基于WPI模型的重庆市水资源安全分析

为综合评价重庆市水资源安全情势,分析多重背景下水资源安全影响因素,以WPI模型构建水资源安全评价指标体系,该体系分为5个子系统:资源(R)、途径(A)、效率(U)、能力(C)和环境(E)。采用加权函数法计算1997—2013年重庆市水资源安全综合评价指数和5个子系统得分值,并利用因子分析法进行对比分析;建立水资源安全因素判定模型,对子系统进行优等、中等、劣等因素划分。结果表明:重庆市水资源安全值呈阶梯式上升,趋势系数为0.022 8/a,水资源安全状况趋于好转,并且与因子分析对比结果基本一致;但各子系统时序变化差异较大,途径和能力子系统分值逐年上升,资源和环境子系统分值比早年有所下降,该阶段的效率子系统分值变化不大;因素评判结果显示,途径因素和能力因素随着时间推移而不断提高,从劣等因素变为优等因素,但资源和环境因素却逐渐演变为重庆市水资源安全的劣等因素,效率因素降为中等因素。未来重庆市水资源安全存在一定风险,需加强水资源管理和水环境改善,提高公民节水意识来加以防范。

基于WPI模型的水资源安全分析评价研究

通过WPI模型综合评价了区域水资源安全情况,以2006~2016年的实测数据为基础,建立了R(资源状况)、A(供水途径)、C(利用能力)、U(使用效率)和E(环境影响)5个方面,共20个指标的评价体系,基于信息熵理论计算了不同指标的权重和不同子系统的安全值得分情况,指出水资源安全值呈现逐年提高的趋势,趋势系数为2.833/a,供水途径(A)和利用能力(C)子系统水资源安全值呈现逐年升高的趋势,资源状况(R)和环境影响(E)子系统水资源安全值在2006~2016年间呈现出了较大的波动趋势,资源状况(R)整体上是处于中等和劣等水平,拉低了近几年的水资源安全值,因此资源状况是影响当地水资源安全情况的最主要因素。

基于WPI的十堰市水资源安全评价

基于WPI的基本概念和计算原理,选取汉江上游十堰市作为研究对象,分别从资源、环境、社会、经济等方面共选取了23个指标,采用熵值法确定各指标的评价权重,构建了兼具科学性和合理性的水资源安全评价体系,对十堰市水资源安全程度进行了全面、系统的评价。分析结果表明十堰市水资源安全呈现总体增加的趋势,但仍存在供水设施条件较差等薄弱环节。根据“水利工程补短板,水利行业强监管”的治水新思路,为应对当地水资源安全问题提出了相关建议,研究结果可以为十堰市水资源安全预警提供有益参考。

基于水贫乏指数的北京市水生态足迹核算及其动态演变预测

水足迹分析法是近几年发展起来的定量测度水资源可持续利用的方法,水生态足迹以水资源为起点估算流域、区域水代谢强度。北京是严重缺水的大城市之一,随着人口的增长和社会经济的快速发展,水生态系统对自然灾害的抗干扰能力和自我调节能力下降,出现了一系列的生态环境问题。基于北京市水资源开发利用情况,利用水贫乏指数(Water Poverty Index,WPI)法核算北京市水生态足迹,用水资源状况(Resource)、供水设施状况(Access)、利用能力(Capacity)、使用效率(Use)及环境状况(Environment)5个分指数定量评价北京市1986—2014年的相对缺水程度。在此基础上,用EViews软件建立了差分自回归移动平均(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)模型,用ARIMA(p,d,q)模型对时间序列进行预测分析,预测北京市2015—2030年WPI指数水生态足迹,结合各指数的预测数据分析预测北京市水资源可持续利用情况,并据此提出了北京市水资源可持续利用的用水效率、节水意识、技术发展、产业结构、环保意识等方面的相关管理对策。

对地面水水质综合特征模式的改进

对“水质综合特征模式”提出了改进方法，在原模式中，增加１项，以表达用ＧＢ３８３８－８８中某一水域水质标准作评价标准时评价水质所得的超标信息量。改进后的模式对水质评价结果表达得更全面。

甘肃农村水贫困与农村经济贫困协调性研究

运用系统耦合协调度理论,在剖析水贫困和经济贫困含义的基础上,构建农村水贫困和经济贫困双系统耦合协调测度模型(WPI-EPI模型),同时以水资源较为匮乏和经济发展相对落后的甘肃省为例,对该区2000—2013年农村水贫困和农村经济贫困评价得分、两者耦合协调度及空间分异进行了测度和研究。研究发现:从时序角度看,甘肃省农村水贫乏和农村经济贫困耦合协调度整体呈上升状态,受政策调整等因素的影响呈现三个不同阶段;从空间分异角度看,甘肃省农村水贫困和农村经济贫困耦合协调度由东南向西北递增,耦合协调度空间分布不均衡,需因地制宜制定减贫政策。

胶东调水干渠多源水质协调模拟与优化

为探究南水北调-引黄济青小清河子槽输水段引黄、引江多源调水方案下水质响应变化规律,寻求现行调水能力下的最佳水质配水方案,以溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、总氮、总磷、氟化物为研究指标,对输水期多源调水的水质优化方案进行研究。首先以调水期实测水质数据为基础,构建并率定了渠段MIKE11水动力-水质耦合模型。进而以冬青高速上游断面作为考核断面,对不同配水方案下的水质指标变化进行分析。最后通过水污染指数法对水质模拟结果进行评价并确定最优配水方案。结论如下:研究渠段总氮含量偏高,其余指标符合Ⅲ类水标准;水动力-水质耦合模型中流量效率系数Ens为0.86,决定系数R^(2)为0.88,水质模拟结果误差在30%以内,模型模拟效果良好;随长江水对调水贡献率的不断提升,汇水后的水体中氟化物、溶解氧、高锰酸盐指数呈上升趋势,COD呈先下降后上升趋势,其余指标呈下降趋势;在多种模拟情境下,考核断面(东青高速上游断面)处化学需氧量与五日生化需氧量对该断面水污染指数(WPI)起决定性作用,当长江水供水量占总供水量49%时(17.64 m^(3)/s),该断面WPI达最小值(51.17),此方案为最佳配水方案。

基于WPI-LSE模型的中国水贫困测度及空间驱动类型分析

在构建水贫困评价指标体系基础上,采用WPI模型测度了2009年中国31个省市(自治区)的水贫困水平,并以资源、设施、能力、使用和环境5系统得分的贡献率为指标,采用LSE方法将各省市划分为不同的水贫困驱动类型。结果表明:我国水贫困程度呈自东南向西北逐渐加重的规律;资源因素是所有北方地区共同的水贫困驱动因素;在东北、中、西部区域内经济和社会发展水平不高的地区,设施和能力因素构成对水贫困的驱动因素;在资源条件较好的东南和西南地区、以及发展水平不高的西北地区,使用因素形成对水贫困的驱动效应;东北和东部地区的水贫困亦由环境因素所驱动。研究结果可为各地区制定缓解水贫困的水资源管理策略提供必要的理论基础。

基于WPI-ESDA模型的中国水贫困评价及空间关联格局分析

水贫困评价是当今水科学的新领域。本文介绍了水贫困的研究概况,界定了水贫困概念,将水贫困分为自然水贫困和经济社会水贫困两个层面。依据牛津大学水贫困指标框架,适当添加反映社会适应性能力的指标,建立了由资源、设施、能力、使用和环境5个子系统综合而成的水贫困评价体系,利用综合赋权法对各子系统内部进行加权,并用动态层次分析法赋予各子系统不同时期的权值,体现了利用社会资源对水资源稀缺的适应性逐渐提高的现实。对1997年-2008年中国31个省(市)的水贫困水平进行计算和评价,并运用空间自相关分析方法进行分析。研究结果表明:北方地区自然水资源贫乏但是使用效率较高,东部地区的使用能力和设施水平普遍较高,经济发展较好的地区能更多关注环境保护,西部地区在各个子系统得分普遍较低;无论是自然水贫困还是经济社会水贫困都存在高度的全局空间自相关现象,水贫困分布没有从根本上摆脱自然资源稀缺的束缚,依然呈现南北分划的态势。