新疆水资源开发利用的空间均衡分析

为明确新疆水资源开发利用的空间均衡程度,选取与水资源开发利用相关的12个指标,采用空间均衡度计算方法,计算了 2004-2017年新疆各地州各指标的空间均衡系数及水资源开发利用的总体空间均衡度,并与采用基尼系数方法的计算结果进行了对比.结果表明,新疆各地州的城镇化率及单位面积农田灌溉用水量在空间上较为均衡,而水资源开发...     

水资源空间均衡系数计算方法及其应用

为分析水资源在空间分布、开发利用及经济效益方面的均衡状态,采用基尼系数与协调发展度的方法,基于水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益计算水资源空间均衡系数,并对水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益的均衡性进行计算分析,确定了合理的权重。以全国31个省级行政区为计算单元计算了2017年全国水资源空间均衡系数,结果表明,各省级行政区水资源压力极不均衡,水土资源匹配差异较大,用水效益与经济社会发展有一定的关系,沿海经济比较发达的地区用水效益明显高于中西部地区;全国水资源在时空分布、开发利用以及对经济社会发展的支撑作用中表现为不均衡状态。     

京津冀地区水资源空间均衡评价及调控措施

为科学诊断京津冀地区水资源空间均衡状态、切实提高京津冀协同发展水安全保障水平,通过河道内外、地表地下水资源供需分析,计算各评价单元的综合缺水量和综合缺水率,以水资源空间均衡度为评价指标对京津冀地区水资源空间均衡进行了评价。评价结果表明,现状情景下京津冀地区整体处于不均衡状态,沧州、衡水等6个评价单元处于严重不均衡状态;未来情景下随着调水和节水力度加大,水资源空间不均衡状态得以改善。基于评价结果从供、需两端提出了确定开发上限、强化节约用水、退减不合理用水、保障生态环境用水、多渠道增加供给和健全法制体制机制等水资源空间均衡调控措施。     

中国水资源空间均衡评价与空间关联性分析

为科学认知中国水资源空间均衡现状和空间分布特征,在对水资源空间均衡内涵进行解析的基础上,构建了水资源空间均衡评价指标体系,以中国333个地级行政区和4个直辖市为研究对象,对全国各地区水资源空间均衡状态进行了评价和空间关联性分析。结果表明:各省级行政区空间均衡状态存在空间差异大的特点,全国31个省级行政区(不包括港澳台)有17个处于空间不均衡状态,主要分布于东三省、华北平原、河西走廊、华南部分地区和新疆南部;各研究单元空间均衡状态存在一定的聚集性,主要表现为高值聚集和低值聚集两种形态,也散布有小范围的低高聚集、高低聚集形态。     

基于区间直觉模糊TOPSIS法的水资源空间均衡评价

为更好体现指标值的模糊性以及评价结果的客观性,将区间直觉模糊集引入水资源空间均衡评价,构建包含水资源禀赋和水资源利用两个子系统的评价指标体系。采用改进的区间直觉模糊TOPSIS法计算相似度、区间直觉模糊熵法确定权重,构造不均衡系数,建立基于改进区间直觉模糊TOPSIS法的水资源空间均衡评价模型。将模型应用于山西省2015—2019年水资源空间均衡评价,结果表明：山西省水资源空间均衡等级总体为中部均衡、北部较均衡、南部较不均衡,其中太原市为水资源空间不均衡等级;该模型能够反映各地级市水资源空间均衡程度并揭示其空间不均衡的原因,有效评价水资源空间均衡。     

水资源空间均衡理论应用规则和量化方法

空间均衡是新时期水利发展的重要导向,是水利工作开展所需要遵循的基本要求。如何实现水资源空间均衡管控是水利发展的重要内容和挑战。在前期水资源空间均衡理论方法及应用框架研究的基础上,阐述了水资源空间均衡的理论需求及基本原理,以回答“为什么要实施水资源空间均衡？”; 介绍了水资源空间均衡的理论体系框架与主要内容,以回答“水资源空间均衡理论是什么？”; 提出了水资源空间均衡理论的应用规则和量化方法,以回答“水资源空间均衡理论如何应用？”。其应用规则包括遵循三大规律、符合三条原则、承担四项任务、具备三大功能,是正确应用水资源空间均衡理论的守则。其量化方法包括水资源空间均衡判别准则量化、水资源空间均衡度计算、水资源空间均衡优化模型、水资源空间均衡规划方法、水资源空间均衡预警评价与综合调控。研究认为,水资源空间均衡理论是指导区域或流域水利乃至综合空间均衡发展的一个重要支撑,为完善水资源空间均衡理论、落实空间均衡管控提供了解决途径和具体方法。     

水资源空间均衡理论方法及应用研究框架

面对日益凸显的水资源空间不均衡问题和矛盾,推进和落实水资源空间均衡已成为当前水利工作的一项重要内容。但是到底什么是水资源空间均衡以及其理论方法是什么,是当前迫切需要回答的问题。通过对现有空间均衡研究的梳理和分析,结合水资源空间均衡发展理念的形成背景,提出了水资源空间均衡的定义以及水资源空间均衡理论的概念;在对水资源空间均衡原理理解的基础上,提出了水资源空间均衡理论体系框架,并对其主要研究内容进行了介绍;最后,从理论、方法和应用3个方面对水资源空间均衡研究的下一步工作进行了展望。总体来看,水资源空间均衡理论方法的研究对解决我国现代治水实践中的空间不均衡问题,支撑国家现代化水利建设论证与规划,促进水资源、经济社会和生态环境空间均衡发展具有重要的指导作用,可为今后开展水资源空间均衡管控与实践奠定基础。     

滇池流域水资源空间均衡研究

云南省滇池流域是全国水资源严重紧缺的地区之一。为了了解滇池流域的水资源空间均衡程 度，基于滇池流域水资源的基本情况、结合该地区的气象和水文等资料分别计算滇池流域内的资源负载 指数等一系列系数，基于以上系数对滇池流域内各区域水资源均衡度进行分析。结果表明:滇池流域存 在着水资源空间失衡的现状，造成失衡的主要原因则是滇池流域各个子区域的水资源承载指数和用水 效益不够均衡。昆明市主城区和呈贡新区都出现了水资源压力较大的情况，城市化加速发展导致用水 大量增加，过度开发将造成滇池流域城市用水紧张。     

基于联系数和耦合协调度的水资源空间均衡评价方法

为定量分析评价水资源空间均衡状况和空间差异,采用联系数和耦合协调度相结合的方法对区域水资源空间均衡进行评价.综合考虑水资源-经济社会-生态环境的复合关系,构建了由水资源承载支撑力和承载压力2个系统、15个评价指标组成的水资源空间均衡评价指标体系,并采用基于加速遗传算法的模糊层次分析法计算了评价指标权重,提出了基于联系数...     

水资源空间均衡理论方法与对策措施研究

为全面贯彻落实习近平总书记"十六字治水思路"和"黄河流域生态保护和高质量发展"座谈会讲话精神,按照"概念—标准—手段—对策布局"的工作方法,在分析水资源空间均衡概念内涵和基本特征基础上,探究了水资源空间均衡的理论基础,构建了水资源空间均衡评价指标体系,提出了水资源空间均衡评价方法,识别影响水资源空间均衡的不利因素,从"约束倒逼"和"优化提升"两方面,按照"节、退、调、保、配、管"提出了水资源空间均衡对策措施,为落实以水而定的要求、实现空间均衡目标提供了重要技术支撑。     

基于空间均衡的水资源合理配置研究

水是经济社会发展的基础性、先导性、控制性要素,水的承载空间决定了经济社会的发展空间,而水资源短缺且空间分布不平衡的矛盾在我国北方地区尤为突出。研究引入“空间均衡”治水思路,在传统水资源配置基础上,加入空间均衡的目标函数与约束条件,构建以空间均衡、经济、社会、生态环境为目标函数,以空间均衡、可供水量、变量非负为约束条件的水资源双层多目标配置模型,并采用改进遗传算法进行求解。将模型应用于内蒙古自治区通辽市科尔沁区进行水资源合理配置研究。结果表明：规划年水资源空间均衡水平明显提高,2025年水资源总体空间均衡度由现状年的0.40提高到0.71,空间均衡水平达到较均衡等级,2030年水资源总体空间均衡度将继续提高至0.83,达到基本均衡等级。本研究更新了水资源配置思路,可为科尔沁区水资源精细化管理提供技术支撑,也可为我国北方干旱地区开展水资源规划配置工作提供参考和借鉴。     

基于水资源配置的空间均衡度评价方法

为量化水资源配置对空间均衡的提升作用,系统评价水资源配置方案空间均衡度,研究基于水资源配置系统“水源-供水设施-受水区-用水户”的整体结构,从水源均衡、设施均衡、单元均衡和用户均衡4个方面分别选择了均衡度评价指标,构建水资源配置空间均衡度综合评价指标体系,并提出基于熵权-TOPSIS法的水资源配置空间均衡度评价方法。以昌邑市水资源配置系统为例,设置12种水资源配置方案来探究不同调控措施对水资源配置空间均衡度的影响。结果表明：该方法不仅可以量化不同调控措施对水源均衡、设施均衡、单元均衡和用户均衡的影响效果,还能够评估配置系统整体的水资源配置空间均衡度,可为水资源配置与空间均衡相关研究提供借鉴。     

基于有序联系度熵的水资源空间均衡综合评价方法

实现水资源空间均衡目标是当前我国水资源集成化管理实践的重要思路。为有效描述水资源空间均衡不同子系统及均衡指标之间的关系结构特征及整体均衡态势,提出从水资源承载压力、支撑力及调控力三大子系统之间的作用关系角度出发,采用集对分析三元联系数刻画不同均衡指标与相应承载等级之间的单指标联系属性,利用有序度熵与三元联系数耦合模型表征水资源空间均衡系统整体均衡态势及其变化趋势,并依据减法集对势诊断识别制约水资源空间均衡态势变化的关键影响因素,最终提出了基于有序联系度熵的水资源空间均衡综合评价方法（OCDE）。上述方法在安徽省不同地市2009-2018年水资源空间均衡综合评价的应用结果表明：皖南地区水资源空间均衡程度最高,皖中次之,皖北最差,全省2009-2018年水资源空间均衡系统整体均衡态势呈现逐渐改善的趋势,且人均水资源量和产水模数是制约全省及不同地市水资源空间均衡系统均衡态势变化最主要的负向驱动因素。上述计算结果与安徽省历史年份经济社会发展统计数据基本一致,表明构建的水资源空间均衡综合评价模型计算结果合理有效,可为制定和实施区域水资源空间均衡措施及方案提供科学有效的决策依据。     

黔中城市群水资源空间均衡状态分析

为揭示长江上游典型喀斯特地区城市群水资源空间均衡性变化特征,以黔中城市群为研究区,采用基尼系数法分析2011～2020年研究区水资源-人口、水资源-GDP、水资源-耕地的空间分布均衡性,并结合水资源负载指数对水资源的开发利用程度和潜力进行评价。结果显示：(1)研究区水资源-人口、水资源-GDP空间分布整体上呈现出不均衡的状态,其中中部区域为城市群核心区,由于水资源量较少,且承载了较多的人口和GDP,因此水资源、人口、GDP三者空间均衡状态较差;北部和南部区域,由于水资源量较为丰富,承载的人口和GDP较少,因此均衡状态优于中部区域。各区域均呈现出较好的水资源-耕地均衡状态。(2)研究区水资源负载指数在空间上呈现中部高、南北低的特点;在时间变化上,中部区域呈现出一定的降低趋势,北部区域则呈现出上升的趋势,南部区域略有提升但基本处于稳定状态。研究成果有助于长江上游喀斯特地区城市群制定社会经济发展和水资源开发利用政策。     

基于不平衡指数的郑州、洛阳水资源空间均衡分析

针对郑州市和洛阳市20个子区域2014-2016年的水资源总量、常住人口数量、地区生产总值等指标数据,将不平衡指数的计算分析方法应用于郑州、洛阳的水资源与经济发展的空间均衡分析。通过计算分析郑州、洛阳水资源总量与常住人口不平衡指数、地区生产总值与常住人口不平衡指数及其子区域的不平衡指数di值,结果表明:从人口分布的角度来看,郑州市经济发展状况较好,多数区域呈现出"水少人多"的不均衡状态;洛阳市西南三县的水资源量具有优势,经济发展有待继续提升;从整体来看,经济发展相对平衡,而水资源总量空间分布非常不均衡。     

基于基尼系数和联系数的区域水资源空间均衡评价模型

为定量评价研究区及其子区域的水资源空间均衡程度、分析水资源空间均衡的分布特征,针对基尼系数无法单独评价子区域均衡性的问题,提出基尼系数和联系数相结合的水资源空间均衡评价模型。该模型在应用洛伦兹曲线计算得到基尼系数的基础上,通过分级分区,采用联系数计算反映研究区隶属于均衡、临界均衡、不均衡3个不同空间均衡等级的隶属度,再结合减法集对势对脆弱性子区域进行诊断识别。将该模型应用于安徽省水资源空间均衡评价中,分别对16个地市的人口与水资源、GDP与水资源的空间均衡状况进行差异性分析。结果表明:安徽省2011—2018年人口、GDP与水资源量的基尼系数高于国际警戒线0.4,长期处于较不均衡和不均衡状态;水资源空间均衡状况从南向北逐渐变差;2018年安徽省水资源空间均衡脆弱性区域有合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜阳、淮南、马鞍山、芜湖、铜陵10个地市,这些地市应作为水资源空间均衡的主要调控对象。     

国家水资源与经济社会系统协同配置探讨

我国经过60多年的发展,特别是改革开放30多年来,用水总量迅速增长,跨越6 000亿m3的关口,全国水资源供需形势进入"紧平衡"状态。为实现水资源可持续利用,国家"十三五"规划纲要明确提出要实施水资源消耗总量和强度双控行动。国家水资源与经济社会系统协同配置是实现双控目标的关键举措之一。通过协同配置,实现水资源负荷均衡、空间均衡、代际均衡,使经济社会发展规模与水资源承载力相适应。     

基于联系数的大型灌区水资源空间均衡评价与优化调控

区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源系统的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对水资源空间均衡研究现状,首先以供需差占供需总量比定义并计算水资源系统的单元供需均衡度;再以各单元面积、人口和经济占比确定单元的系统权重,并运用七元联系数将各单元均衡度综合为系统空间均衡等级并识别均衡状态;以淠河灌区现状及远景规划年为例,对有无水量调配下水资源空间均衡状态开展评价计算与对比分析,最后针对性地提出提高灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案。研究结果表明:现状水平年灌区水资源空间均衡状态经系统内水资源调配后有明显提升;远景规划年不同来水情景下,水资源供需矛盾较为尖锐,只有在充分节水基础上借助系统内、外多水源调配方能使灌区水资源系统达到基本均衡;单元供需均衡度能同时表达缺水型失衡和余水型失衡而更有普适性;改进的七元联系数评价模型可更加细致地刻画复杂水资源系统的不确定性,为准确判别区域水资源系统所处空间均衡状态提供了新思路新途径;大型灌区内部...     

基于多指标的黄河流域空间均衡状态评价

通过对黄河流域水资源与人口经济配置的空间特征进行分析,以干流和13条主要支流为单元对黄河流域水资源开发利用程度进行评价;以70个地级行政区为单元对水资源和水环境承载状况进行评价;基于水资源禀赋及供用水、经济社会、粮食和能源、水资源承载状况、水环境承载状况构建空间均衡状态评价指标体系,基于多指标综合评价法开展黄河流域空间均衡状态分析。结果表明,黄河流域74%的面积处于"不均衡"和"极不均衡"状态,空间处于"极不均衡"状态的区域主要分布在上游宁蒙河段、中游汾渭平原及下游河道滩区。     

朝阳市水资源优化配置研究

文章详细阐述了“协调发展度”的概念,以双层嵌套的空间均衡度量标准、约束条件和目标函数构建区域水资源配置模型。以朝阳市为例,利用以上模型计算出75%保证率下朝阳市2025年的水资源配置结果,旨在实现生态环境、经济社会、水资源子系统以及不同计算单元之间的协调发展。