基于指数分解法的河南省水资源生态足迹分析

水资源生态足迹模型为水资源可持续利用的综合评价提供了新方向。首先分析了河南省2005~2014年间的水资源生态足迹和生态承载力的动态变化,然后利用指数分解法中的LMDI模型对水资源生态足迹的影响因素进行了深入研究。结果表明:(1)2005~2014年间河南省水资源生态足迹总体稳中有升,贡献大小依次为农业用水工业用水生活用水生态环境补水;(2)万元GDP水资源生态足迹逐年下降,水资源利用效率不断提高,但10年间均出现不同程度的水资源生态赤字,水资源利用前景不容乐观;(3)4种分解因素对水资源生态足迹增长的推动作用大小排序为:结构效应经济效应人口效应技术效应,但经济效应有逐渐赶超结构效应的趋势。     

GDP增速的“S”形演变轨迹——增速放缓背景下的中国矿产资源需求趋势 ——增速放缓背景下的中国矿产资源需求趋势

使用美国咨商局提供的GDP数据, 运用统计学方法, 分析了美、英、德、法、意、日、韩和中国台湾等15个发达国家和地区1900年以来GDP增速变化趋势, 发现随着经济增长, GDP增速呈现出“S”形演变轨迹, 识别出以德日为代表的快速增长型和以英美为代表的缓慢增长型两类“S”形轨迹。指出工业化中期之后GDP增速的下降缘于第二产业增加值增速放缓和其对GDP贡献率的快速下降, 是工业化中期之后产业结构调整和升级转型的结果。强调近年来中国GDP增速减缓的趋势与快速增长型发达国家相同发展阶段GDP增速减缓的“S”形轨迹相一致, 是工业化中期发展阶段大宗商品需求增速放缓过程中产业结构调整的必然。指出GDP增速下降背景下中国主要矿产资源需求增速将放缓, 但资源消费的数量仍然会持续增长一段时间, 并保持较高的人均消费水平。     

基于集对分析法的喀斯特地区水资源安全动态变化及原因分析——以贵州省为例

根据中国西南喀斯特地区特殊的水文水资源特点,从水资源赋存、供水状况、用水状况、水资源利用效率、水资源管理等五个方面构建了水资源安全评价指标体系,选择SPA（集对分析法）对贵州省2001-2015年水资源安全状况进行了动态评价。结果表明:贵州省2001-2007年水资源处于临界安全状态,2008-2015年水资源整体处于安全和较安全等级（除2009干旱年份外）。从影响水资源安全的5大要素类的变化看,水资源赋存受自然环境因素影响显著,H2值较不稳定;供水状况因受水利工程建设的影响,2001-2015年H2值由0.53上升到0.90;用水状况因生产用水和生态环境用水的提高,H3值由2001年的0.87下降为2015年0.20;水资源利用效率因万元GDP用水量以及农田亩均灌溉用水量的显著下降,H2值由2001年的0.26增加到2015年的0.88,向安全和较安全等级转变明显;水资源管理受生活污水处理率、森林覆盖率显著提高的影响,H2值由2001年的0.09增加到2015年的0.58,由原先的极不安全等级提升到临界安全等级,但在某些方面,如万元GDP污染物减排率等仍有较大的提升空间;供水状况、水资源利用效率、水资源管理这几个方面均表明人类行为对水资源安全影响显著。      

基于水资源生态足迹的浑河流域水资源利用评价

用水资源生态足迹模型计算浑河流域2005~2013年水资源生态足迹和水资源生态承载力,并基于各评价指标对浑河流域水资源利用情况进行评价。结果表明:2005~2013年浑河流域水资源生态足迹呈现不显著的下降趋势,水资源生态承载力呈现波动变化;流域一直处于水资源生态赤字状态,仅在2010年出现盈余;流域水资源生态足迹指数低于可持续发展足迹指数范围,但万元GDP水资源生态足迹持续下降。总体来看,流域水资源利用处于不可持续状态,但2010年后流域水资源利用效率明显提高,并向着可持续的方向发展。     

河南省水生态足迹测度及其驱动效应分析

运用水生态足迹模型分析了河南省水生态足迹动态变化,结合拓展的Kaya恒等式和LMDI分解法,分析了河南省水生态足迹的驱动效应。结果表明:(1)河南省水生态足迹由2011年的2.954×10^8hm^2持续减少到2015年的2.617×10^8hm^2,第一、第二和第三产业的年均值约占总量的45%、11%和44%,且第一产业所占比重基本稳定,第二产业呈下降趋势,第三产业有所上升。(2)水生态承载力年均0.142×10^8hm^2且相对稳定,水生态赤字年均2.649×10^8hm^2且持续减少,表明河南省水环境压力有所缓解,但水生态安全危机仍然严峻。(3)人口和经济发展是河南省水生态足迹的正向驱动因素,人口驱动效应相对恒定且不断增强,经济发展是主要的增量因子且驱动效应逐渐减弱。(4)以2014年为分界点,河南省产业结构对于水生态足迹驱动效应实现了由正向负的转变,但受转变时间和产业比重变化的影响,整体上呈弱正向驱动但接近于零。(5)技术进步是河南省水生态足迹减少的首要驱动因素,三大产业技术进步驱动效应的年均值均呈负向驱动,表明技术进步有效抑制了水生态足迹增长,其中第三产业技术进步的减量效应最高。     

虚拟水战略新论的社会经济效益分析——以石羊河流域民勤县为例

虚拟水战略已经被认为是一种提高全球水资源利用效率和缺水地区获得水安全的有效工具. 虚拟水战略新论指出, 应充分利用各种社会资源, 打通优化配置水资源(实体水和虚拟水)的渠道. 虚拟水战略能否有效实施的首要任务, 是地区产业结构内部配置的优化. 本文在估算民勤县主要农作物虚拟水量的基础上, 利用部门水效益分析了虚拟水由农业(种植业)部门向第二、三产业转移的三种情景下产生的净效益和创造的社会就业机会, 刻画了实施虚拟水战略的重要理论意义, 佐证了虚拟水战略全新定义的现实意义.     

流域水安全预警评价的智能集成模型

提出用基于加速遗传算法的模糊层次分析法筛选指标体系、确定各评价指标和各子系统的权重,用BP神经网络模型滚动预测评价指标,用集对分析方法构造评价指标样本值隶属于可变模糊集"水安全评价标准等级"的相对隶属度函数,建立了流域水安全预警评价的智能集成模型(IMI-FEM)。IMI-FEM对巢湖流域水安全系统未来5年的预警评价结果说明:水资源、水环境和水灾害防治安全子系统的安全状况将分别处于2.73~2.74级、3.30~3.32级和2.54~3.43级,社会经济安全子系统的安全状况将维持在3.33级,流域水安全系统的总体安全状况将处于2.98~3.20级,处于临界安全;主要限制指标为水资源开发利用率、人均水资源量、单位面积水资源量、万元农业产值用水量、单位面积化肥施用量、生态环境用水率、环保投资占GDP比例、单位面积蓄水工程总库容、水利工程投资占GDP比例、区域开发指数、人口密度和科技教育投入占GDP比例。     

海南岛水资源承载力分析及预测

根据近21年来海南水资源可利用量大小,采用适线法估算不同保证率下可用于产业发展的水资源可利用量,同时,通过建立的万元GDP综合用水量与GDP的定量关系对海南万元GDP综合用水量进行预测;最后,通过可用于产业发展的水资源量与万元GDP综合用水量的比值表达和预测海南水资源可承载的经济规模,采用水资源可承载的经济规模与人均GDP的比值表达海南水资源可承载的人口,从而实现海南水资源承载力的表达和预测。结果表明,在保证率为95%、90%、75%和50%条件下,用于海南全岛产业发展的水资源量分别为59.28亿m~3、69.57亿m~3、88.86亿m~3和113.56亿m~3,万元GDP综合用水量与GDP定量关系可用幂函数来表达。在同一保证率下,海南岛可承载经济规模随时间呈现明显上升趋势,但可承载人口规模基本维持平稳。从全年和全岛的平均尺度来看,研究期限内个别年份接近临界承载状态,其他年份均处于可载状态。     

张掖市甘州区农业水资源利用效率分析

提高水资源利用效率和效益,是解决干旱和半干旱地区缺水问题的关键手段.运用数据包络分析法,从微观农户的角度出发,对张掖市甘州区农业水资源利用效率进行研究.基于对2012年甘州区农业灌溉用水和投入产出情况的调查数据,用DEAP2.1软件测度该地区农业水资源利用效率,并对农业节水潜力进行估算,最后针对分析结果提出提高农业水资源利用效率政策建议.结果表明:甘州区农业水资源利用效率水平高于农业生产效率水平;调整种植规模比减少水资源投入对提高农业水资源利用效率具有更明显的效果;农业水资源利用效率较高的几个乡镇水资源投入冗余较多,水资源浪费较严重,农业水资源利用效率较低的乡镇反而投入冗余较少浪费现象也较少.甘州区的农业节水潜力估算结果为7682.5×10⁴ m³.研究结果对张掖市甘州区节水型社会建设试点的建设效果做出评价,为进一步提出如何提高农业水资源利用效率提供相关参考意见.     

通辽市水资源承载能力的多层次多指标可变模糊评价研究

基于水资源承载能力概念和通辽市水资源利用基本情况,构建了水资源可承载能力评价的递阶层次指标体系.结合可变模糊集理论,建立了通辽市多层次水资源承载能力可变模糊评价模型,并对通辽市各行政区现状年和规划年的水资源承载能力进行评价.结果表明,通辽市水资源承载能力全区均较弱,产业结构不合理和水资源重复利用率低是造成水资源承载能力低的主要因素.对2020规划年的评价结果显示,节水条件下通辽市水资源承载能力有所改善,但基本仍较弱,需通过合理调整产业结构、提高水资源利用率等来提高水资源承载能力.     

粤港澳大湾区水资源现状及其与社会经济协同演化趋势——与国际湾区对比研究

粤港澳大湾区（以下简称大湾区）水资源现状及其演化规律关系到该区社会经济的高质量发展。本文对大湾区"9市+2区"近10年的社会经济与水资源现状及其协同演化规律进行分析研究。结果显示：目前大湾区供水主要依赖地表水，水资源的分布与区域经济发展不协调，作为区域发展核心引擎的香港、澳门、深圳（极度缺水）以及广州（重度缺水）人均水资源量过低。广州、佛山、中山、东莞（>80%）以及深圳（>40%）水资源开发利用程度高，水资源供需压力大。通过归因分析得到大湾区的水资源利用现状与社会经济的协同规律：产业结构影响用水结构以及水资源开发利用程度，控制用水效率。区域内产业结构与发展趋势，及其与世界湾区的对比分析验证了产业结构理论中的"配第-克拉克定理"。随着大湾区经济持续的发展与产业结构优化，大湾区用水效率将提高，人均用水量会逐步降低。同时城市公共用水、生活用水需求量将持续上升，需确保大湾区供水设施，供水量及供水安全满足未来社会经济发展需求。     

基于联系数和洛伦兹曲线的水资源空间均衡评价方法

为充分体现评价过程中各子区域对整个区域水资源空间均衡状况的定量影响,提出了基于联系数和洛伦兹曲线的评价方法。分别构建水资源总量与耕地面积、人口数量、第二产业GDP 3对匹配关系的洛伦兹曲线,计算基于纵向距离的评价样本值;应用集对分析理论计算样本值联系数并确定均衡等级,同时与基尼系数法对比。安徽省的实证研究结果表明:安徽省2011—2018年水资源总量—耕地面积、水资源总量—人口数量、水资源总量—第二产业GDP均总体呈现空间不均衡状态;水资源总量—耕地面积、水资源总量—人口数量的均衡程度有所改善,而水资源总量—第二产业GDP均衡形势仍较为严峻,亟需改善。该研究为区域水资源空间均衡定量评价提供了新的有效途径。     

黑河流域中游地区国民经济用水投入产出分析——以张掖市为例

采用投入产出分析方法, 以黑河流域中游的张掖市为例, 将传统的价值型投入产出表和水资源利用的实物型投入产出表相结合, 构建了混合型水资源投入产出表, 并估算了张掖市各行业的直接用水系数、 用水乘数、 直接产出系数、 产出乘数以及综合用水特性. 结果表明: 张掖市种植业、 畜牧业和其他农业的用水效益和用水效率远低于其他行业, 直接耗用水程度均高, 而直接产出一般. 张掖市过度依赖种植业的产业结构特征造成该地区对水资源的过度依赖. 因此, 调整产业结构, 实施高效的节水措施, 适当降低农业尤其是种植业在国民经济中的比重, 是解决张掖市水资源危机的有效途径.     

城镇化进程中成都市水资源利用的分析及预测

根据水量平衡理论,计算出研究区可利用水资源总量为91.04×10~8m~3。对用水量、水资源利用效率及影响因素进行研究。结果表明:成都市2000~2014年水资源利用效率整体呈Ⅴ型分布,2009年水资源利用效率达到最低值。城镇化的发展对水资源利用效率具有明显的负相关性,而工业水平及经济水平的发展能明显提高水资源利用效率。通过对用水结构的分析发现,城镇化的发展对农业用水影响不大,主要由于成都市水资源充沛,城市和工业的发展对农业用水的挤占不明显。采用BP神经网络模型预测2020年成都市需水量为40.02×10~8m~3,研究区水资源总量满足要求。     

基于投影寻踪模型的镶黄旗水资源承载力评价及其在水源调配中的应用

镶黄旗属于典型的半干旱牧区,部分地区水资源供给已无法满足其经济发展需求,急需在水资源承载力评价的基础上规划水源调配方案。依据镶黄旗水资源利用特点构建了承载力评价指标体系,并基于投影寻踪模型作评价。投影特征值计算显示,全旗水资源承载力整体较弱,各分区中,以新宝拉格镇最弱,翁贡乌拉苏木稍好。最佳投影方向识别出地下水开发程度、人口密度、人均水资源占有量、单位GDP耗水量、生态用水率是对承载力影响较大的指标。根据承载力评价结果,制定了从翁贡乌拉苏木阿日宝拉格水源地调水至新宝拉格镇的水源调配方案,有助于缓解新宝拉格镇及宝格达苏木的供水压力。本成果可为镶黄旗水资源规划提供科学依据,也可为其它类似地区的水资源管理提供参考。     

中国水资源长期需求展望

通过对现状人口、主要经济发展指标与用水量、用水定额的关系及其变化趋势的分析,在综合考虑未来水资源条件、社会经济发展、科技进步以及用水效率、节水水平等影响因素变动条件下,建立综合影响因素与需水量指标的关系,确定未来需水量增长率的变化及人均用水量、单位产值用水量等指标的变动幅度。根据预测的各水平年的人口、经济发展等指标,估算相应的水资源需水量。     

基于水足迹理论与LMDI模型的贵州省水资源利用评价

基于水足迹理论构建区域水资源利用评价指标体系,分析贵州省2000-2017年水足迹时间变化,并采用LMDI模型探讨人口、经济和技术等驱动因素对水足迹变化的影响程度。结果表明:贵州省总水足迹经历了先波动增长后减少再逐渐增加的过程;水资源自给率年均达到97%以上,对外依赖程度较低;水足迹经济效益值逐年增加明显,水足迹土地密度与总水足迹变化趋势一致,而万吨水足迹人口密度则与总水足迹变化趋势相反;水资源压力指数整体维持在40%以上,其中偏枯水年和枯水年水资源压力指数大于70%;人文驱动因素对水足迹变化的影响程度:经济效应＞技术效应＞人口效应,自然驱动因素中降水量是导致水足迹变化的主要因素。      

依托科技创新 实现找矿突破

安徽矿产资源自然秉赋良好,已发现矿种138种,资源潜在总值居全国第十位。建国以来,安徽地质科技不断创新,找矿成果不断扩大,奠定了我省矿产资源大省地位。随着工业强省战略的深入实施,为缓解矿产资源瓶颈制约,必须进一步加大科技创新力度,加强基础地质研究、加强重点区带地球动力学与成矿预测研究、加强深部探测技术方法研究、加强资源高效利用和循环利用技术研究、加强地质科技创新机制研究,多找矿、找好矿、找大矿,真正实现地质找矿新的突破。     

华北平原水资源紧缺情势与因源

基于水资源可持续利用理念,从水资源承载能力演化周期性、经济社会需用水规模难变性和未来水资源供需关系入手,介绍近60年以来华北平原水资源情势,特别是该平原水资源量、实际用水量和地下水开采量变化特征,并结合未来10到30年区域经济社会发展需用水量趋势,识别和诊断华北平原水资源紧缺因源。结果表明：由于降水量减少导致华北平原缺水（自然资源性缺水）占该平原总缺水量的15.1%~16.4%;因管理缺陷导致水资源浪费的缺水（管理性缺水）占22.1%~24.2%;人口数量和经济社会发展规模过大导致用水量超过区域水资源承载力的缺水（政策性缺水）占59.3%~62.5%。自然资源性、管理性以及政策性缺水的解决对策不同：自然资源性缺水是不依人的意志为转移的,惟有从外域适量调水才能解决;管理性缺水可通过社会文明进步和科技进步不断修正;政策性缺水宜因势利导进行经济社会布局和产业结构调整,特别是限制高耗低效用水产业。即使南水北调工程70.3×108m3/a水进入华北平原,该平原地下水超采情势也难以得到根本性扭转。有新增水源调入或华北平原严控生活和工业用水量,同时大幅压减农业用水量,因势利导优化和逐步调整经济社会布局和产业结构,特别是灌溉农业进行规模化减蒸、降耗、节水的改造,将是缓解华北平原地下水超采和水资源紧缺的根本所在。