区域用水结构及公平性演变分析

借鉴政治经济学中基尼系数的基本概念,构建了一套区域用水结构及公平性的量化分析方法。以河南省2007—2016年用水情况为例,分析了农业、工业、生活与环境综合用水结构变化,并从经济、人口、资源、环境4方面提出了综合用水公平性评价方法。结果表明:研究时段内各地市用水结构变化趋于均衡,将有利于粮食安全保障、经济协同发展、人居环境改善;综合用水公平系数从2012年以来呈现出逐渐增大趋势,已接近差异性较大区间,应当引起重视。分析结果与河南省实际情况基本相符,表明提出的区域用水结构及公平性量化分析方法是切实可行的。     

北京市机关行业用水分析及节水对策

机关行业用水在北京市公共生活行业用水中占有重要地位.机关用水主要受机关人数及建筑面积直接影响,同时行政级别对机关用水有重要的间接影响.按用水部位,机关用水可归为办公、食堂、浴室、供暖供冷、绿化、其他等6类用水,其中办公用水是机关用水的主要组成部分.机关行业有分质供水潜力,可以使用建筑中水、市政再生水和雨水.但机关行业中水利用受原水量不足限制十分明显.机关可以通过加强管理、节水改造、提高节水意识、实施分质供水等方式实现节水.     

黄河流域陕西段的用水结构分析及趋势探讨

用水结构的合理确定与科学预测是制定水资源发展利用规划的前提和基础，对于实现区域水资源合理配置、社会经济协调发展具有重要意义。本文在分析黄河流域陕西段农业、工业和生活用水等在结构上的变化及其规律的基础上，阐明了造成这种变化的主要驱动力因子，并探讨了未来用水结构的发展趋势及其对未来水资源供需形势的影响，旨在为协调水资源与社会经济发展以及制定合理的水资源利用体系提供科学依据。     

近20年中国供用水结构变化与政策调控

供用水结构研究是制定水资源发展利用规划的前提和基础,对于实现水资源合理配置、提高供用水效率和效益,乃至促进社会经济协调发展意义重大。以2000—2019年全国降水量、水资源量、供用水量数据为基础,结合相关分析、回归分析及趋势分析,对全国供用水结构变化特征及原因进行探讨。结果表明：2000—2019年间,随降水量缓慢增加,全国水资源量呈缓慢增加趋势;供用水总量均呈先增加,于2013年达到峰值后逐年减小的变化趋势;农业仍为最大用水行业(占比为63.5%),其次为工业(占比为22.2%),但二者占比均呈不显著的逐年下降趋势;虽然生活用水与生态用水占比均较小,分别为12.4%、1.9%,但均呈较为显著的逐年上升趋势。各主要行业用水量变化受国家政策调控的影响明显,人民群众对美好生活的需求会致使生活用水量增加,党和国家以及全社会保护生态环境意识的增强会推动生态环境用水量的增加。研究有助于提高对我国近20年供用水结构变化的总体把握和国家层面进行政策调控重要性的重新认识。     

西安市用水结构变化及驱动力分析

分析20世纪50年代以来西安市用水结构的变化及造成这种变化的主要驱动力。结果表明:20世纪50年代以来,西安市总用水量不断增加,农业是用水大户,但自90年代初期开始,农业用水量开始下降,工业用水量和生活用水量持续上升,到21世纪初期,工业用水量依然保持较高的增长速率,生活用水量缓慢增长。耕地面积的减少和节水灌溉面积的增加是农业用水量减少的主要原因;人口增长、居民生活水平的提高是生活用水量增加的主要原因;工业产值的迅速增长是工业用水量迅速递增的原因。最后,提出充分利用中水资源、调整产业结构的节水措施。     

西咸新区近5年供用水结构及变化趋势分析

西咸新区是国家级自由贸易区,区域供用水量分析对西咸经济的发展起到至关重要的作用。通过定量分析西咸新区近5年来供水量、用水量及主要用水指标的年际变化特征,研究供用水结构变化趋势。揭示不同阶段供用水量的变化规律：供水水源由地下水逐渐转变为地表水和其他水源;用水结构从农业用水为主逐渐转变为工业用水和生活用水为主。提出重点打造节水农业,开展工业节水模式,提高居民生活节水意识的建议,可为西咸新区实现水资源的可持续利用提供参考。     

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。     

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。     

泉州市1999-2009年用水结构演变规律及驱动分析

基于1999-2009年福建省水资源公报中的用水数据,对泉州市用水结构演变趋势及驱动力进行分析.结果表明:泉州市用水结构呈现“一消一涨一稳定”,即农业用水比重持续下降,工业用水比重不断上升,生活用水比重相对稳定;这种演变规律主要由泉州市较快的工业化与城市化进程所致.工业化过程中的产业结构变动、工业内部结构变化使得工业用水量增加,比重加大,农业用水比重下降;城市化进程中的人口数量增大,城市用地规模扩大则增加了生活用水量,减少了农业用水量及其比重.     

城市水资源需求管理信息系统初探——以北京市公共生活用水为例

论述了城市水资源需求管理的发展历程和城市水资源需求管理的内涵,提出了建立城市水资源需求管理信息系统的构架体系。以北京市公共生活用水的定额管理实践为例,初步建立了以MIS/GIS为基础的北京市公共生活用水需求管理信息系统平台。系统由数据编辑、用水数据与空间数据的查询、多种统计分析、用水定额模型、需水预测模型、节水评价模型、水价敏感度模型、报表输出等主要功能组成。系统界面友好,多种报表输出,预测数据易于输出到商业化软件中,数据统计方便,系统扩展性好,可以为北京市水资源规划、管理和配置乃至社会经济发展提供科学的决策依据。     

太行山区蓝水绿水沿垂直带演变规律及其归因分析

以太行山区(华北平原水源地,分属黄河流域和海河流域)为研究对象,建立了分布式水文模型WEP-L(Water and Energy transfer Processes in Large river basins),模拟了1980-2000年间山区的水循环过程,总结了蓝水(径流性水资源)和绿水的年际及随高程的变化规律。在此基础上,定量区分了研究区气候波动和土地利用/覆盖变化对蓝水与绿水变化的贡献。研究结果表明:(1)太行山两侧的蓝绿水变化具有明显的差异;海河片区蓝水呈增长趋势,绿水呈下降趋势;黄河片区蓝水呈减少趋势,绿水呈增长趋势。(2)太行山区蓝水资源量变化的主导因素是气候波动。(3)土地利用/覆盖的改变是太行山区绿水变化的决定性因素。植被增多可增加绿水资源的利用,但同时将明显减少对经济社会发展非常重要的蓝水资源量。因此,山区国土资源开发与空间优化须重点考虑蓝水和绿水的合理调控。     

南水北调中线水源区水文特征分析及其 水资源适应性利用的思考

南水北调中线调水工程是为了解决华北地区缺水问题而采取的特大型调水工程,水源区地理特征是调水水量和水质的重要基础。然而,从目前的研究现状看,对水源区边界、面积、河流长度等主要特征参数和水资源特征系统梳理不足,水资源利用仍存在一些问题。基于此,从地理学的角度,借助地理信息技术和统计学方法,结合实地调研,对南水北调中线水源区主要特征参数进行系统梳理;分析和总结水资源特征、水资源开发利用演变过程以及存在的问题;基于水资源适应性利用理论,结合南水北调中线水源区实际,提出其水资源适应性利用的研究思路和战略措施建议。研究成果对保障南水北调中线可持续调水、支撑水源区水资源开发利用和协同管理提供技术支撑。     

基于水足迹理论的北京市水资源利用评价

为全面客观评价城市化进程中水资源利用状况,揭示水资源利用过程中的驱动因子,以北京市为例,基于水足迹理论与LMDI模型,分析计算2003—2018年水足迹变化以及经济、技术和人口对水足迹变化的驱动效应。结果显示:北京市总水足迹经历了2个阶段,第1阶段在2003—2011年为波动阶段,第2阶段在2012—2018年为下降阶段。水足迹变化总体呈良性发展,但输入依赖度均大于25%,需要进一步优化内部水资源利用效率和产业结构,保障水资源生态安全;水资源可利用增长指数持续增加,可持续性增强,生态安全有所改善,但仍处于严重超载状态;对北京市水资源利用量变化起决定性的驱动因素是技术效应,其次是经济效应,人口效应占比最小。城市发展过程中应注意经济发展和人口增加带来的用水量的增加,重视发展节水科技,转变水资源的开发利用方式,从而实现水资源可持续发展。     

北京市水资源利用问题与对策

北京市水资源严重短缺,长期的水资源过度开发导致了地表、地下水环境恶化、战略储备水量减少、水资源供需矛盾加剧等问题.对此,应从水资源开发利用和保护的各个环节入手,采取综合措施,变水资源开发利用过程的开环结构为各环节相互影响的闭环结构,最大限度发挥水资源的综合利用效益,实现水资源系统、社会经济系统、自然生态系统的协调统一.     

2007-2015年湖南省水资源安全状态与短板要素甄别

根据水资源安全内涵, 构建湖南省水资源安全评价指标体系, 采用水资源安全综合指数辨识 2007- 2015 年湖 南省水资源安全状态; 根据短板要素理论, 构建湖南省水资源安全评价体系多木桶模型, 采用均衡度指标度量各桶 片( 指标) 的长度差异, 将指标分为优势要素、限制性要素和短板要素, 辨识系统短板。从纵向( 年际) 和横向( 指标) 比较分析湖南省水资源安全现状与发展趋势。结果表明: ( 1) 湖南省水资源安全系统, 2011 年为较不安全状态, 2015 年为较安全状态, 其余年份为临界安全状态, 2007- 2015 年间湖南省水资源安全呈现前期形势较为严峻、后期 矛盾缓和的特点; ( 2) 绘制湖南省水资源安全短板要素图, 甄别出防洪治涝形势严峻、废水及有机污染物排放量较多 和工农业及生活用水量较大是当前影响湖南省水资源安全的主要短板要素。     

基于作物需水的灌溉用水量核算方法及应用

用水量核算方法是最严格水资源管理制度实施的一项技术支撑。以山东济宁市梁山县为研究区,采用FAO(国际粮农组织)推荐的Penman-Monteith公式,计算了该县3种主要农作物的逐日作物需水量及净灌溉需水量。研究中考虑到研究区的作物种植面积、灌溉水利用系数等因素提出理论需水量和折算系数的概念,通过推求理论需水量与实际用水量的折算系数,对2011年和2012年梁山县灌溉用水量统计数据进行核算,核算的相对误差分别为0.08%和-1.52%,核算结果较好。     

北京市再生水利用现状及发展思路探讨

首先分析了再生水在北京市水资源战略中的重要地位、意义及再生水的利用现状,在总结现状存在问题的基础上,提出北京市再生水发展总体思路:"中心城污水处理厂升级改造为再生水厂,郊区污水处理厂按高品质再生水标准一步建成,变污水为资源。"从中心城、郊区、农村3个层次大规模开发利用再生水。对北京市再生水发展战略乃至全国再生水发展思路提出重要参考。     

滨海地区水资源多目标优化调度模型研究

针对滨海地区水资源系统的特点,以加权相对总缺水深度最小和系统供水总成本最小为目标,建立了平原河网、平原水库群和远距离调水工程体系的水资源多目标优化调度模型;利用多目标粒子群算法(MOPSO)求解,提出了各类约束条件的处理方法,并得到非劣解集;采用距理想解欧拉距离最小准则,得到最好权衡两个目标的最佳协调解,并取得相应的调度结果。以江苏沿海为背景开展实证研究,验证了所建模型和求解方法的有效性。     

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。     

我国主要河川径流演变规律与归因及其区域特征

从径流演变规律主要分析方法和主要河川径流演变规律、径流主要归因方法和主要河川径流归因分析、案例分析、我国主要河川径流演变规律与径流归因分析区域分布特征4个方面系统总结和梳理了我国近年来在主要河川径流演变规律与归因及其区域特征研究方面取得的主要研究成果。结果表明: Mann-Kendall非参数趋势检验方法是较为常用的径流演变规律分析方法,水文模型法、统计分析方法和Budyko假设的流域水热耦合平衡方法是进行径流变化归因分析的常用方法,其中Budyko假设的流域水热耦合平衡方法应用较为广泛；我国主要河川径流量除西北诸河和西南河流源区部分河流呈增加趋势外,其他区域河川径流大多呈减少趋势；人类活动是引起我国主要河川径流变化的主要原因。