构调整、"三条红线"等水资源管理政策影响下,清远市第一产业用水量有所下降,但高额耗水(用水量大于80%)与低额产出(GDP小于20%)的巨大反差,表明农业仍有巨大的调整优化空间。     

鄱阳湖流域水资源开发利用的时空特征

流域水资源开发利用时空特征进行分析是提高未来水资源开发利用合理性、高效性的前提,可为流域未来水资源规划、开发、利用提供有力支撑。基于2010-2019年鄱阳湖流域用水和经济社会数据,采用变异系数、洛伦兹曲线与基尼系数、空间分级分类、信息熵与均衡度分别从水资源的开发利用量、开发利用效率、开发利用结构3方面研究流域近10年水资源开发利用的时空特征。结果表明：鄱阳湖流域各行业中第二产业的用水空间布局均衡性最差,变异系数为0.8～0.9,用水空间布局与水资源空间禀赋的匹配性最差,基尼系数为0.30～0.35;流域内各地市2010-2019年用水结构均衡度在0.40～0.75之间,其中,抚州市均衡度最小,均值约为0.40,南昌市均衡度最大,均值在0.75左右。流域内第二产业的用水空间布局有逐年改善的趋势,其发展布局已逐渐重视水资源因素;各行业用水效率有明显的空间差异性,且各行业的用水效率不具有空间一致性,其中第二产业用水效率有逐年提高的趋势;影响鄱阳湖流域内用水结构均衡性的主要因素是农业用水量占比较大。     

苏州市农业用水及节水效益统计

以苏州市2010—2017年用水及国民经济统计数据为依据,主要分析农业用水占比、耗水量占比、农业灌溉用水指标、农业水有效利用系数、节水效益等要素分析相关特征及规律,结果显示,多年平均农业用水量14. 34亿m~3,占比17. 1%,农田灌溉耗水量为6. 735亿m~3,显示现状下农业还是一个耗水大户。农业水有效利用系数多年平均为0. 663,年递增幅度1. 3%。受产业布局调整及地形特征约束,农作物播种面积逐年递减,需决策部门充分调研本地农业用水实际,制定适合本地农业发展的高效节水措施。