基于信息熵的黄河流域用水结构演变规律及空间分布特征

黄河流域水资源供需矛盾突出,为协调流域水资源与经济社会发展之间的关系,基于1988-2019年黄河流域水资源公报中的各行业用水数据,采用信息熵的方法分析了黄河流域近30年来用水结构的演变规律及空间分布特征。结果表明：1988-2019年黄河流域总用水量呈现两个阶段的变化,总体上呈现先减少后增加的趋势;用水结构信息熵呈现持续增长趋势,由1988年的0.6增长至2019年的1.2,说明黄河流域的水资源利用结构是向有利于经济社会发展的方向演变。从流域用水结构空间分布来看,四川省、陕西省和山西省用水结构信息熵和均衡度较高,均值分别在1.2和0.6以上,宁夏、内蒙古自治区和山东省的用水结构信息熵和均衡度均值分别在0.9和0.5以下,用水结构的合理性在黄河流域处于较差水平;从流域用水结构时间演变来看,四川省用水结构信息熵和均衡度呈减小趋势,其他8省(区)则呈增大趋势,增幅最大的是青海省,增加了40%以上,原因是该省农田灌溉用水量占比减小,而其他行业用水量占比增加。本文评价了黄河流域9省(区)用水结构的合理性,可为流域水资源的规划和节水政策的制订提供参考。     

黄河流域产业生态化评价及优化路径研究

产业生态化是实现黄河流域高质量发展的重要方向。为探索黄河流域产业生态化的持续优化路径,构建了基于目标层、准则层和指标层的产业生态化评价指标体系,利用熵权法对2009—2018年黄河流域9个省(区)进行了测评。结果表明:黄河流域产业生态化水平呈上升趋势,但呈现"N"形变化轨迹;黄河流域产业生态化水平的空间差异较大,在具体的产业生态化子系统上,不同省(区)有自身的特点。据此应采取的优化路径为:黄河上游地区应结合具体生态资源,以保护性开发为主;黄河中游地区以特色产业与环境保护的协调为主;黄河下游地区要注重产业发展和区位优势的结合。优化路径需要统筹考虑理念、制度和具体举措3个方面。     

河流湖泊基本情况清查中的技术问题浅析

河北省河流湖泊基本情况清查分为两个阶段:一是河流湖泊对象清查阶段,主要任务是查清河流和湖泊的名称、位置和数量,编制河流湖泊名录,为后续普查工作提供参考.二是河流湖泊特征清查阶段,主要任务是清查河流和湖泊的各种特征,包括河流基本特征、流域水系自然特征和水文特征、湖泊的基本特征和湖泊形态特征.河流湖泊基本情况清查由国务院水利普查办河湖组、各流域和省(自治区、直辖市)水利普查办交互配合完成.在清查过程中,国务院水利普查办河湖组为流域、省(自治区、直辖市)水利普查办提供相关的清查参考图表及基本信息等,流域、省(自治区、直辖市)水利普查办对所提供的图表与资料进行核对,并负责对所要求的表格进行填报.对于山地河流的区间流域、平原水网区河流、特殊湖泊等的清查,除填写相关清查表格外,还需要在国务院水利普查办河湖组提供的清查参考图中标出区间流域、平原水网区河流、特殊湖泊的具体名称和位置.     

黄河流域水资源承载力评价及障碍因素研究

采用黄河流域九省(区)2004—2018年统计资料,从水资源、社会、经济、生态环境4个方面构建水资源承载力评价指标体系,运用熵权法和层次分析法获得各指标权重,利用综合评价模型评价黄河流域水资源承载力,并利用障碍度函数定量诊断影响黄河流域水资源承载力提升的主要障碍因素。研究结果表明:2004—2018年,黄河流域水资源承载力呈现缓慢上升趋势,整体向良好方向发展,空间上呈现明显的波动特征且差异性明显,但省(区)间的差距呈现逐年变小趋势;黄河流域水资源承载力受水资源的过度开发利用和生态环境破坏双重制约,人均水资源量、水资源开发程度是制约黄河流域九省(区)水资源承载力提升的主要障碍因素。建议有关部门完善黄河流域用水方式转变和水资源管理方面的制度,推动黄河流域生态保护和高质量发展。     

黄河流域各省(区)用水价值空间聚集特征分析

基于空间自相关方法揭示用水价值的空间分布特点,可为流域水资源管理和合理配置提供决策依据。以黄河流域为例,基于2015年各省(区)实际用水量数据量化用水价值,结合能值价值理论和空间自相关分析方法,分析了黄河流域各省(区)用水价值空间分布及其聚集特征。结果表明:黄河流域经济用水价值、生态环境用水价值和总用水价值具有明显的空间差异性;黄河流域各省(区)用水价值具有明显的空间聚集特征,其中经济用水价值在黄河上游出现低值聚集,在陕西省、河南省和山东省出现高值聚集;社会用水价值在全流域高值聚集明显;生态环境用水价值高值聚集在宁夏回族自治区、内蒙古自治区、陕西省和山西省;总用水价值高值聚集出现在青海省、四川省和陕西省,低值聚集出现在宁夏回族自治区及内蒙古自治区。建议在流域水资源管理中统筹考虑经济、社会和生态环境用水价值,巩固高值区用水价值,提升低值区用水价值,推进高值区带动低值区水资源管理水平的提高。     

我国水土资源承载力评价及障碍因子诊断

为正确认识我国水土资源承载力并探究影响承载力的关键因素,从水土资源、社会、经济、生态4个系统出发构建了我国水土资源承载力评价指标体系,利用熵权-TOPSIS模型对我国2005—2018年省(市、区)水土资源承载力的时空变化特征进行定量研究,并结合障碍因子诊断模型识别承载力的主要影响因素。结果表明:研究期内我国水土资源承载力均值在0.370 3～0.395 0之间,整体处于中等偏下水平,并呈现轻微减弱趋势;我国水土资源承载力在空间上呈现南北较高,中部较低的分布格局;经济密度、水土资源匹配系数、生态环境用水比例、人均水资源量及人均GDP等是研究期内影响我国水土资源承载力的主要障碍因子。     

龙滩水库夏季溶解无机碳、氮空间分布特征

为探究筑坝对河流溶解无机碳、溶解无机碳氮空间分布的影响,2016年9月(丰水期)在岩溶区深水水库(龙滩水库)进行分层采样,获取水体主要的理化参数,运用经典统计学和地统计学方法揭示了水中溶解无机碳(DIC)、氮(DIN)及溶解无机碳氮比(C/N)的空间变异特征。结果表明:龙滩水库夏季出现明显热分层现象,导致总溶解固体、酸碱度、碱度、DIC、DIN出现空间分层;除水温、p H外,水中主要理化参数在空间上变异较大,DIC、DIN、C/N的空间变异总体表现为DICC/NDIN;库区DIC、DIN、C/N的水平变异呈现从坝前向库尾逐渐递减的趋势;由试验随机误差产生的空间异质性较小,自然结构因素对DIC、DIN、C/N引起的空间异质性起主导作用。     

水利部关于印发《计划用水管理办法》的通知

<正>水资源[2014]360号各流域机构,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水利局:为深入贯彻中央节水优先方针,落实最严格水资源管理制度,全面推进节水型社会建设,强化用水单位用水需求和过程管理,提高计划用水管理规范化精细化水平,根据《中华人民共和国水法》和《取水许可和水     

黄河上游地区绿色发展水平评价与区域差异分析

为给相关部门推动黄河流域经济与生态协调发展提供决策参考,选取2010—2020年面板数据,从增长质量、资源消耗、环境治理、社会生活、科研创新5个维度(一级指标)构建了黄河上游地区绿色发展水平评价指标体系,运用熵权综合指数法测评黄河上游及其四省(区)绿色发展水平,解析绿色发展水平的时序特征与区域差异。结果表明：从时序变化看,2010年以来黄河上游绿色发展水平呈稳定上升态势,到2020年绿色发展一级指标评价值从大到小依次为社会生活、资源消耗、科研创新、增长质量、环境治理;从区域差异看,2010—2020年黄河上游四省(区)绿色发展水平评价值呈稳定增大趋势,但仍存在上升空间,内蒙古的均值最大(为0.538),青海的均值最小(为0.346);从区域内部差异看,内蒙古绿色发展的短板是资源消耗较多,宁夏的社会生活水平较低、资源消耗较多,甘肃的增长质量水平低是绿色发展的最大障碍,青海的社会生活、科研创新、环境治理水平偏低。因此,黄河上游地区应提高增长质量和环境治理水平,实施差异化绿色发展提升措施,促进绿色转型。     

关于调整中央直属和跨省水力发电用水水资源费征收标准的通知

<正>各省、自治区、直辖市发展改革委、物价局、财政厅(局)、水利(水务)厅(局):为进一步完善和规范水力发电用水水资源费政策,现就中央直属和跨省(自治区、直辖市)水力发电用水水资源费征收标准通知如下:一、中央直属和跨省水电站水力发电用水水资源费,现行征收标准低于每千瓦时0.5分钱的,自     

污染排放约束下中国水稻生产用水效率与影响因素分析

利用松弛变量度量(slack based measure,SBM)的超效率模型,对污染排放约束下中国2004—2014年23个水稻生产省(市、自治区)的水稻生产用水效率进行测度分析,并通过Tobit模型分析影响水稻生产用水效率的因素。结果表明:在污染排放约束下很多地区的水稻用水效率没有达到生产的前沿面,各地区的水稻生产用水效率存在很大差异,总体上各地区的水稻用水效率呈不断提升的趋势。从水稻生产区域来看,长江中下游地区的水稻生产用水效率最高,而华北地区的水稻生产用水效率多年来一直最低,东北地区和西南地区的水稻生产用水效率的年度波动幅度较大。农村居民人均纯收入、水稻播种面积占比和水稻机械化水平对水稻生产用水效率有显著的正向影响,而水资源丰裕程度、农田水利设施和节水农业发展水平对水稻用水效率并没有显著影响。     

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。     

中国地下水供水量与经济发展的脱钩趋势及空间聚集性研究

研究全国各省区地下水供水量与地区生产总值的脱钩关系,对于今后优化调整供水结构,强化地下水资源的保护与修复具有重要意义。采用2000—2020年全国31个省区供水量、地区生产总值和人口数量资料,运用脱钩分析、驱动效应分析和空间相关分析方法,对全国近20 a来地下水供水与地区生产总值之间的脱钩状态和主要驱动因素进行研究,并探讨各驱动因素在省区尺度的空间聚集特征。结果表明:我国地下水供水量与经济发展的脱钩状态总体上由弱脱钩逐渐演变为强脱钩,2013年是由弱脱钩转变为强脱钩的分界点;用水效率提升是驱动地下水供水减少的主要因素,人均GDP增长是导致地下水供水增加的主要因素;“十五”至“十一五”期间,各省区以弱脱钩为主,“十二五”至“十三五”期间,强脱钩省区处于主导地位;“十五”至“十三五”期间,影响脱钩状态的主要因素从经济水平逐渐演变为用水效率和供水结构;“十三五”末期,各驱动效应贡献率均呈现H-H聚集或者L-L聚集特征。     

沿黄九省（区）农业用水效率与农业经济发展耦合协调关系研究

实现农业用水效率与农业经济的协调发展是黄河流域高质量发展的重要内容。分别运用非期望产出超效率SBM模型和综合评价模型测度沿黄九省（区）农业用水效率和农业经济发展水平,并运用耦合协调度模型和变异系数法分析二者的耦合协调关系及空间差异。结果表明：2011-2019年沿黄九省（区）农业用水效率和农业经济发展水平均得到整体提升,二者的耦合度处于初级耦合阶段,耦合协调度从中度耦合阶段过渡到高度耦合阶段;耦合度的空间差异不断缩小,耦合协调度的变异系数总体上呈现先减小后增大的特征;不同省（区）的耦合度和协调度处于不同阶段。因此,各地区应采取因地制宜的发展策略,同时要注重水资源利用与经济发展的协调性。     

广义水资源利用效率综合评价指数的时空分异特征

基于广义水资源利用过程,同时考虑区域灌溉效率、水分生产率、水资源来源及消耗途径构建广义水资源利用效率综合评价指数(C-指数)。基于中国主要灌区数据,在量化1998年-2010年各省区C-指数的基础上探索了其时空分异特征。结果显示:省区尺度C-指数总体呈增长态势,全国值由0.550增加到0.704,中国粮食生产用水结构趋于合理;空间自相关分析结果显示,代表年省区尺度C-指数在空间上呈现显著的聚集现象,全局莫兰I的检验值均超过了0.01的置信水平;C-指数较大省区集中于黄淮海平原和长江流域北部,低值省区则广泛分布于长江以南、东北及西北地区;各省区局部自相关属性稳定,HH和LL的省区在20个左右。从自然气候特点、农业生产条件等方面分析了C-指数的时空分异特征。研究成果为农业水资源利用评价方法和水资源管理宏观政策制定提供参考。     

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。     

Evaluation of provincial water resources utilization performance in China and its spatial differentiation and driving factor analysisEI北大核心CSCD

采用超效率SBM模型评价了2005—2020年中国省域水资源利用绩效,运用Dagum基尼系数分解法、空间自相关和时空跃迁分析方法解析了其空间分异特征,并利用地理探测器对空间分异的驱动机理进行了分析。结果表明:省域水资源利用绩效水平总体不高;空间差异程度整体呈波动扩大趋势,主要来源为超变密度,其次为地区间空间差异和地区内空间差异;空间分异格局在地理上呈现“东高西低”的空间关联特征,具有显著空间溢出效应,局域空间分布结构较为稳定;人口规模、经济水平和城镇化水平对水资源利用绩效的空间分异具有显著驱动作用,且在不同区域表现不同,全国层面和东部地区属于经济驱动型,中部和西部地区分别为城镇化驱动型和人口驱动型;产业发展水平对水资源利用绩效的空间分异驱动作用具有区域异质性,全国层面和东部地区属于工业驱动型,中部和西部地区分别为建筑业驱动型和农业驱动型。建议各区域根据主导驱动因素制定相关水资源利用绩效协同提升策略。     

引江济淮工程河南受水区水资源利用效率 及其空间自相关性分析

选取引江济淮工程河南受水区 9 个县（区），构建包括水资源、经济社会和生态环境 3 个维度的水资源利用效率测 算指标体系，采用“单指标量化-多指标综合-多准则集成”评价方法对水资源利用效率进行测算，构建障碍度模型 辨析受水区水资源利用效率制约因素，通过空间自相关模型分析各县（区）水资源利用效率的集聚性特征。结果表明： 受水区水资源利用效率指数（water?resource?utilization?efficiency?index，WREI）呈现波动上升趋势，年均增幅为 3.55%； 主要障碍因子是生态用水占比和人均水资源占有量；WREI 具有较为明显的空间正相关作用，空间集聚性呈降低趋势。     

1965—2013年中国用水量的时空演变

气候变暖、人口增加、经济增长过快共同加剧了我国水资源短缺问题。对我国大陆341个行政区综合运用BFAST趋势检验法和空间自相关分析法，探究了1965—2013年用水量的时空演变规律。结果表明:中国用水量不断增加，用水量趋势变化的突变点主要在1990年后，突变后增加与减少并存，使用水量增速减小。中国用水量的分布存在空间集聚特征，基本以胡焕庸线为界，用水量的集聚度东高西低（新疆除外）。中国用水量的集聚区域在1995年前与灌溉用水量相对一致，集聚度高的地区分布在新疆和长三角区域；1995年后与工业用水量较为相近。工业和城乡用水量集聚度高的地区分布在东北、华北和南方，集聚度低的地区分布在西部，其中农村用水量分布的集聚效应最为明显。探究我国用水变化的时空特征可为水资源保护及用水效率的提升提供科学依据。