浅析陕西省不同区域和不同领域节水型社会建设

建设节水型社会是实现水资源可持续利用的重要组成部分,根据陕西省的节水型社会建设工作中水资源现状和经济产业结构的优势与弊端,针对工作进程中存在的问题,对不同区域（陕北、关中和陕南）和不同领域（农业用水、工业用水、生活用水和非常规用水）的水资源利用现状以及节水潜力进行了全面分析,为在陕西省全面推进节水型社会建设工作提供数据支持和理论依据。     

水资源需求驱动因素分析

根据我国1980-2000年国民经济实际用水状况,简要分析了水资源需求的驱动因素,建立了水资源需求驱动因素综合分析模型,并根据模型进行了实例计算和分析.结果表明:(1)1980-2000年全国总用水增加了1 220亿m3,其中工业和生活用水增长是国民经济用水增长的直接原因;(2)全国而言,排在前四位的正向驱动因素分别是工业增加值、农田灌溉面积、人口以及林牧渔需(补)水面积.负向驱动因素分别是农田灌溉定额的下降,其次是工业用水定额的下降;(3)对生活用水而言,北方省份人口增长对生活需水增长的贡献较突出,南方省份则是生活用水定额的提高对生活需水增长的贡献较突出;(4)对工业用水而言,工业规模的扩大是驱动工业需水增长的主要因素;北方省份工业用水定额下降对抑制工业需水增长的贡献率明显;(5)农田灌溉面积变化对农田灌溉需水变化影响较大.分析结果为把握我国未来水资源需求变化态势,合理配置水资源提供依据.     

洮河流域水资源生态足迹和承载力分析与评价

基于水资源生态足迹和水资源生态承载力的计算模型,构建洮河流域农业用水、工业用水、生活用水和生态用水4个水资源账户,通过计算水资源生态容量、生态压力、集约利用度、负载指数和可持续发展指数等评价指标,对洮河流域2006—2015年水资源可持续利用状况进行分析与评价。结果表明:洮河流域水资源承载力总体呈减少趋势,水资源生态足迹相对稳定,但存在结构性矛盾,主要表现在农业用水比重过高,是水资源生态足迹的主要贡献者。评价指标总体反映出洮河流域水资源利用程度、效率和经济效益显著提高,具备可持续发展条件,水资源开发利用处于安全状态,能有效保障区域经济社会发展。     

叶城县水资源开发现状与存在问题分析

为了满足叶城县社会经济用水需求,基于叶城县社会发展情况,从协调规划经济社会发展与水资源可持续利用角度出发,对县域地表、地下水资源条件和开发利用情况进行分析,对存在的水资源利用低、分布不均、调蓄能力不足、开发初级、农业用水比例大等问题和用水潜力进行探讨,认为叶城县农业用水粗放、工业用水紧缺、节水潜力较大,到2022年预计节水可达1.437 4×10⁸ m³,采取节水措施,压缩农业用水弥补工业用水和城市用水需求是可行的。研究结果为区域社会经济发展规划和水资源配置提供了科学依据。     

库车市水资源开发利用现状问题及保障措施分析

库车市干旱少雨,蒸发强烈,水资源不足,季节性缺水问题严重,水资源供需矛盾已成为影响库车市经济和社会可持续发展的突出问题。本文根据库车市各行业现状用水量、用水效率等指标分析评价各行业用水水平,提出水资源开发利用存在的主要问题,并针对现状用水问题提出用水保障措施。分析结果认为:库车市农业灌溉水利用系数和渠系防渗率偏低。工业用水水平较低,与全国平均水平69 m~3/万元相比,工业用水水平较高。现状年库车市人均用水量为3 214 m~3/人,低于全疆平均2446 m~3水平,远高于全国437 m~3用水水平,存在较大节水空间。水资源开发利用过程中主要存在地表水来水调配力度尚低、水资源浪费严重、区域生态环境恶化和污水资源未得以充分开发利用等问题,应从管理、农业用水、工业用水和生活用水四方面加强保障措施,保证区域水资源合理开发及可持续用。     

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。     

工业用水N型环境库兹涅茨曲线及其形成机制——以山东省为例

判别工业用水环境库兹涅茨曲线（EKC）形状,揭示其形成机制,能够指示工业用水量随经济发展的长期变化趋势,可为工业用水管理提供重要依据。以山东省1980-2016年工业用水为例,采用三次模型、二次模型和非参数局部加权回归（LOWESS）,分析工业用水与人均GDP人均关系,判断工业用水EKC形状;通过由对数平均迪式指数法（LMDI）测算出的用水效率、产业结构和经济规模对工业用水变化贡献值,以及利用四参数Logistic曲线得出的工业用水效率长期变化特征,定量分析揭示N型EKC的形成机制。结果表明,山东省工业用水随人均GDP增加先增长、后下降、再增长,工业用水EKC形状为N型;在工业用水效率快速提高、工业用水量持续下降后,由于用水效率逐渐接近极限、提高速度减缓、节水量大幅降低,经济规模扩张增加的用水量无法被抵消,工业用水不再下降、反而出现再增长,曲线形状由倒U型变成N型。N型是对倒U型工业用水EKC的一个补充,工业用水量不会"自动"持续下降,而是存在再增长可能;要实现工业用水量持续下降,必须深度挖掘节水潜力,持续提高用水效率,并推动工业结构向节水方向调整。     

基于信息熵原理的区域用水结构时空演变特征研究

用水结构是社会经济发展对水资源需求差异的集中体现。选取广东省1980～2015年用水数据,运用信息熵理论研究该区域用水结构时空演变特征,并采用重心模型进行验证。研究结果表明:(1)1980～2015年间,广东省用水结构信息熵总体呈上升趋势,用水系统的稳定性和均衡性增强;(2)用水结构空间演变呈现显著的区域性差异,用水结构信息熵重心逐步向珠三角地区转移。农业用水重心逐步向粤北地区转移,工业用水、生活用水和城镇公共用水重心逐步向珠三角地区转移。     

我国水资源现状及综合治理措施浅析

水资源问题已成为关系一个国家和民族长远发展的重大战略问题。以水资源可持续利用支撑经济社会可持续发展,是适合我国国情的新时期治水思路和治水理念。目前,对多、水少、水环境为题已经引起全世界的普遍关注。城乡生活用水、农业灌溉用水、工业用水等需求剧增,水资源短缺已经成为倍受关注的焦点问题之一。水资源问题不仅制约着经济社会的发展...     

人类用水活动对大尺度陆地水循环的影响

随着人口增长和经济社会快速发展,人类活动已成为陆地水循环变化的重要驱动因子,人类用水活动对陆地水循环的影响越来越受到人们的关注。回顾近年来人类用水活动对大尺度陆地水循环影响方面的研究进展;阐述灌溉、生活和工业用水、水库调节以及地下水利用等典型人类用水活动影响大尺度陆地水循环的过程与机制,并在此基础上探讨了陆面水文模型中人类用水活动参数化方案及其存在的问题。目前,陆面水文模型对人类用水活动的考虑依然不足,使得应用模型模拟陆地水循环和评估变化环境下水资源安全面临挑战。展望未来,深入认识人类用水活动与水系统的影响与反馈,开发考虑人—水系统协同演化的水系统综合评估模型,预估水安全形势的演变趋势,将成为陆地水循环和水资源研究的长期重要任务。     

The economics of optimal urban groundwater management in southwestern USA

Groundwater serves as the primary water source for approximately 80% of public water systems in the United States, and for many more as a secondary source. Traditionally management relies on groundwater to meet rising demand by increasing supply, but climate uncertainty and population growth require more judicious management to achieve efficiency and sustainability. Over-pumping leads to groundwater overdraft and jeopardizes the ability of future users to depend on the resource. Optimal urban groundwater pumping can play a role in solving this conundrum. This paper investigates to what extent and under what circumstances controlled pumping improves social welfare. It considers management in a hydro-economic framework and finds the optimal pumping path and the optimal price path. These allow for the identification of the social benefit of controlled pumping, and the scarcity rent, which is one tool to sustainably manage groundwater resources. The model is numerically illustrated with a case study from Albuquerque, New Mexico (USA). The Albuquerque results indicate that, in the presence of strong demand growth, controlled pumping improves social welfare by 22%, extends use of the resource, and provides planners with a mechanism to advance the economic sustainability of groundwater.     

水资源承载力动态预测与调控 ——以黄河流域为例

为准确预测区域水资源承载力的变化趋势和制定优化的调控方案,从"经济社会-水资源-生态环境"系统互馈机理出发,建立水资源承载力水量、水质、水域空间、水流的全要素诊断体系,识别关键驱动指标;采用支持向量机、系统动力学等多种方法,建立水资源承载力定量动态预测模型,同时制定调控目标,结合分析驱动指标的实现难易程度和代价,采用正交试验方法,优选承载力提升和减负方案。应用于黄河流域水量要素承载力的诊断、预测与调控,结果表明,南水北调西线工程等调水工程运行前各规划水平年黄河流域、上游区、中游区、下游区均处于超载或严重超载状态,运行后均处于临界超载或超载状态,选择非常规水利用、入海水量、亩均灌溉用水量、灌溉面积、万元工业增加值用水量、工业增加值等6个关键驱动指标,进行正交试验,得到了各水平年水量承载力均不超载的最优调控方案,可为黄河流域水资源管理工作提供指导。     

An integrated GIS and hydrochemical approach to assess groundwater contamination in West Ismailia area, Egypt

Groundwater is a very important resource across Ismailia area as it is used in domestic, agricultural, and industrial purposes. This makes it absolutely necessary that the effects of land use change on groundwater resources are considered when making land use decisions. Careful monitoring of groundwater resource helps minimize the contamination of this resource. This study developed a GIS-based model to assess groundwater contamination in the West Ismailia area based on its hydrochemical characteristics. The model incorporated five different factors which are standardized to a common evaluation scale. The produced factor maps include the depth to the water table, the potential recharge, the soil type, the topography, and the thickness of saturation. These maps are combined in ERDAS Imagine, ARC INFO, and ARC GIS software using geostatistics and a weighted overlay process to produce the final groundwater potential risk map. The model output is then used to determine the vulnerability of groundwater to contamination by domestic, agricultural, and industrial sources. The produced risk maps are then combined with the groundwater contamination potentiality map using an arithmetic overlay in order to identify areas which were vulnerable to contamination. The results of this study revealed that the groundwater is highly vulnerable to contamination that may result from the inappropriate application of agrichemicals and domestic and industrial activities. The produced integrated potential contamination maps are very useful tools for a decision maker concerned with groundwater protection and development.     

水资源问题的可计算一般均衡模型研究综述

简要介绍了可计算一般均衡(CGE)模型,并综述了水资源问题CGE模型的几个研究方面:水资源价格、水资源优化配置、水市场和水权交易,以及可持续性和水患等其他问题。其研究小到一个县级流域,大到全球。水资源问题是社会经济系统的一个重要组成部分,其产生的影响会波及到社会经济系统中的其他部门,CGE模型适合于水资源问题研究。在综述的基础上总结了水资源问题CGE模型的基本研究思路。     

Optimization and rationalization of karst groundwater resource in Feicheng Basin,China

Feicheng Basin is an important energy base in Shandong Province, China. The Ordovician limestone is the main aquifer for water supply in the basin. As a result of the current practice in which individual water users control the exploitation of the karst water, the regional groundwater level has dropped more than 30 m over the last 20 years. The groundwater is overdrawn in approximately 300 km² because of the poor management from 1981. A numerical model with distributed parameters is developed for the karst aquifer to help properly manage the water resource and sustain its utilization. The responding matrix method is used to couple the prediction model and the management model. The objective of the modeling exercises is to obtain the maximum amount of water while keeping the water level drawdown within an acceptable level. The optimum management scheme is selected among two proposed designs. The recommended measures from this study include (1) improvement of water use efficiency in industries, (2) comprehensive utilization of the water pumped from the mines, and (3) improvement of the irrigation practice. When the domestic water supply and corporates water demand take the top priorities, the numerical modeling provides a useful tool to help with the rational distribution of the karst water resources among different water users.     

BP神经网络在灌区需水量预测中的应用

随着塔里木河下游水量逐年减少的趋势,铁千里克灌区水资源危机显的越来越严重。运用BP神经网络方法预测需水量,对灌区适时调整产业结构,保护生存和生态环境,促进区域社会经济和谐发展有重要意义。     

灌区水资源合理配置研究进展

灌区水资源合理配置是提高灌区水资源利用效率及保障粮食安全的重要途径,也是实现灌区水资源可持续利用的有效调控措施。从灌区水资源管理政策、水资源循环转化规律、水资源优化配置模型与方法和水文生态4个方面,对国内外该领域的研究现状进行了对比分析。研究发现,国内灌区水资源配置主要存在4个方面的问题:水资源合理配置与保护政策落实不到位、水资源的统一管理机制不健全、水资源优化配置模型实用性不强和水资源优化配置基础条件较为薄弱。建议加强灌区水资源的统一管理政策与机制、变化环境下水资源循环转化规律、水资源承载力基础理论与评价新方法、水文生态调控技术、水资源实时风险调度与智能化管理技术以及水资源优化配置耦合技术研究。     

Potential uses of pumped urban groundwater: a case study in Sant Adrià del Besòs (Spain)

Urban groundwater has often been over-exploited for industrial uses. Now, this usage tends to be reduced or the resource abandoned due to pollution and/or changes in land use. The use and the subsequent disuse of groundwater has resulted in rising water tables that damage underground structures (e.g., building basements and underground car parks and tunnels), leading to the need for additional pumping in urban areas. In the case of the underground parking lot of Sant Adrià del Besòs (Barcelona, NE Spain), large amounts of urban groundwater are pumped to avoid seepage problems. Can this pumped groundwater be used for other purposes (e.g., drinking water and urban irrigation) instead of wasting this valuable resource? To answer this question, it was necessary to quantify the groundwater recharge and to assess the evolution of groundwater quality. The limiting factor at this study site is the groundwater quality because ammonium and some metals (iron and manganese) are present at high concentrations. Hence, further treatment would be needed to meet drinking water requirements. The pumped groundwater could also be used for supplementing river flow for ecological benefit and/or for mitigating seawater intrusion problems. Currently, only a small amount of this urban groundwater is used for cleaning public areas and watering public gardens. This situation highlighted the urgent need to manage this resource in a responsible and more efficient manner, especially in moments of high water demand such as drought periods.     

中国水安全系统模拟及对策比较研究

运用系统分析的理论与方法,分析了中国水生态系统的特征及各组分间的相互作用,建立了中国水安全动态模型.模型从生命安全、经济安全、粮食安全、生态系统安全、环境安全和社会安全等六个子安全出发,在按常规发展的模拟,技术革新模拟,体制改革和引为诱导模拟以及水资源可持续利用模拟四种不同情景下进行系统模拟.结果表明:只有加速技术创新,增强水生态和节水意识,加强水管理,中国水安全才能得以保证.