一体化进程中京津冀水资源利用与城市经济发展关系时空分析

京津冀位于中国的"首都圈",具有极其重要的战略地位,而水资源短缺已成为严重制约京津冀经济社会发展的因素之一。利用2000-2016年京津冀水资源利用与城市经济发展指标等数据,首先基于变异系数、锡尔系数对京津冀用水数量、用水结构与用水量效率进行时空分析;其次采用灰色关联法,探讨了水资源利用类型与城市经济发展指标之间的关联程度;在此基础上,利用二次回归模型分析了产业结构对农业、工业用水的影响,并且重点分析了城市经济发展与生活用水量之间的关系。结果表明:(1)京津冀地区受经济基础、发展条件等因素影响,各城市间用水类别空间差异较大,尤其是生活用水量与工业用水量空间不均衡度加剧,空间差异明显;(2)京津冀地区城市经济发展指标与水资源利用类型之间存在较高的关联度,产业结构对水资源利用量的关联度最大;北京市生活用水量受城市经济发展影响显著,天津市则为工业用水量,河北省为工业、农业用水量。(3)京津冀地区产业结构与各用水量之间存在较优的回归关系(p0.01),其中北京市、天津市生活用水量增速最快,而水价的提升并未起到对该地区生活用水量的抑制与减少作用。     

多维视角下黄河流域水环境与社会经济协调性研究

从多个逻辑维度和空间视角研究了黄河流域水环境与社会经济的协调度。在流域水环境与社会经济交互作用分析的基础上,从水资源、水污染及水治理3个逻辑维度构建黄河流域水环境指标体系,采用耦合协调模型,衡量黄河流域水环境与社会经济的整体协调度;从黄河流域上中下游、七大沿黄城市群及61个城市3个空间视角和水资源、水污染及水治理3个逻辑维度,采用邓氏关联度方法测度水环境与社会经济的关联水平并探究其成因。结果表明:黄河流域水环境与社会经济间整体协调度较低但呈上升趋势;2009—2018年,3个逻辑维度下水环境与社会经济的关联度均为0.7~0.8,空间分异性不明显;2009—2018年,黄河流域中游水环境与社会经济的关联度有所上升,流域上游和下游的关联度有所下降,太原城市群的关联度呈上升趋势,宁夏沿黄城市群的关联度稍有下降;61个城市中,需重点关注陇南市、临汾市、宝鸡市等水资源与社会经济之间关联度高的城市,固原市、陇南市、晋城市等水污染与社会经济之间关联度高的城市,临汾市、庆阳市、巴彦淖尔市等水治理与社会经济之间关联度低的城市。     

黄河下游沿黄城市生态系统健康评价

黄河下游地区是中国重要的工农业生产核心区之一,城市扩张给生态系统健康带来了较大的压力。为了给黄河流域生态保护和高质量发展提供参考,按结构、功能、过程、发展等4个要素建立城市生态系统健康评价指标体系,以模糊物元模型为基础,结合海明贴近度理论,从空间维度和时间维度对2010—2018年黄河下游沿黄15个城市的生态系统健康指数进行测算,分析了黄河下游沿黄城市的生态系统健康状况。结果表明:从时间维度看,2010—2018年黄河下游沿黄城市的生态系统健康水平呈现波动状,除菏泽、济宁、聊城、滨州四市生态系统健康水平有所下降外,其他城市的生态系统健康水平有所上升,郑州市、聊城市分别为生态系统健康水平提升、下降的典型市;从空间维度来看,2010年、2018年城市生态系统健康水平最高与最低分别均为东营市与焦作市,山东省沿黄城市的生态系统健康水平普遍比河南省沿黄城市的高,但15个城市生态系统健康水平的差距在缩小。     

银川段黄河水质与城市化水平的灰色关联分析

首先运用因子分析法对银川市2000～2007年的城市化水平进行了综合测度,然后结合水质综合污染指数,利用灰色系统理论对银川段黄河水质和城市化水平进行了灰色关联度的计算和分析。结果显示。城市化水平与黄河水质的关联度为0.78,银川市城市化所带来的经济增长方式很大程度上影响了银川段黄河水质,在今后的发展中应该高度重视银川市的环境问题,协调城市化发展和城市地表水环境之间的矛盾,减少污染,努力实现城市发展与环境保护的双赢。     

经济发展和气候变化与乌鲁木齐市生活用水关联度分析

乌鲁木齐市是个极度缺水的城市,人均水资源占有量较低,城市生活用水紧缺已愈发明显。通过收集2006-2012年社会经济数据、1990-2012年的城市生活用水量数据序列和气象数据序列,利用灰色关联分析法和线性趋势法,对经济发展、气候变化对城市生活用水量的影响进行了研究。结果表明:1人均日生活用水量与与第三产业产值平均关联度为0.895 7,说明城市生活用水与经济发展有极强关联;2利用多项式模型来提取气候变化引起的生活用水量,发现2000年后气候变化引起的生活用水量波动剧烈。通过建立城市生活用水趋势模型,预测了城市人均生活用水量。计算表明,若年平均气温上升1.0℃,人均年生活用水量将增加12.807 m3。     

滨州市用水量与产业结构相关关系分析

基于滨州市2005—2019年三大产业用水量与产业结构数据,采用相关分析与灰色关联分析方法,研究滨州市用水量与产业结构发展的相关性.结果表明:三大产业结构与用水量间相关系数分别为0.726、-0.725、0.672,各产业产值与对应产业用水量的关联度系数分别为0.78、0.77、0.69,滨州市各产业结构与用水量存在显...     

重庆市经济发展与用水量关系初步分析

基于2005~2014年间重庆市经济与水资源数据,采用灰色关联法分析农业、工业、生活和第三产业用水量与经济发展指标之间的关联度,探讨重庆市经济发展与用水量关系。结果表明:产业结构变化对用水量变化的影响最大;生活和第三产业用水受经济发展水平的影响最大;基于产业结构变化与总用水量之间的定量关系,总用水量与第二产业比重相关性最好。研究成果说明产业结构调整对重庆市水资源可持续发展具有重要作用,可为重庆市水资源合理配置提供参考。     

小浪底水库运用后输沙用水量可以大量节省

经过我国几代人对黄河泥沙输移的研究和实践,认识己有重大突破,即可以利用高含沙水流输沙入海,节省输沙用水量,减缓河道淤积,为解决黄河下游防洪展现出美好的前景.为小浪底水库采用泥沙多年调节,充分利用下游河道的输沙潜力,利用汛期大流量输送高含沙水流入海提供了可能,是解决黄河下游泥沙问题节省输沙用水的有效技术途径.在黄河下游水资源十分紧张的情况下,使平水年、枯水年小浪底水库不排沙,全部水量用于兴利和环境用水.方案计算表明采用1970-1996年实测系列,水库开始排沙后,年均输沙用水量为43亿立米,丰水年排沙用水量达128亿立米,最小者为16亿立米.利用丰水年洪水输沙将从根本解决输沙用水量与下游河道工农业用水之间的尖锐矛盾.     

沿黄城市生态保护与高质量发展耦合协调时空演变分析

为丰富黄河流域生态保护和高质量发展研究,并为沿黄城市经济发展提供对策建议,分别构建生态保护和高质量发展评价指标体系,以60个沿黄地级市为样本单元,采用熵值法对指标赋权并计算2010—2020年沿黄各市生态保护指数、高质量发展指数,采用耦合协调度模型计算生态保护与高质量发展耦合度、协调度并划分协调等级,计算相对发展度以判断生态保护与高质量发展耦合协调类型,分析沿黄城市生态保护与高质量发展耦合协调动态演变情况,结果表明：2010—2020年沿黄城市生态保护与高质量发展协调度大都稳中有升、少数城市呈下降趋势,2020年协调等级整体上还较低,尚有37个城市处于失调状态,生态保护与高质量发展的耦合协调任重道远;从空间上看,沿黄城市生态保护和高质量发展协调度总体上呈现下游>中游>上游的格局,研究时段生态保护与高质量发展协调度平均值大小排序前十位的城市多为沿海城市或省会城市、后十位的城市多为各省(区)的边缘城市,地理位置、资源禀赋、政策扶持程度和经济发展模式等对耦合协调度有重要影响;2020年沿黄城市生态保护与高质量发展耦合协调类型为生态保护滞后型的城市有31个、为均衡型的城市有5个、为...     

渭河下游洪水冲淤特性及输沙用水量研究

介绍了渭河下游洪水期输沙用水量研究的必要性,提出了新的洪水期输沙用水量计算方法,确定了不同水平年的输沙用水量。认为:①渭河下游非漫滩洪水的冲淤临界条件与含沙量有关,当咸阳与张家山含沙量在300 kg/m3以下时冲淤临界流量随含沙量的增加而增大,当含沙量超过300 kg/m3以后冲淤临界流量有所减小;②洪水期输沙用水量与来水来沙、河道淤积水平密切相关,河床边界条件对输沙用水量也产生一定的影响;③利用渭河下游高效输沙洪水淤积比的计算公式得到的渭河下游洪水期输沙用水量是基本可信的。     

黄河中下游沿黄城市水资源承载力贴近度空间结构及作用机理

采用贴近度测度黄河中下游31个沿黄城市水资源承载力,分析承载力贴近度的空间特征和空间作用机理。结果表明：黄河中下游流域城市水资源承载力整体偏低,尤其是下游流域沿黄城市的水资源供需矛盾尖锐;从空间结构特征全局看,31个沿黄城市水资源承载力整体呈现空间自相关特征,从局部看,大部分城市无分异特征,但中游流域出现热点区域,下游流域尤其是河南省出现低洼区域;通过沿黄城市水资源承载力贴近度空间作用机理分析,中游流域沿黄城市水资源承载力受到驱动力（D）、压力（P）、状态（S）、影响（I）、管理（M）5个因素的影响,且城市之间存在空间虹吸效应,水资源表现出空间竞争,而不是空间协同发展。下游流域沿黄城市水资源承载力只受到驱动力（D）、状态（S）、影响（I）3个因素的作用。研究成果可为沿黄城市加强水资源的管理、优化城市发展模式提供参考。     

黄河流域地级市水-能源-粮食系统耦合及空间关联研究

黄河流域水资源匮乏,但肩负国家能源和粮食生产的重任。在资源有限、需求不断扩张的背景下,探究水-能源-粮食资源的空间错配给黄河流域可持续发展带来的压力和挑战,可为流域高质量发展及国家区域协调发展战略提供科学依据和参考。基于中观尺度,构建黄河流域地级市水-能源-粮食系统综合评价框架,分析了流域内各地级市的水-能源-粮食系统耦合协调发展水平及空间关联特征。结果表明：2000-2018年,流域内各地级市的水-能源-粮食系统耦合协调度整体由初级协调阶段过度到中级协调阶段,但协调发展稳定性不足,至2018年,系统耦合协调度呈现下降态势;多数年份系统耦合协调度表现出显著的空间关联特征。从地级市视角出发对水-能源-粮食系统进行研究更具地区针对性,更易凸显中观尺度下系统发展的个性特征。应进一步探究黄河流域水-能源-粮食系统的空间关联影响机制,并解构黄河流域水-能源-粮食系统动态耦合协调发展模式。     

Water Supply Need Analysis for the Lower Yellow River

Abstract

The objective of this paper is to examine a deficit in surface water for the lower reaches of the Yellow River. The methods suggested in this paper to diagnose water shortage problems are simple and practical. The results show that the lower reaches of the Yellow River are areas without sufficient water to meet the needs of irrigation, domestic, and industrial uses. The completion of the Sanmenxia reservoir and Xiaolangdi reservoir relax the conflict between water need and supply. However, if the hydrologic status becomes pessimistic with an exceedence probability of over 80 percent, then the water supply is still severe in the lower reaches of the Yellow River. The water resources in the lower reaches of the Yellow River to Tianjin and Qingdao cities are very limited and unstable. The most feasible options to offset the water deficiency in the lower reaches of the Yellow River are: (a) to obtain water from the Yangzi River; (b) to obtain more water from middle and upper reaches through regulation; (c) to conduct a comprehensive water saving program.     

近20年黄河流域陆表水域面积时空变化特征研究

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略之一。开展陆表水域的动态变化监测,有助于掌握黄河流域水资源分布与变化状况,对于了解人类活动对水资源的影响,保障流域生态安全具有重要意义。本文基于Landsat数据提取2000—2019年黄河流域陆表水域分布,分析了黄河流域陆表水域面积的动态变化状况,结果表明：（1）流域陆表水域空间分布不均衡,上游陆表水域面积占流域陆表水域总面积的60.3%、中下游占39.7%,其中青海省和内蒙古自治区的陆表水域面积占比最高,分别占40.3%和17.0%;（2）近20年间,流域陆表水域面积总体呈增加趋势,增幅约为49.0%,其中上游地区对流域陆表水域总面积增加的贡献度最大,达到47.7%,中游地区贡献度次之,为42.7%,下游地区贡献度较小,只有9.6%;（3）从流域来看,渭河和汾河流域的陆表水域面积增加较为明显,2000—2019年期间,分别扩大了113.17 km²和55.75 km²,增幅约为139.9%和152.4%。     

黄河流域水-能源-粮食安全系统的耦合协调发展研究

为探究黄河流域水-能源-粮食安全系统协调发展对推动流域人地关系协调、高质量发展的意义,以黄河流域水-能源-粮食安全系统为核心,构建流域水-能源-粮食安全系统综合指数,采用主成分分析法计算各指标权重,利用耦合协调度模型对2007-2017年黄河流域水-能源-粮食安全系统耦合协调度进行测算,并对2018-2027年流域耦合...     

黄河下游水沙变化特点

本文以黄河下游河段小浪底、花园口、高村、艾山、利津水文站1950—2016年水沙资料为研究对象,通过实测资料分析与理论分析对黄河下游水沙特点进行研究。结果表明:近70年来黄河下游沿程各水文站年水沙量整体上呈现减小的趋势;水沙年际间、年内分配不均匀;1986年后下游水沙关系明显恶化,2003年后水沙关系又得到明显改善;近年来黄河下游大流量减少,小流量增多,输水输沙主要集中在1000~4000m~3/s洪水中;确定保证下游微淤甚至冲刷的来沙系数应不超过0.01kg·s/m~6。分析黄河水沙变化特点,掌握其变化规律可为缓减黄河下游水沙关系,完善治黄方略提供条件。     

黄河水体COD监测技术探讨

近年来，在黄河流域工农业高速发展的同时，黄河水污染也日趋严重，且以有机物污染为主，通过分析认为，黄河水质监测中采用的反映有机污染的主要指标CODMn已不能客观反映黄河水体的有机污染程序，而CODCr的代表较好，黄河多泥沙的特点给CODCr的监测带来种种困难，根据以往的一些研究结果，作者提出在黄河河口镇以上断面CODCr的监测可按照国家监测标准要求执行，河口镇以下断面非汛期时按照国家监测标准要求进行监测，汛期则仅监测清水中的CODcr，但监测结果不能作为国家环境治理措施制定的依据。     

黄河流域生态保护和高质量发展制约因素与对策——基于“要素-空间-时间”三维分析框架

针对黄河流域生态保护和高质量发展的国家重大战略需求,本文指出缓解生态系统负荷"过满状态"和发展的矛盾是黄河流域生态保护和经济社会发展的主要矛盾,推进社会经济生态转型是解决这一矛盾的根本出路。在此基础上,首先,提出"要素-空间-时间"三维分析框架,明确推进黄河流域社会经济生态转型、实现生态保护和高质量发展应运用这一框架;其次,识别出落后的社会经济物质代谢、低效的人与自然共生空间格局、低效的路径依赖是制约黄河流域社会经济生态转型、实现黄河流域生态保护与高质量发展的关键因素;最后,提出了推进黄河流域经济物质代谢转型、空间重构和路径创造的关键性战略对策,即:做实以水定城、以水定人和以水定产,加快建设能源互联网黄河流域,推进别具一格创新驱动发展,打造信息网络强河以及推进流域经济深度一体化全球化。本文对深刻认识和把握黄河流域生态保护和高质量发展机理和方略具有一定理论和现实价值。     

黄河流域水土资源联合配置技术框架

黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,对黄河流域水土资源配置提出了新要求。随着气候变化和人类活动的影响,黄河流域面临水资源总量不足、水土资源空间不匹配、水沙异源和生态用水用地矛盾突出等问题。在分析黄河流域水土资源所面临问题及成因的基础上,以山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理为导向,基于已有水土资源要素数据和精密监测获取的数据,识别黄河流域水土资源演变规律及生态关键阈值,构建基于水土资源高效利用与保护的黄河流域水土资源联合配置模型。本研究旨在规范黄河流域水土资源开发,为黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。     

黄河下游环境地质问题及其对堤防的影响

对黄河下游存在的河道淤积、地面沉降、松软土分布广泛、水质污染、地下水位持续下降、河岸侵蚀崩塌、海平面变化等主要环境地质问题及其对黄河大堤所产生的影响进行了分析，提出的主要对策为：①从地质学、生物学、海洋学、地球化学、生态环境学等多学科入手，综合研究这些问题间的关系；②要着重研究黄河下游河道带地貌、微地貌，尤其是二级悬河的形成与演化规律；③要着重对黄河下游区域基底断裂的分布、活动性及地震问题进行研究，加强对活动断裂两盘的活动进行监测、分析和预测，并分析其对黄河河道演化的影响；④应把黄河看作是一个复杂的系统，加强对黄河中游泥沙的来源、运移、侵蚀和下游泥沙落淤的规律进行研究；⑤从新构造运动入手，分析研究海岸带地质作用、海平面的变化对黄河河床冲淤规律的影响以及在黄河下游河道演化中的作用；⑥应开展针对不良环境地质问题的调查、监测、预报工作，防止或减少各种地质灾害的发生，为沿黄经济建设提供可靠保障。