基于水足迹的黄河流域九省(区)水资源可持续利用评价

为评估黄河流域九省(区)的水资源可持续利用水平,改善水资源状况,实现地区水资源可持续利用,基于水足迹模型提出适合黄河流域九省(区)的水资源可持续利用综合评价指标,并且使用Spearman相关分析法和多元线性回归分析法对黄河流域九省(区)水资源可持续利用水平的驱动因素进行了分析。研究结果表明：2010—2020年黄河流域九省(区)的水资源足迹呈现先增后减的小幅度变化,水环境足迹呈现减小的趋势,水资源足迹和水环境足迹空间分布极不均匀;黄河流域九省(区)整体的水资源可持续利用水平出现了不同程度的上升趋势,上游省(区)的水资源可持续利用水平较高,而中下游省份的水资源可持续利用水平较低。水资源可持续利用水平的主要驱动因素为人口密度和第二产业占比,其次为人均用水量、废水处理率和化肥施用强度。     

基于组合权重TOPSIS模型的黄河流域九省区水资源承载力评价

针对黄河流域九省区构建了涵盖水资源、生态环境、经济社会3个准则层的评价指标体系,采用层次分析法和熵权法组合赋权的TOPSIS模型对九省区2002年、2007年、2012年、2017年的水资源承载力进行了综合评价,并对2017年评价结果进行了障碍因子诊断。结果表明:时间维度上,九省区水资源承载力呈现出增大趋势,河南、山东、内蒙古水资源承载力提升趋势最为明显,水资源承载力的提升与生态环境、经济社会两准则层相关指标的改善密切相关;空间维度上,九省区水资源承载力均未达到Ⅰ级(可承载)水平,空间差异性明显;产水模数、人均水资源量、供水模数、生态用水率、植被覆盖率、万元工业增加值用水量、万元GDP用水量为7大主要障碍因子,部分障碍因子在不同省区存在明显差异。     

黄河流域九省（区）人口-水资源-经济-生态环境系统耦合协调发展及障碍因素分析

黄河流域九省（区）人口扩张和经济发展带来一系列资源和环境问题,亟待探究其人口-水资源-经济-生态环境（PWEE）系统耦合协调关系,促进黄河流域高质量发展。针对黄河流域九省（区）构建了PWEE系统耦合协调发展评价指标体系,采用熵权法、耦合协调度模型和障碍度模型,对2008—2020年黄河流域九省（区）PWEE系统综合发展水平、耦合协调状态和障碍因素进行分析。结果表明：黄河流域九省（区）PWEE系统及其各子系统综合发展水平呈上升趋势,耦合协调度从2008年的0.56上升至2020年的0.69,由勉强协调进入初级协调阶段,水资源子系统一直是影响九省（区）PWEE系统协调发展的限制因素,其平均障碍度从2008年的49.05%增加至2020年的55.48%,人均水资源量为主要障碍因子。     

基于熵权TOPSIS的黄河流域甘肃段水资源承载力评价

为评价黄河流域甘肃段水资源承载力,以黄河流域甘肃段4个二级分区为研究对象,初选20个评价指标,利用信息敏感性和相关性分析法剔除敏感性较低和相关性较高的7个指标,最终确定13个评价指标。从系统角度将指标分为水资源、社会、经济、生态环境4个子系统,利用熵权法与TOPSIS模型结合的方法计算综合得分,并利用障碍因子诊断模型分析4个二级分区的水资源承载力障碍因子。结果表明：空间维度上,黄河流域甘肃段水资源承载力存在空间差异性,龙羊峡以上分区水资源承载力最高,龙羊峡—兰州分区与兰州—河口镇分区水资源承载力次之,龙门—三门峡分区水资源承载力最低;时间维度上,除龙羊峡以上分区外其余3个二级分区水资源承载力均有缓慢上升趋势;人均水资源量、产水模数、人均供水量、人口密度、城镇化率及生态环境用水率是影响黄河流域甘肃段水资源承载力的主要障碍因子,建议优化水资源配置、调整用水结构、促使经济发展与水资源承载力相匹配等,以提升及保持黄河流域甘肃段水资源承载力。     

基于DEA-Malmquist模型的黄河流域水资源利用效率评价

为了对黄河流域水资源利用效率问题进行分析和评价,采用层次分析法从指标集中选取6个指标,运用DEA-Malmquist评价模型,从静态和动态两个角度评价分析沿黄九省(区)2014—2018年的水资源利用效率.分析发现:黄河流域用水效率总体良好,呈逐年上升趋势;沿黄九省(区)中,山东省的用水效率最高,四川省的用水效率最低;...     

基于CRITIC-VIKOR法的云南省水资源承载力综合评价

为衡量云南省经济、社会、生态发展协调程度,针对云南省水资源综合开发利用程度构建涵盖水资源、生态环境、经济社会的水资源承载力评价指标体系,采用CRITIC-VIKOR法对2004—2018年云南省和2018年云南省各地级市(自治州)水资源承载力进行综合评价。结果表明：2004—2018年云南省综合水资源承载力有所增大且具有改善潜力,水资源子系统和生态环境子系统的水资源承载力总体呈增大趋势,经济社会子系统水资源承载力最稳定且有明显提升空间;2018年云南省红河州、普洱市、丽江市、玉溪市、大理州的综合水资源承载力在各市(州)中位于前5位,综合水资源承载力评价值分别为0.057 5、0.101 9、0.113 3、0.207 6和0.281 5;怒江州、临沧市、昭通市、保山市水资源综合承载力位于后4位,综合水资源承载力评价值分别为0.634 5、0.814 4、0.908 1和0.918 2。该研究对云南省水资源综合开发利用和保护具有参考意义。     

黄河流域九省(区)水资源利用与经济发展脱钩效应分析

为缓解黄河流域九省(区)水资源利用与经济发展之间的矛盾,明晰水资源利用与经济发展脱钩驱动因子,基于Tapio脱钩指数模型和Kaya-LMDI因素分解模型,分析了2001—2020年黄河流域九省(区)水资源利用与经济发展脱钩状态及其驱动因素。结果表明：1)黄河流域九省(区)总水足迹呈波动上升趋势,其中农业生产用水是水足迹的主体。2)九省(区)水资源利用与经济发展整体呈弱脱钩态势,脱钩状态较为良好;下游两省脱钩状态最好,其次为上游五省(区),中游两省脱钩状态最差。3)产业结构和技术水平为脱钩正向驱动因素,经济发展和人口规模则为脱钩负向驱动因素,各省(区)脱钩驱动因子存在明显的空间差异。     

全面建设小康社会进程中黄河流域水资源利用效率时空演变分析

提升水资源利用效率,减轻水资源短缺对经济社会发展产生的约束,是实现水资源与经济社会和谐发展的有力支撑。尝试将DEA视窗分析方法应用于水资源利用效率研究,结合超效率DEA模型,探究黄河流域九省区在全面小康社会建设进程中水资源利用效率时空演变特征,在此基础上,通过Malmquist指数分解效率变动的内在原因,并引用空间匹配度计算方法,研究水资源利用效率与全面小康相对水平匹配程度。研究发现:九省区2012—2018年水资源利用效率总体呈增加趋势,水资源利用水平具有显著空间差异性;九省区水资源利用效率的提升主要得益于技术进步TC,制约水资源利用效率提升的主要因素是综合技术效率EC;水资源利用效率与全面小康相对水平的匹配程度呈现出较强的地区差异,部分省区两者动态协同性较差,其中,宁夏需要同时提升水资源利用水平和经济社会发展水平,陕西需要提升水资源利用水平,内蒙古需要提升经济社会发展水平。     

黄河流域生态保护与高质量发展耦合协调性及障碍度研究

为给黄河流域生态保护和高质量发展的政策研究提供参考,以2006—2020年黄河流域九省(区)为研究对象,分别构建生态保护与高质量发展评价指标体系,采用熵值法进行测度,并借助耦合协调模型和障碍度模型,探究生态保护与高质量发展2个系统之间的耦合协调关系及其障碍因子。结果表明：1)黄河流域九省(区)生态保护与高质量发展时序上发展态势良好,但各省(区)异质性明显;2)黄河流域生态保护与高质量发展耦合协调度整体处于上升阶段,但水平仍较低,在时序上经历了濒临失调—勉强协调—基本协调的演变历程,在空间上呈现下游>中游>上游的分布格局;3)黄河流域生态保护与高质量发展耦合协调关系主要受污染治理、生态建设和创新发展三重制约,且各省(区)的主要障碍因子存在差异。     

基于改进TOPSIS算法的鄂尔多斯市水资源承载力综合评价

为了对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价研究,实现水资源高效利用与经济发展相协调,采用鄂尔多斯市2008—2018年的资料,从水资源、社会经济、生态环境、政策管理4个方面构建水资源承载力评价指标体系;采用G1序列法与熵权法组合赋权确定评价指标权重,利用改进的TOPSIS算法对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价,并利用障碍度模型诊断影响鄂尔多斯市水资源承载力的障碍因子。分析表明：2008—2018年鄂尔多斯市水资源承载力等级大多处于Ⅲ级,属于临界超载状态,2012年和2016年水资源承载力等级上升为Ⅱ级,属于弱可承载水平;产水模数、人均水资源量、水资源开发利用程度、万元GDP用水量、生态用水率、水利及公共管理投资占比6个指标是影响鄂尔多斯市水资源承载力提升的主要障碍因子。水资源子系统目前是制约鄂尔多斯市水资源承载力提升的首要子系统,在区域水资源量明显减少的年份,水资源压力形势依然严峻。     

基于组合权重TOPSIS模型的新乡市水资源承载力评价

为了准确评价新乡市水资源承载力状况,构建了由“水资源-社会-经济-生态”组成的水资源承载力评价指标体系,采用熵值法和层次分析法相结合的组合权重赋权的TOPSIS模型对新乡市2006-2018年的水资源承载力进行综合评价,并对评价结果进行障碍度分析。结果表明：2006-2018年新乡市水资源承载力在逐年提升,中间虽有所降低,但整体上呈现逐年增强的趋势。新乡市水资源承载力发展的主要障碍因子集中在生态和水资源维度方面,生态环境用水率是阻碍水资源承载力提升的第一障碍因子;产水模数是阻碍水资源承载力提升的第二障碍因子;供水模数、引黄水量和城市污水处理率是阻碍水资源承载力提升的第三障碍因子。今后新乡市的发展需要注重生态环境的保护和引黄水量利用效率的提高,同时要促进节水产业和第三产业的发展。     

黄河流域水资源-能源-粮食系统生态可持续发展能力评价

为综合评价黄河流域水资源-能源-粮食系统生态可持续发展能力，基于能值分析理论与方法，并结合熵值法，构建了黄河流域水资源-能源-粮食系统生态可持续发展能力评价指标体系，综合评价了该系统2008—2018年的生态可持续发展能力。结果表明：(1)从黄河流域整体视角来看，2008—2018年该系统属于资源消耗型经济发展模式，经济快速发展的同时对当地生态环境产生了很大压力，系统长期处于高环境负荷状态，造成系统生态可持续发展能力不断减弱。(2)从黄河流域各省(区)视角来看，流域下游生态环境压力日益加重，生态可持续发展能力较弱，应加大对可更新资源的开发力度，减小对不可更新资源的依赖；上游省(区)环境压力相对较小，生态可持续发展能力较强，应加强基础设施建设，促进经济发展。(3)黄河流域各省(区)水资源-能源-粮食系统均衡性在时间和空间上呈现明显的差异性，系统的生态可持续发展能力不断减弱。     

黄河流域资源环境承载力评价研究

为了揭示黄河流域资源环境承载力的变化趋势和空间差异,给黄河流域生态保护和高质量发展提供参考,从社会经济、资源、环境3个子系统中选取20个指标构成资源环境承载力评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法测度2008—2019年黄河流域资源环境承载力及各子系统承载力,采用障碍度诊断模型确定障碍因子。结果表明：2008—2019年黄河流域资源环境承载力呈现稳步上升趋势,从低级水平稳步上升到良好水平;社会经济承载力和环境承载力也呈现稳步上升趋势,而资源子系统起点较高但波动较大,原因是资源子系统中人均水资源量等指标波动较大;黄河流域各省(区)资源环境承载力差异明显,其中山东资源环境承载力接近良好水平、甘肃资源环境承载力处于低级水平,其他省份资源环境承载力处于中级水平;影响黄河流域资源环境承载力提升的主要障碍因子有生活垃圾清运量、水土流失治理面积、第三产业产值占GDP比重、农民消费性支出、单位能耗下降率、人均GDP、交通基础设施建设水平、规模以上工业企业个数、工业污染治理完成投资等9个。     

基于能值水生态足迹模型的黄河流域水资源利用评价

为辨析黄河流域突出的水资源问题,科学分析流域水资源利用状况,将能值理论和水生态足迹法相结合,构建能值水生态足迹模型,计算和分析了黄河流域2011—2018年的能值水生态足迹、能值水生态承载力和水生态盈亏状况.结果表明:2011—2018年黄河流域能值水生态足迹呈平稳上升趋势,能值水生态承载力呈先下降后上升趋势,但历年能...     

长江经济带水环境承载力时空变化特征

聚焦自然本底和人类活动的双重影响,从水资源、生态环境和经济社会3个子系统出发构建水环境承载力评价指标体系,进而建立一种基于可变集方法的水环境承载力指数模型,探讨长江经济带水环境承载力的时空变化特征。结果表明：2009—2018年,长江经济带水环境承载力呈现逐年提升的基本发展态势,承载力指数由4.20增至6.08;上、中、下游区域的水环境承载力日趋均衡。3个子系统承载力则具有空间分异特征：上游区域的生态环境子系统相对较弱,但差距逐年缩小;中游区域的水资源子系统恶化趋势明显;下游区域的经济社会子系统常年显著占优,而水资源子系统则严重滞后。2018年,长江经济带的水环境承载力具有明显的空间分布规律,除浙江外,表现为上游优于中游、中游优于下游,但总体上呈现经济社会子系统绝对占优、生态环境子系统一般、水资源子系统相对滞后的基本特征。水资源子系统是当前长江经济带水环境承载力提升过程中需要重点关注的主要矛盾点之一。     

樱桃沟小流域水资源承载力现状评价

为进一步促进门头沟区小流域产业合理布局和提高社会经济发展．对水资源的合理配置和产业发展布局进行预测和规划,摸清樱桃沟小流域水资源承载力现状,运用模糊综合评判方法对樱桃沟小流域水资源承载力现状进行评价,结果表明：樱桃沟小流域水资源承载力水平高,2004—2008年水资源承载力呈现稳定的趋势,一级模糊综合评判结果．社会经济系统模糊综合评判等级为V级、水资源系统和生态环境系统模糊综合评分呈现稳步增长的趋势．分别处于Ⅲ、Ⅳ级和I、Ⅱ级。二级模糊综合评判的综合评分分别为0．5274,0．5507,0．4911,评价等级均为V级。     

黄河流域九省区城镇化与生态安全交互作用机制

从人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化、空间城镇化4个维度构建城镇化水平评价指标体系,从生态压力、生态治理、生态环境3个维度构建生态安全评价指标体系,依次计算黄河流域九省区城镇化水平指数（urbanization development level index,UDI）和生态安全指数（ecological security index,ESI）,并采用灰色关联分析模型和解耦模型对2008—2018年黄河流域九省区城镇化水平与生态安全交互作用机制进行分析研究。结果表明:黄河流域九省区城镇化水平与生态安全整体呈上升趋势,UDI由0.24升至0.58,ESI由0.30升至0.41,但增幅逐渐减缓;城镇化水平与生态安全系统间关联度均高于0.6,处于中等关联与极强关联之间,具有较强的相互作用,人口城镇化对生态安全胁迫作用最大,关联度值高达0.741,生态治理对城镇化发展的约束作用最强,关联度值为0.726;黄河流域九省区城镇化水平与生态安全之间存在着较强的解耦作用,未来生态安全对城镇化发展的约束作用逐渐变强。     

基于PCA-GA-XGBoost模型的吉林省水资源承载力评价

为了提高水资源承载力评价的效率和准确性,提出了一种基于主成分分析(PCA)、遗传算法(GA)和极限梯度提升树(XGBoost)的指标评价模型。定义了以水资源、社会经济、生态环境为子系统的14项评价指标;采用主成分分析法对评价指标进行降维处理;基于梯度提升决策树对吉林省2011—2021年的水资源承载力进行评价分析,并利用遗传算法对极限梯度提升树中4个参数进行优化。结果表明：经主成分分析简化评价指标后,PCA-GA-XGBoost模型的相关系数等指标均优于GA-BP、GA-SVM、GA-XGBoost和XGBoost; 2011—2021年吉林省水资源承载力位于0.192～0.724,为先上升后下降再上升趋势,承载力状况逐年改善;利用模型内置的特征值重要度排序功能,识别得出重要度最大的指标为每公顷化肥施用量(0.530 7),是影响吉林省水资源承载力的关键因素。     

黄河流域数字经济发展水平评价及时空演变分析

为更好地发挥数字经济对黄河流域高质量发展的促进作用,从数字经济基础设施、数字经济发展环境、数字产业化和产业数字化4个维度构建黄河流域数字经济发展水平评价指标体系,并基于2016—2020年黄河流域九省(区)的相关数据,采用熵权TOPSIS法、自然断点分类法和莫兰指数对黄河流域数字经济发展水平、时空特征以及空间相关性进行探究。结果表明：总体来看,黄河流域数字经济发展水平较低,但呈上升趋势,存在明显的空间相关性。各省(区)数字经济发展水平综合排名比较稳定,但存在区域差异性,总体呈现由东向西下降的特征。基于以上分析提出了加大发展水平较低省(区)的扶持力度、加强基础设施建设、优化数字经济发展环境、加快推进数字产业化发展等对策。     

黄河流域十大孔兑地区多维水资源承载力分析

针对黄河流域内蒙古段十大孔兑地区地下水超采、“粮能争水”导致的黄河流域局部地区水资源短缺问题,基于“量、质、域、流”多维水资源承载力评价框架,利用层次分析法和熵权法对评价指标进行主、客观组合赋权,应用TOPSIS模型对区域水资源承载力进行多维度综合分析。结果表明：2000—2020年研究区水资源综合承载力呈上升趋势,但整体处于临界可承载状态;水资源维度承载力：量>流>质>域,水资源承载子系统承载力：利用方式>承载体>承载对象。总体来看,国家最严格水资源管理制度“三条红线”的刚性约束以及河(湖)长制的全面推行,倒逼区域水资源“质”和“流”维度承载力提升,但持续高强度的水资源开发利用,使得“量”和“域”维度承载力下降显著;未来需要进一步优化农业与工业用水格局,重点解决“粮能争水”问题,加大对现有河湖水资源引入等措施来实现经济社会的可持续发展与水资源荷载平衡。