基于DPSIR概念模型的水资源系统脆弱性分析

从水资源复杂系统角度结合DPSIR概念模型,构建了水资源系统脆弱性评价指标体系。利用大样本数据、投影寻踪、粒子群算法、插值型曲线,建立了基于粒子群投影寻踪插值的水资源系统脆弱性评价模型。结合河北省南水北调受水区水资源系统的实例,从驱动力-压力-状态-影响-响应等5个方面计算分析了该系统的脆弱性。结果表明,以资源型缺水为主导的水资源基础条件薄弱已成为受水区水资源系统脆弱性的制约因素,且在未来很长一段时间内难以改变。     

基于粒子群投影寻踪插值法的辽宁省水资源系统脆弱性评价

本文结合DPSIR理论从水资源复杂系统的角度构建了水资源系统脆弱性评价指标体系,然后利用差值型曲线、粒子群算法、投影寻踪以及大样本数据构建评价模型;并以辽宁省为例利用模型分别从系统驱动力、外在压力、脆弱性状态、系统影响以及响应程度等方面评价了其脆弱性。研究表明:水资源基础条件薄弱已成为制约区域水资源系统脆弱性的关键性因素,并且资源型缺水在未来一段时间较难发生改变。     

基于混合蛙跳与投影寻踪模型的辽阳市水资源系统脆弱性评价

水资源系统的脆弱性研究评价对于提高水资源利用效率、促进区域经济与水系统和谐发展具有重要意义。文章通过将混合蛙跳法和投影寻踪法进行有效结合构建了评价模型,并以辽阳市为例利用投影值计算结果对其水资源系统脆弱性进行了评价和分析。结果表明:辽阳市2016年水资源系统评价指标与脆弱性整体处于中等范围;水资源开发利用条件薄弱以及供给矛盾持续紧张是引起状态、影响脆弱性较高的主要因素;利用科学技术措施可降低响应类指标对系统脆弱性的影响程度,研究结果与水资源系统实际状况的一致性表明,所构建的模型具有良好的适用性和准确性。     

区域水资源系统脆弱性评价研究

通过人类活动与水资源、水环境的相互反馈作用,探讨了水资源系统脆弱性的内涵及程度分级,在此基础上建立了基于三层结构的评价指标体系。针对水资源系统脆弱性具有模糊性及相对性的特点,构建了基于循环迭代算法的模糊综合评判模型,从自然禀赋、水资源利用、社会经济三个方面,计算分析客观权重下河南省水资源系统脆弱性时空展布及演变规律。结果表明:河南省各地市水资源系统脆弱性呈现从西南到东北逐步升高的变化规律,其中南阳、信阳水资源脆弱程度较低,而郑州、焦作、安阳水资源系统非常脆弱。     

水资源系统脆弱性的评价方法及其应用

采用模糊模式识别法对全国水资源系统脆弱性进行评价,同时采用集对分析法和投影寻踪法与其进行对比,验证模糊模式识别法评价结果的准确性和合理性,系统评价现状条件下全国水资源系统的脆弱性。结果表明:全国水资源受到地理位置、生态环境、气候变化、社会发展以及一系列不合理开发措施的影响,出现不同程度的脆弱性,其中海河区和黄河区脆弱性最为严重,应引起高度重视。模糊模式识别法与集对分析法和投影寻踪法的评价结果基本一致,证明了模糊模式识别法评价指标权重确定的合理性和评价结果的可靠性,其评价结果更符合我国水资源现状特征,更能引起人们对水资源脆弱性的重视。     

丹江口水源区水资源脆弱性评价

针对水资源供需矛盾问题,采用相关评价指标与函数评价方法,对丹江口水源区水资源的脆弱性进行了评价。结果表明,目前该区域水资源脆弱性整体上程度低、抗压性强,南水北调中线工程前期调水会在不同程度上增加各区域的水资源脆弱性,但并不改变整个水源区的脆弱性等级;水资源脆弱性大体自西向东升高,经济发达地区高于欠发达地区。根据评价结果,从实施用水总量控制、提高水资源利用效率、开发新水源和治理水污染等方面提出了相应的适应性对策。     

水资源脆弱性评价的集对分析方法研究

随着水资源匮乏的加剧,水资源脆弱性严重阻碍着水资源可持续开发和利用,对水资源脆弱性的研究逐渐成为水科学研究重点。集对分析方法能够描述水资源脆弱性系统中存在的众多不确定性,利用联系数建立了水资源脆弱性评价的集对分析模型,并应用于漳河水库灌区水资源脆弱性评价。研究结果表明,水资源脆弱性评价的集对分析模型原理简单,评价结果准确。     

基于PSR模型的珠三角地区水资源系统脆弱性评价

在PSR概念模型的基础上,从胁迫程度、敏感性、适应性三个层面建立了珠三角地区水资源系统脆弱性评价指标体系。根据珠三角地区1980-2008年基础统计数据,计算珠三角地区水资源系统脆弱性演变趋势,并分析主要影响因素。评价结果表明:珠三角地区水资源脆弱性整体呈波动式发展特点,经历了"微脆弱"和"中脆弱"两个阶段;目前珠三角水资源系统呈"中脆弱",主要为敏感性脆弱度增强引起的。研究成果不仅对改善水资源系统结构、提高水资源系统安全性提供理论依据,对促进和加快水利现代化建设也具有重要意义。     

黄河上游水资源脆弱性评价研究

以地级行政区为评价单元,建立评价指标体系,采用熵权法计算指标权重,对黄河上游地级行政区进行了水资源脆弱性评价。结果表明,黄河上游地区水资源脆弱性呈明显的空间分异,不脆弱地区主要为半湿润区,极脆弱地区主要为半干旱区、干旱区;干旱半干旱的自然气候条件是研究区水资源脆弱性的主要因素,随着水资源脆弱性的提高,反映水资源开发利用程度的供需比迅速成为主导影响因素;水资源脆弱性评价结果相近的地区,影响因素有可能不同。根据评价结果,提出了提高水资源利用效率、严格控制水资源开发利用量、积极开发新水源和控制污染排放等适应性对策。     

基于熵权法的流域水资源脆弱性评价——以淮河流域为例

流域水资源脆弱性评价可以量化表现出水资源的脆弱性程度,客观地反映研究区的水安全状况。根据水资源脆弱性的表现形式及成因,设置了水量、水质、洪涝灾害、旱灾4个一级指标,自然因素、人为因素、承载因素3个二级指标,分级构建了水资源脆弱性评价指标体系,在线性加权法的基础上采用熵权法构建了水资源脆弱性评价模型。以淮河流域为例进行实证分析,从时间、空间2个维度上对2003—2012年淮河流域整体及流域内的4个省份进行水资源脆弱性评价。结果表明时间上,10 a间淮河流域整体水资源脆弱度数值逐年减小,水资源脆弱性呈现好转趋势,流域内河南、安徽、江苏、山东4省的水资源脆弱性在10 a间均有所缓解;空间上,淮河流域水资源自西向东越来越脆弱。研究结果表明目前淮河流域水资源脆弱性状况呈现好转趋势,但仍然存在一些问题,有待进一步管理和调控。     

基于DPSIR-TOPSIS模型的河北省水资源承载力评价及障碍因素研究

水资源承载力评价是了解水资源发展水平的关键,在水资源可持续发展中具有重要作用。基于DPSIR概念模型选取14个指标构成评价体系,采用熵权TOPSIS方法和障碍度模型对河北省2010-2017年水资源承载力进行分析研究。结果表明：2010-2017年河北省水资源承载力水平呈上升趋势;从分类指标来看,除影响子系统承载力水平下降外,其余子系统承载力水平都有不同程度的提升;从障碍度分析来看,影响水资源承载力发展的主要因素为压力子系统,就主要障碍因子而言,2010-2013年为工业用水量、人均用水量以及生态环境用水比重;2014-2017年为农业化肥施用量、人均水资源量、建成区绿化覆盖率。DPSIR-TOPSIS模型对河北省水资源承载力评价有较好的适用性,对该地区经济社会和生态环境的发展具有重要意义。     

京津冀地区产业结构和用水结构变动关系

水资源对社会经济发展至关重要。研究产业结构和用水结构变动关系,揭示经济发展与水资源利用的内在联系,对缺水地区水资源进行合理配置,特别是对处于特殊战略地位的京津冀地区具有重要意义。利用2002-2016年北京市、天津市、河北省产业结构及用水结构数据,采用产业结构与用水结构协调度等指标对京津冀地区产业结构与用水结构的演变趋势进行了评价,并基于成分数据的线性回归方法建立了京津冀地区产业结构与用水结构的线性回归模型,进一步研究产业结构与用水结构的相关关系,结果表明:北京市第三产业增加值比重与第三产业用水比重高度相关,河北省第二产业增加值比重与第二产业用水比重之间也表现出较强的相关性。     

澳大利亚北澳区域水资源开发利用和管理措施

介绍了澳大利亚北澳地区的水资源开发利用现状,通过和河北省水资源开发利用与管理的对比分析,总结了北澳在水资源的权属、规划、水量分配、开发利用与保护及管理体制等方面和河北省的差异,提出了河北省水资源管理可以借鉴的经验和做法,对河北省实现水资源可持续利用,保护好有限的水资源,改善水生态与环境,具有重要参考意义。     

河北省潜在蒸散量变化特征及主导因子辨析

潜在蒸散量(ET_0)是地球表面水循环研究及水资源规划管理中重要因素,明确其变化规律及特征对区域水资源利用及农业生产布局有重要意义。根据河北省及周边地区1960—2018年24个典型气象站点逐日气象数据,利用Penman-Monteith模型、偏相关分析、敏感性分析、M-K检验法及空间插值法分析了河北省潜在蒸散量(ET_0)时空分布特征。结果表明:(1)59a来河北省ET_0平均值为1077.13 mm,平均下降幅度为-2.31 mm/10a,整体呈由西向东、由南向北减少趋势。(2)偏相关分析与敏感性分析表明,RH(平均相对湿度)、WS(风速)和SH(日照时数)对年均ET_0变化影响程度较大;WS、SH与年均ET_0变化趋势一致,而RH与年均ET_0变化趋势相反;RH、HT(日最高气温)、SH是影响ET_0变化的敏感因子,而AT(平均气温)及LT(日最低气温)则为相对不敏感因子。(3)河北省年平均ET_0变化的主导因子为SH,其次为WS;主导因子随季节变化有所差异。春季SH主要影响偏北部地区,WS集中影响中部及偏东部;夏季SH大致影响河北省全境;秋季河北省偏北部地区主要受RH影响,中东部及偏南部地区主要受WS影响;冬季河北省大部分地区受SH影响。研究成果可为河北省水资源的优化配置及农业发展提供一定理论支撑。     

基于水权理论的河北省农用水资源管理

针对河北省的水资源短缺现状以及我省农用水资源管理存在的主要问题,提出了几项应对的策略：改革水的管理体制;明晰水权,确定水资源的指标体系;建立水权市场;成立农民用水者协会,推行参与式管理模式。     

京津冀水资源与经济社会协调度分析

为了实现京津冀三地水资源-经济-社会系统协调发展的目的,构建了京津冀水资源-经济-社会系统耦合协调度模型,以2007～2016年为研究时间段,综合运用熵值法、AHP法、耦合度与耦合协调度计算等分析了各子系统和综合系统的发展水平以及系统的协调程度。通过分析,可以得出以下结论:①区域内部存在着分化现象,综合发展水平由高到低依次为北京、天津、河北;河北水资源相对丰富而经济社会相对落后,天津的水资源水平发展最慢。②三地耦合度均高于耦合协调度,整体而言,水资源-经济-社会系统水平朝向愈加协调的方向发展,2016年天津、河北达到了高水平-高度协调状态,北京达到了高水平-极度协调状态。基于上述分析结果,从各子系统的发展角度提出了相应的对策及建议,以期促进京津冀三地的水资源-经济-社会系统的协调发展。     

河北省地下水超采区划分及超采状况分析研究

在综合分析河北省水文地质条件、地下水资源量及可开采量、地下水开采状况、水位动态资料及环境地质问题的基础上 ,将河北省平原区浅层、深层地下水超采区划分为轻微超采区、中度超采区、严重超采区 ,对划分依据、划分方法进行了研究 ,给出各超采区在河北省的分布情况 ,分析其超采状况 ,指出河北省已成为全国地下水超采最为严重的省份之一。     

虚拟水理论在河北省的应用

依据虚拟水的计量分析方法,对2005年河北省单一农产品虚拟水量和动物产品的虚拟水量进行了计算,得出河北省2005年城乡居民消费产品中的虚拟水含量为484.72亿m3,为实体水利用量的2.3倍;5种动物产品虚拟水总含量为121.17亿m3,单位产品虚拟水含量平均值为2 597.60 m3/t,9种农产品虚拟水总含量为363.55亿m3,单位农产品的虚拟水含量平均值为648.44 m3/t,具有较大的虚拟水应用潜力。依据2005年河北省的虚拟水、用水量及用水结构,分析了虚拟水战略对河北省的影响及其发展潜力。认为对于河北省这样的缺水地区,运用虚拟水手段可有效解决实体水调用的工程费用问题。建议密切结合自身的产业优势,发展高新技术产业、药业,适当从邻省调入粮食。     

环首都经济圈水资源合理配置与评估

河北省环首都经济圈对于加速形成以首都中心城市带动、区域中心城市支撑、点面协同发展的京津冀一体化有着重要意义,按照环首都经济圈总体规划,实现其跨越式发展,水资源的支撑和保障能力将面临严峻挑战。本文在区域水资源情势分析的基础上,对当地的地表水、地下水和外调水进行多水源的联合调配,从水资源开发利用率及其变异系数对环首都经济圈区县优化配置结果分析表明,研究提出的区域水资源配置方案对于提高环首都区域供水保障程度、支撑环首都经济圈的快速发展可提供科学支撑.