广东省生产用水结构时空变化及影响因素

基于多区域LMDI方法和信息熵原理,研究2005-2018年广东省4大区域21个城市生产用水结构时空演化机制,解构人口规模、人口分布、经济发展、产业结构和用水强度等5个驱动因素对广东省生产用水的影响。结果表明:广东省生产用水总量总体上呈现降低趋势,珠三角地区降低幅度明显,三大产业的用水强度都逐年下降,区域间差别显著;三大产业用水占比基本保持稳定,珠三角地区用水结构较为均衡,粤东西北地区用水结构趋向于单一,以第一产业用水为主;经济发展为主导正向驱动力,用水强度为第一负向驱动力,产业结构为第二负向驱动力且其驱动效应逐年下降,人口规模为正向驱动力但效应较不明显,人口分布驱动效应最不明显,但人口分布在珠三角城市中主要表现为正向驱动力,在粤东西北地区则呈现为负向驱动力。该研究结果对协调区域产业发展和水资源的关系,制定合理的水资源规划具有一定的参考价值。     

福建省近10年用水结构变化及驱动力分析

分析了1999~2008年福建省工、农业和生活用水等用水结构的变化及其驱动力因子。结果表明:福建省用水总量呈上升趋势,年均增加2.52×108m3;农业用水量及其所占比重逐渐减小,工业用水量及其所占比重递增,生活用水量增长缓慢,比重基本不变。用水结构的变化和全省产业结构变化相适应。耕地面积的减少和节水灌溉面积增加是农业用水减少的主要原因;工业产值的迅速增长和工业结构的调整共同促进了工业用水量的增加,工业用水重复利用率和万元工业增加值用水量水平的提高对工业用水具有负驱动作用;人口增长是生活用水逐年增加的主要驱动因子。     

基于KAYA 恒等式和LMDI分解法的淮安市生产用水驱动因素分析

分析了2008—2017年淮安市主要用水指标的变化特征,综合考虑了水资源禀赋、水资源开发利用、人口规模、经济水平、产业结构、用水效率6个因素对淮安市生产用水的影响,基于扩展的KAYA恒等式建立了用水驱动因素分解模型。并应用对数均值迪氏指数法对2008—2017年淮安市生产用水变化进行分解分析,以评价逐年和多年时间尺度上各类驱动因素对生产用水的相对影响程度。结果表明:2008—2017年淮安市用水总量和生产用水量总体呈下降态势,主要用水效率指标均有改善;经济水平和用水效率提升是淮安市2008—2017年生产用水变化的主要驱动因素,两者在逐年和多年时间尺度上对生产用水变化的相对贡献率分别为56.49%、-127.71%和56.63%、-126.57%。研究成果对了解淮安市用水总量及主要用水效率指标的历史发展趋势,正确理解淮安市产业结构与用水结构协调发展具有参考价值。     

咸阳市用水量变化驱动效应与节水评价

为探讨城市用水变化驱动效应,挖掘城市节水潜力,基于咸阳市2007-2018年产业用水量变化与社会经济指标,采用因素分解模型将咸阳市用水变化驱动效应分解为规模效应、技术效应和结构效应,并进行节水评价。结果表明：咸阳市用水总量呈先增加后波动减少的趋势,主要是由于规模效应的拉动作用和技术效应的抑制作用相互抵消,叠加结构效应多表现为抑制作用。特别是西咸新区划转之后,2018年结构效应成为用水量减少的主要因素。目前,咸阳市在维持GDP增速3.7%的情况下仍能够持续减少用水量,但其节水技术已显疲态。与陕西省10个主要城市的农业、工业、生活和综合用水等节水指标对比,咸阳市农业用水最具有节水潜力且综合节水处于陕西省中等水平。     

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.     

京津冀城市群城乡生活用水效率差异分析

京津冀城市群高度密集连片的人类活动致使区域水资源短缺问题越来越严重,随着区域生活质量的普遍提升,生活用水比重不断增加,其对区域水资源综合利用效率的影响越来越大。城市群不均衡的发展模式不仅体现在不同城市之间生活用水方式存在差异,也体现在城乡之间的差异。结合Tapio脱钩方法,从城市与城市及城市与周边相互影响的角度,分析了京津冀城市群2001-2015年城乡生活用水及其效率时空变化规律。主要结论为:城乡生活用水规模存在明显差异,城乡生活用水总量比例为7∶3,城乡人均生活用水比例为3∶1,时间尺度上的变化呈现为城镇生活用水量增长,而农村生活用水量下降的趋势;城乡生活用水效率有明显差异,除北京外,其他城市农村生活用水效率普遍高于城镇;时间尺度上的变化特征表明,城镇生活用水效率不断提高并相对稳定,而农村生活用水效率则先提高后降低;京津冀生活用水效率的综合提高,不仅考虑每个城市自身的发展需要,更需要从城市与城市及城市与周边联动协调的角度制定科学合理的用水方案,从而更好地服务于京津冀一体化和水资源可持续利用。     

城镇化与工业化进程对农业用水的影响

针对城镇化与工业化进程中农业用水保障问题,利用Mann-Kendall非参数秩次相关分析方法,分析了1997—2011年全国农业用水量、有效灌溉面积、每公顷用水量以及灌溉用水量等农业用水指标的变化,研究了农业用水量、总用水量、城镇化率等指标的整体变化及突变,构建了城镇化率、工农业产值与农业用水间的关系,发现全国农业用水量呈微弱减小趋势,其占总用水量的比例大幅下降,有效灌溉面积逐年上升,但每公顷用水量下降导致灌溉用水量基本稳定,城镇化率及工农业产值比例与农业用水占比具有显著的负相关性。系统分析了城镇化与工业化进程中影响农业用水的主要因素,得出人口结构及产业结构调整导致非农业用水需求提升,灌溉用水需求下降;经济导向驱动种植结构调整,间接影响农业用水量;水源污染主要对农业用水水质产生影响,污水灌溉将会减少新鲜水的取用比例;资金投入和科技支撑影响农业用水保障能力。     

中国用水量变化的驱动效应

为识别和量化导致用水量变化的主要影响因素及其驱动作用,准确把握用水变化趋势,将全国总用水量分为生活、工业和农业用水量,通过构建多层次对数均值迪氏指数（logarithmic mean Divisia index,LMDI）分解模型,在生活、工业及农业用水量变化的驱动因素分解的基础上,对全国总用水量驱动效应进行测度,并进一步量化研究用水驱动效应在时间和空间尺度上的分异特征。结果表明：2020年用水总量几乎与20年前持平,但各驱动要素的相对作用发生了显著变化,与此同时,用水量变化驱动效应存在较强的空间分异性,并且在“十三五”时期表现出了新的变化态势。结果可为我国水资源的高效利用和水资源管理政策的科学制定提供技术支撑与决策依据。     

陕西省近10年用水结构演变及驱动力分析

分析了2001-2010近10年来陕西省工农业用水、生活用水以及生态用水的结构变化,并引入信息熵的方法对用水结构的演变趋势进行了探讨,同时阐述了造成这些变化的主要驱动因子。分析表明:陕西省用水总量近十年来在波动中缓慢上升,年均增加0.61亿m3;农业用水量和比重都在下降;工业用水总量变化较缓;生活用水和生态用水呈持续增长趋势。     

经济发展方式加快转变对水土保持工作的新要求

通过对经济发展方式转变的基本概念和水土保持工作适应经济发展方式转变的要求分析,提出了水土保持工作推进经济发展方式加快转变的思路,即外需拉动型发展向内需主导型发展转变,对外投资型向内需投资型发展转变,资源消耗型发展向资源节约型和环境友好型发展转变,倾斜型发展向均衡型发展战略转变,粗放型发展方式向集约型发展方式转变,技术引进型发展向技术创新型发展转变,投资拉动型增长向居民拉动型增长转变。     

长江上游输沙量阶段性变化和原因分析

通过对长江上游干流和主要支流年输沙量变化特征、降雨条件、20世纪90年代土地利用和水库拦沙变化过程的对比分析研究,揭示出三峡水库蓄水运用前长江上游年输沙量存在1~2个突变点,具有显著的阶段性变化现象。其中嘉陵江流域年输沙量在1985年以后和1994年以后显著减少,水库拦沙是主要原因;岷江流域年输沙量在1967年以后和1994年以后显著减少,降雨变化比水库拦沙的贡献大;乌江和整个上游年输沙量在1985年以后和1992年以后显著减少,也主要与水库拦沙有关。20世纪最后十年间的土地利用变化对上游侵蚀输沙影响不显著。     

朱庄水库流域径流量变化特征及影响因素

利用朱庄区域长系列水文资料,对径流量的年内、年际变化特征及变化趋势进行了分析研究,分析了人类活动影响引起下垫面变化导致径流变化的原因,估算了降水和下垫面变化对径流量的影响量。该区域径流量年内、年际变化较大;多年径流量系列呈减少趋势,尤其从20世纪70年代末以来径流量发生了显著变异;下垫面变化是径流量减少的主要原因。     

The influence of seasonality and duration of flooding on zooplankton in experimental billabongs

The regulation of Australian lowland rivers such as the River Murray has resulted in changes to the flooding characteristics of many associated wetlands. It has been suggested that these changes in flooding have changed the pattern of response of many wetland biota. The substantial variability in the size and shape of these wetlands makes limited field observations difficult to interpret. To overcome this variability 16 experimental billabongs were constructed in which factors that may cause changes to populations within billabongs could be manipulated. In this paper we report on experiments that test the hypothesis that changing the pattern of flooding alters the density and diversity of rotifers and microcrustaceans in billabongs. The experimental billabongs were sampled fortnightly for two years. During this time four flood events were imposed. Flooding of the experimental billabongs resulted in increased microcrustacean abundance. Rotifer abundance rarely increased following flooding. Changing the time of flooding did not modify this response. Observed changes in community structure following flooding result from changes in the relative densities of taxa already present rather than changes in the community composition. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

Alteration of the water balance of lakes

Two cases of alteration of the water balance of lakes are discussed, these are: (i) alteration of the hydrological cycle due to changes in the lake basin; and (ii) alteration of the hydrological cycle due to changes in the amount of evaporation from the lake surface. In both cases, the technical aspects that result from these changes are briefly discussed, as well as the use of methods for the chemical reduction of lake evaporation.     

三峡库区蓄水对含沙水体水质的影响分析

根据三峡库区蓄水前后监测的水文、水质及泥沙资料,分析水文、水质、泥沙等指标的变化情况。对蓄水前后泥沙的变化引起的水质变化进行讨论。结果表明:蓄水后由于泥沙大量淤积,库区含沙量显著减小,引起相应的浑样污染物浓度明显减小.水库运行过程中应充分重视泥沙对水环境的影响。     

气候变化对可可西里盐湖流域湖泊水量变化的影响分析

湖泊是气候变化的敏感指示器。为了研究气候变化对湖泊水量的影响,以盐湖流域为研究区,应用统计方法对1989—2018年降雨、气温、蒸发进行线性趋势和突变分析,采用多源卫星遥感技术对湖泊面积等水文要素进行监测,分析湖泊面积与气象要素、湖泊面积与湖泊水量之间的相关性。利用VIC模型模拟径流并结合计算的冰川水量得到盐湖径流组成,定量探讨气象要素对湖泊水量变化的影响,综合分析2011年前后气象要素影响流域湖泊水量的差异。结合统计分析与水文模型定量计算可知:年降雨量、年平均气温显著升高,年蒸发量呈下降趋势,且与湖泊面积有较好的相关性。湖泊面积与湖泊水量间相关性较高,可间接体现气象要素对湖泊水量变化的影响。2011年前卓乃湖和盐湖水量变化主要受降雨量影响,库赛湖和海丁诺尔湖水量变化主要受气温影响;2011—2014年4个湖泊水量变化主要受降雨量影响;2015—2018年4个湖泊水量变化中降雨增加量、冻土释水和地下水补给增加量、冰川融水量对湖泊扩张的贡献约为34.48%、57.66%、7.86%,气温变化成为影响湖泊水量变化的主要因素,降雨量影响次之。     

在线生物监测技术用于典型农药突发性污染的研究

水源水突发性污染监测技术是当前的研究重点,导致突发性污染事故的末知污染物可通过暴露于污染的水生生物行为改变来实现在线生物监测.通过48 h暴露,以标准水为对照,研究了经差分滤除以后,大型蚤在一定农药浓度下的相对行为变化,进一步说明生物行为生态学变化在水体生物监测中的指示作用.研究结果表明,在不同浓度百菌清、除草醚和溴氰菊酯的作用下,大型蚤的运动行为强度会发生剧烈变化,并呈现明显的剂量-效应关系.在一定浓度的农药暴露中,暴露生物的行为强度在经历一个短暂的突增后,会随暴露时间增加而逐步减弱.因此,通过监测大型蚤运动相对行为变化,可以实现对百菌清、除草醚和溴氰菊酯农药污染事故的在线生物监测.     

Regional Socio-economic and Environmental Changes and their Impacts on Water Resources on Example of Odra and Elbe Basins

During the last two decades significant socio-economic and environmental changes took place in Central and Eastern Europe (CEE), including collapse of the old socio-economic systems and climate change. The main objective of the paper is to analyse changes in water resources in the region and to relate them either to ongoing climate change or to socio-economic changes in the region, where possible. Two basins located in the Eastern part of Germany and in the Western part of Poland were taken as case study areas. An attempt to compare changes of water resources triggered by socio-economic and environmental (therein climate) changes was undertaken, including quantitative assessment of relative magnitudes of impacts, where feasible. The impacts on both water quantity and water quality aspects were investigated, considering changes in river discharge, groundwater dynamics, water demand, point and non-point source pollution in both basins under study. Where necessary, the analysis of data was supported by modelling results. The analysis reported confirms that until now the changes in socio-economic systems have impacted regional water resources in a more significant way than the climate change. However, the impacts of climate change on water resources in the study regions are likely to increase in the future, warmer climate, as projected by the existing scenarios.     

基于LMDI模型的三江源区植被对土壤侵蚀变化影响的定量分析

为了定量评价植被变化对土壤侵蚀量的影响,分别利用像元统计计算及RUSLE模型探讨了2000—2005年、2015—2010年、2010—2015年3个时间段的植被覆盖度及土壤侵蚀模数变化,并引入LMDI因子分解模型从像元尺度定量分析植被对土壤侵蚀模数变化的贡献值。结果表明:三江源地区的植被覆盖度整体呈现出增加的变化趋势,但不同时间段内的变化特点具有差异性;整体上土壤侵蚀模数在不断降低,且各时间段内侵蚀模数变化与植被覆盖度变化的空间分布特点不完全相同;植被对土壤侵蚀变化整体上具有积极作用,贡献值范围集中在-100~100 t/(hm²·a),贡献值的空间分布特点与植被覆盖度的变化特点一致;LMDI模型是一种能够较好地从像元尺度定量分析植被对土壤侵蚀模数变化的方法,可为水土流失治理提供新的思路。研究结果显示三江源地区的生态保护工程已取得一定效益,应继续加强环境保护工程。