三江平原地区农作物水足迹时空演变特征及可持续性利用评价

为揭示三江平原地区农业水资源利用特征,基于水足迹理论量化三江平原地区2000~2019年主要农作物蓝水足迹、绿水足迹及灰水足迹,通过LMDI模型探究三江平原农作物生产水足迹驱动机制,创新性地将各水足迹指标纳入评价指标体系,拓展传统水资源评价体系,综合评价三江平原地区农业水资源可持续性。结果表明,三江平原绿、灰水足迹在研究时段内呈上升趋势,蓝水足迹在研究时段内呈明显下降趋势;各地区在水足迹结构特征上差异较显著,双鸭山市、鹤岗市和鸡西市绿水资源消耗占比高;七台河市和佳木斯市灰水足迹多年平均占比高于其他3市。在研究时段内,土地产值效应和人均土地效应为主要正向驱动因素;农作物水足迹人口密度呈上升趋势,除枯水年份土地密度整体呈上升趋势,农作物水足迹强度下降幅度较大,农业水资源效益显著;三江平原农业水资源在多数年份均呈不可持续状态,水资源可持续性极不乐观。基于量化的水足迹指标综合评价三江平原地区农业水资源可持续性,可真实反映三江平原农业水资源效益和现状,为实现三江平原地区农业水资源可持续发展提供理论依据和参考。

和田河流域平原耗水驱动力与适宜绿洲规模分析

基于和田河流域1964—2007年的水文、气象及社会经济资料,分析了和田河流域水资源变化趋势,探讨了流域耗水量变化的驱动因素,并在此基础上运用水量平衡法和水热平衡法估算了流域适宜绿洲规模和适宜耕地面积.结果表明,1964—2007年和田河流域出山口径流呈现增幅为0.495×108m3.(10a)-1增加趋势,流域耗水量呈现增幅为0.638×108 m3.(10a)-1增加趋势,而下泄进入塔里木河干流的水量则呈现减幅为0.143×108 m3.(10a)-1的减少趋势.1988年后人为活动对水资源影响明显加强,1989—2007年流域耗水量表现为4.805×108 m3.(10a)-1的显著增加趋势.分析表明:和田河适宜绿洲规模约为4 400 km2,适宜绿洲耕地面积约为1 300 km2.

大连城市用水变化及其驱动因子分析

作为“大连市城市水环境质量改善技术与综合示范工程”的基础研究,在分析大连市水资源的状况、特点及其城市用水现状的基础上,选取影响生活用水量变化的自然与人文因子,运用逐步回归分析方法筛选出主要驱动因子,分析其变化趋势及对城市生活用水的影响.

西安市用水结构变化及驱动力分析

分析20世纪50年代以来西安市用水结构的变化及造成这种变化的主要驱动力。结果表明:20世纪50年代以来,西安市总用水量不断增加,农业是用水大户,但自90年代初期开始,农业用水量开始下降,工业用水量和生活用水量持续上升,到21世纪初期,工业用水量依然保持较高的增长速率,生活用水量缓慢增长。耕地面积的减少和节水灌溉面积的增加是农业用水量减少的主要原因;人口增长、居民生活水平的提高是生活用水量增加的主要原因;工业产值的迅速增长是工业用水量迅速递增的原因。最后,提出充分利用中水资源、调整产业结构的节水措施。

福建省近10年用水结构变化及驱动力分析

分析了1999-2008年福建省工、农业和生活用水等用水结构的变化及其驱动力因子。结果表明：福建省用水总量呈上升趋势,年均增加2.52×108m3;农业用水量及其所占比重逐渐减小,工业用水量及其所占比重递增,生活用水量增长缓慢,比重基本不变。用水结构的变化和全省产业结构变化相适应。耕地面积的减少和节水灌溉面积增加是农业用水减少的主要原因;工业产值的迅速增长和工业结构的调整共同促进了工业用水量的增加,工业用水重复利用率和万元工业增加值用水量水平的提高对工业用水具有负驱动作用;人口增长是生活用水逐年增加的主要驱动因子。

基于洛伦茨曲线和基尼系数的榆林市用水结构时空演化及其驱动力分析

用水结构研究对于实现区域水资源合理配置、指导区域经济协调发展具有重要意义。利用洛伦茨曲线和基尼系数模型,分析各类型用水的空间分布及其变化特点。在基于层次聚类分析法对榆林市用水结构进行分区的基础上,利用生态位及其熵值模型分析了各个分区内不同类型用水随时间的变化趋势。并进一步分析了国外发达国家的用水结构,结合我国水资源管理战略,提出了榆林市用水结构未来发展的参考意见。结果显示:榆林市仍以农业用水为主;近几年,工业用水和生活用水具有上扬趋势,但空间差异较大;用水结构均衡度整体朝着更有利的方向发展;从空间分布上看,榆林市用水结构呈现三区划,榆阳区所在分区以农业用水为主,府谷县所在分区以工业用水为主,吴堡县所在分区以民生供水为主。研究表明,榆林市未来的用水总量仍将处于快速增长期,供需矛盾将依旧十分突出,推行有效的节水措施迫在眉睫。

淮南市用水结构变化及驱动力分析

本文基于2005-2013年淮南市各类用水数据,对淮南市用水结构变化趋势进行分析,并结合相关统计资料对引起变化的驱动力进行主成分分析。研究结果表明:淮南市总用水量变化波动明显,整体呈下降趋势;农业用水量及比重上升趋势明显,农业用水在淮南市用水结构中的地位日益重要;工业用水量及比重整体呈阶梯状下降趋势,其用水量仍保持在总用水量的一半以上;生活用水量及比重呈现出稳步缓慢上升趋势,变化幅度较小;气候条件、生产规模、生产技术和人口因素是驱动淮南市用水结构变化的主要因素。

1988—2015年新疆农业用水时空变化与政策驱动研究——基于农作物水足迹的统计分析

农业用水是人类开发利用水资源以及影响生态系统的主要扰动因素,科学定量农业用水是合理配置与调控区域水资源的基础工作。传统的农业用水统计只是记录了可测量的用水量,而水足迹则完整刻画了人类活动对水资源系统的压力表现。从水足迹理论出发,采用Cropwat软件计算了新疆1988—2015年近20种农作物生产水足迹总量,并利用Mann-Kendall趋势和突变检验的方法,分析了28年间新疆农作物水足迹的时空变化,探讨了农作物水足迹驱动因素及机制。结果表明:新疆农作物水足迹在28年间总量增加了256%;水足迹序列在2005年前后增长出现了突变,后一阶段增长率是前一阶段的3倍以上;从农作物水足迹中蓝水足迹与绿水足迹的构成看,农作物绿水足迹呈持续增加趋势,但其在农作物水足迹总量中的比例略有下降。进一步分析表明,农业种植规模的快速扩张是新疆农作物水足迹大幅度增加的根本原因,而脱贫致富、扶贫攻坚等经济发展需求下的政策(战略)支持是农业种植规模(灌溉面积)持续快速增长的核心驱动力。通过探究农作物水足迹的变化及原因,揭示了新疆农业用水的时空变化,以及农作物水足迹与国家、地方政策和社会活动之间的关系,可为深入解析新疆农业增长与水资源开发利用及生态环境之间的时空演化关系和相关决策与政策制定提供参考。

社会水循环通量演变及驱动力分析——以保定市为例

社会水循环是自然-人工二元水循环的重要环节,社会水循环通量作为社会水循环的基本研究内容之一,在水资源短缺的背景下,把握其演变规律,揭示使其演变的驱动因子,对水资源的规划、利用和管理具有重要意义。基于2000—2015年保定市的气象数据和社会经济数据,采用信息熵法对保定市的用水结构进行分析,结果表明保定市的用水结构趋向均衡的方向发展;有效降水的演变没有明显规律,随降水的丰枯变化。从自然环境和社会经济两方面选取了20个驱动因子,采用灰色关联分析法定量分析,结果显示:第一产业产值比重和有效降水与社会水循环通量的灰色关联度分别为0.748和0.705,表明这两个因子对社会水循环通量演变的驱动力最大;自然环境因子和农业用水因子与社会水循环通量的关联度数值均处于较高水平,表明这两类因子对社会水循环通量演变的驱动力较强。

张家口市供用水结构时空演变及驱动力分析

供用水结构时空演变及驱动力研究对于水资源进行合理配置、提高供用水效率和效益意义重大。本研究以张家口市气象、水资源供给利用、社会经济和水环境数据为基础,借助数理和空间统计制图、信息熵与均衡度、灰色关联模型对供用水结构时空演变及驱动力进行研究。结果表明:张家口市地表水源匮乏,地下水供水比重在逐步增加,供水总量总体呈现下降趋势,且供水量的空间差异在扩大;农业用水量最大,但用水总量和比重都在降低,而工业和生活用水的比重在增加;生态与环境补水量近年来也增加明显,但其用水总量和所占比重都不大;用水总量呈下降趋势。2006-2011年均衡度大幅下降,用水结构极不均衡,2011-2017年用水均衡度快速增长,用水结构朝着均衡方向发展,信息熵和均衡度的数值均处于较低水平,用水结构调整的空间仍然很大。从驱动力因子来看,有效灌溉面积和第二产业增加值的关联强度等级为“强”,其他因子的关联强度等级为“中”,人口的增加、城市规模扩大和生态环境的改变,使生活用水量和生态环境用水量增加,成为用水结构的演变重要驱动因素。

流域内各区域用水量与经济发展脱钩分析及用水量驱动力分解——以淮河流域为例

利用脱钩弹性分析方法评价淮河流域内河南、安徽、江苏和山东各区域用水量和经济发展之间的脱钩状态,分析各省的脱钩发展趋势,对比总体脱钩状况。同时,利用完全分解模型把用水量驱动力分解为人口效应、经济规模效应和技术效应,分析三大效应对用水量的具体影响。结果表明:淮河流域内各区域具有不稳定且状况较差的脱钩—弱脱钩—强脱钩的变化过程,脱钩状态随时间发展逐渐改善;各区域总体脱钩状况存在差异性:山东>江苏>河南>安徽;同时,三大效应的贡献率大小为:经济规模效应>技术效应>人口效应,经济发展因素主要增加用水量,技术因素抑制用水量。因此,应把握好经济规模效应和技术效应,努力改善经济发展结构,提高技术效应强度,以达到强脱钩的理性状态。

南水北调东线江苏段用水结构及其时空演变

以南水北调东线江苏段沿线5个城市为研究区,运用信息熵原理和灰色关联理论,分析研究区用水结构演变及其驱动因素。结果表明:2001—2016年研究区5市中扬州市、宿迁市用水均衡度变化最大,用水结构趋向均衡;农作物种植结构、工业增加值比例和第三产业比例是影响研究区用水结构变化的主要驱动力;改善农作物种植结构、优化产业结构是实现农业水资源高效利用与城市用水结构多元化与均衡化的有效调控措施。

南昌市用水结构变化及驱动力分析

研究城市用水结构变化及其驱动力,对于城市可持续用水,科学合理配置水资源有重要意义.基于南昌市2005~2014年水资源公报的用水量数据,采用信息熵理论和均衡度方法分析用水结构演变规律,运用SPSS软件的主成因分析法分析南昌市用水结构驱动力因子.结果表明：南昌市用水结构体现在农业用水量较大,工业和生活用水量次之,生态用水量较小;用水结构信息熵和均衡度呈上升趋势;因子分析结果表明,社会经济因子为用水结构演变主要驱动力.

浙江省近10年用水结构变化及驱动力分析

分析2001—2010年浙江省用水结构的变化。浙江省年总用水量呈阶段性缓慢上升趋势,2010年总用水量220.08亿m3,比2001年增加14.72亿m3,增幅7.2%。生产、生活、生态用水量的比例从86.6∶10.5∶2.9变化为76.2∶11.8∶12.0。从生产、生活、生态3个方面分析其驱动力因子,得出驱动力因子为农田播种及节水灌溉面积、工业结构、工业规模及用水重复利用率、城镇居民可支配收入、城市化率、常住人口数量、人均GDP、城市绿化清洁面积等。

关中盆地用水结构变化及其驱动因子分析

用水结构的合理确定与科学预测是制定水资源发展利用规划的前提和基础,对于实现区域水资源合理配置、社会经济协调发展具有重要意义。文中分析了关中地区的农业、工业和生活用水的结构变化,并采用信息熵的方法分析了其用水结构的演变趋势。同时阐明了造成这种变化的主要驱动力因子,并针对各驱动因子提出了相应的节水措施,为关中地区水资源可持续利用及节水型社会建设提供参考依据。