基于水资源可持续利用的城市防洪体系构建

针对我国水资源利用效率偏低和城市洪涝灾害风险上升问题,通过实施河道疏浚、水环境修复措施,结合“海绵城市”治水理念合理积存利用涝水,采取生态防洪策略确定生态水量,实施河湖补水连通等手段,恢复了河道行洪能力,提高了防洪排涝措施对水资源保护效能。实践证明,基于水资源可持续利用理念的城市防洪体系构建可以实现城市水资源的集约利用和防洪安全的双重目标,为类似的城市新区水系重构提供新的思路和方法。

粤港澳大湾区广东省域城市水资源禀赋及开发利用分析

水资源是基础性的战略资源,开展粤港澳大湾区城市水资源研究对于促进大湾区稳定发展具有重要意义。从水资源开发利用角度,分析大湾区城市水资源自然禀赋、利用状况,分析水资源开发潜力,在此基础上进一步分析水资源开发利用中存在的问题,并提出相关对策与建议。结果表明:从水资源禀赋来看,肇庆、惠州、江门等城市地表水、地下水和水资源总量相对较高,中山、珠海、深圳和东莞相对较低;肇庆、惠州、江门人均水资源量较高,深圳最低;在水资源利用方面,广州用水量最多,珠海最低,人均用水量地区差异明显。用水结构中,大湾区已进入后工业化阶段,服务业比重有较大提升;水资源开发潜力分析发现,深圳、东莞水资源开发潜力较低,惠州、江门和肇庆水资源开发潜力较大;从香港地区、澳门地区和北京等城市经验得出,要实现社会经济可持续发展,要积极采用行业先进的技术,改善用水效率,提高居民的节水意识和养成节水习惯,建设节水型社会,有条件的地方可考虑把外流域调水作为保障供水安全的手段之一。

基于VSD模型的陕南城市群水资源脆弱性评价及影响因子研究

[目的]构建基于社会-经济-生态耦合作用下的陕南城市群水资源脆弱性模型,阐明水资源脆弱性状态,厘定影响因子,助力秦岭地区人水和谐。[方法]基于暴露度-敏感性-适应性(Vulnerability Scoping Diagram,VSD)对陕南城市群水资源脆弱性进行了评价,结合多元统计法,进一步识别了社会-经济-生态耦合作用下水资源脆弱性的影响因子。[结果]2011—2020年,陕南整体水资源脆弱性的变化趋势与商洛市最相似,除2011年极度脆弱外,基本保持在轻度脆弱状态,而汉中市和安康市的水资源脆弱性等级较高,水安全保障程度相对较低;陕南城市群水资源脆弱性的主控因子有生态环境用水量、人均水资源量、年降水量;优化生态环境用水量分配,加强对年降水量与人均水资源量监测,将成为陕南城市群降低水资源脆弱性新的工作重心。[结论]陕南城市群水资源系统安全性的提升与当地注重水生态文明建设以及与社会-经济协调发展有关。此外,构建的VSD模型适用于陕南城市群水资源脆弱性评价,可为缓解人-城-水矛盾提供理论指导。

OBE理念下高校城市水资源管理课程改革及实践探索

该文提出将人文元素融入课堂并顺应OBE教学理念对城市水资源管理进行课程改革。该课程是环境及给排水专业一门理论实践性兼具的模块专业选修课。OBE是以学生为本,采用逆向思维方式建立课程体系的一种新型教育理念;譬如历史、文化、思政等人文元素的融入能增加课堂的趣味性。改革旨在培养环境领域的高级工程技术人才。实践结果表明,OBE理念应用于实际课堂后,教师的授课导向性更明确——注重对学生解决实际问题能力的培养;而在课堂中融合人文元素后学生对课程的理解程度明显加深。故实践该模式对学生提高其综合素质,学习其他课程,培养环保理念和增强创新能力均有积极影响,且能较好地顺应新时代下国际工程教育对专业选修课程的要求。

依法加强城市节水管理 提高城市水资源节约集约利用水平

《节约用水条例》(以下简称《条例》)进一步完善了我国节水政策法规体系。《条例》在全面总结城市节水工作成效的基础上,将实践证明已经比较成熟的改革经验和行之有效的改革举措上升为法规制度,对提升我国城市节水的治理能力、推动城市节水迈入法治化轨道具有重要而深远的意义。

依法加强城市节水管理提高城市水资源节约集约利用水平

《节约用水条例》(以下简称《条例》)进一步完善了我国节水政策法规体系。《条例》在全面总结城市节水工作成效的基础上,将实践证明已经比较成熟的改革经验和行之有效的改革举措上升为法规制度,对提升我国城市节水的治理能力、推动城市节水迈入法治化轨道具有重要而深远的意义。

依法加强城市节水管理提高城市水资源节约集约利用水平

《节约用水条例》(以下简称《条例》)进一步完善了我国节水政策法规体系。《条例》在全面总结城市节水工作成效的基础上,将实践证明已经比较成熟的改革经验和行之有效的改革举措上升为法规制度,对提升我国城市节水的治理能力、推动城市节水迈入法治化轨道,具有重要而深远的意义。

中国四大城市群水资源生态足迹比较

城市群的可持续发展是国家经济社会发展和实现人与自然和谐共生的重要基础,而水资源成为制约城市群发展的关键因素。为推进城市群水资源科学利用,基于水资源生态足迹理论,利用中国四大城市群(京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群)2012~2021年水资源和社会经济发展相关数据,对比分析了地区水资源可持续利用状况。结果表明:①四大城市群10 a来人均水资源、人均生产用水生态足迹呈下降趋势,人均生活、人均生态用水生态足迹呈上升趋势。3种用水生态足迹中,人均生产用水生态足迹占比超过50%,人均生态用水生态足迹占比不足20%。②长三角城市群人均水资源及人均生产用水生态足迹最高,京津冀城市群最低;2015年后成渝城市群的人均水资源、人均生产用水及人均生活用水生态足迹均超过珠三角城市群。③京津冀城市群人均水资源承载力远远低于其他城市群,而人均水资源压力指数及人均生产、生活、生态用水压力指数远远高于其他城市群;2017年后成渝城市群的人均水资源承载力超过珠三角城市群。④研究年份内京津冀城市群均处于生态赤字状态;珠三角、成渝城市群水资源为生态盈余状态,长三角城市群总体为生态盈余状态。⑤随着水资源利用效率的提高,所有城市群万元GDP水资源生态足迹整体呈下降趋势。研究成果可为城市群科学利用水资源、推动城市群绿色均衡发展提供参考。

基于MapXtreme的水资源管理信息系统研究与开发——以北江流域为例

北江流域是广东省重要的水域之一,随着GIS和网络技术的发展,传统的水资源管理手段和技术正面临着各种挑战。针对当前北江流域的管理现状,在系统分析、设计和开发的实践基础上,从各种技术的实现上多方面探讨地理信息系统、网络技术在水资源管理中的结合与应用问题,为应用系统从传统的单机或Intranet向Internet的跨越积累了经验,同时为水资源管理向可持续发展提供了一套较好方案。

安徽省资源型城市水资源承载力时空演变及其驱动因素分析

以安徽省资源型城市为样本区域,建立“人口-水质-水量-社会”评价体系;采用秩和比综合评价法,分级评价安徽省资源型城市水资源承载力;借助标准差椭圆和地理探测器分析研究区域水资源承载力的空间分异性及驱动因子的解释力大小。结果表明:2011—2021年,安徽省资源型城市的水资源承载力指数整体相对较低,2011—2015年以Ⅱ级(超载)状态为主,2015—2021年逐渐改善为Ⅲ级(临界)或Ⅳ级(不超载);安徽北部城市水资源承载力比南部城市更低,但增速较快,不均衡的水资源承载力分布格局正逐步改善;对各市水资源承载力空间分异性解释力最大的因子为生态补水用水量,其次为水污染次数和采掘业从业人员数。

黄河流域城市群水资源利用与经济发展脱钩关系研究

黄河流域最大的矛盾是水资源短缺,如何科学揭示大尺度缺水型流域城市群水资源利用与经济发展之间的脱钩关系,是黄河生态保护和高质量发展的重大战略管理需求,也是水科学与经济学交叉学科的研究难点.本文发展了基于三维水资源生态足迹和Tapio弹性指数的耦合脱钩模型方法,辨识黄河流域城市群2010-2020年水资源生态足迹时空变化格局及其水资源可持续利用水平,从广度和深度多个维度定量揭示了黄河流域城市群水资源利用与经济发展的脱钩状态.结果表明:(1)2010-2020年黄河流域兰西城市群具有最大的水资源生态足迹广度和最小的水资源生态足迹深度,平均值分别为570.73×10^(4)hm^(2)和1.25;宁夏沿黄城市群则具有最小的水资源生态足迹广度和最大的水资源生态足迹深度,平均值分别为2.01×10^(4)hm^(2)和567.05.(2)黄河流域水资源可持续利用水平最强的是山东半岛城市群,相对较低的是宁夏沿黄城市群.(3)水资源生态足迹广度与GDP发生强脱钩和扩张性负脱钩的比例分别为49.68%和36.13%,水资源生态足迹深度与GDP发生强脱钩和扩张性负脱钩的比例分别为41.29%和34.03%,二者均未达到最佳脱钩状态.研究显示,为提升黄河流域水资源可持续利用水平,水资源生态足迹广度与GDP弱脱钩、水资源生态足迹深度与GDP强脱钩是最佳状态.

基于代谢理论的城市群水资源承载力综合评价

【目的】随着中国城市群的可持续发展,水资源短缺和时空分布不均等问题日益突出,水资源承载力对城市群的可持续发展具有重要的理论和现实意义【方法】基于区域水资源代谢理论,构建综合考虑区域水资源特征、社会经济系统特征和可持续发展原则的评价指标体系,采用TOPSIS计算了2019年京津冀城市群(BTHUA)的水资源承载力(WRCC)指数。在综合分析区域水资源现状的基础上,提出了提高区域水资源承载力的建议。【结果】结果显示:2019年BTHUA的整体承载能力指数并不高,北京市(0.5612)、天津市(0.5306)和唐山市(0.4075)评分较高,WRCC处于中等水平,仍有进一步发展的潜力。石家庄市(0.3843)、秦皇岛市(0.3165)、衡水市(0.2952)、承德市(0.2935)和邢台市(0.2674)评分中等,WRCC达到了临界值,并且发展潜力有限。而廊坊市(0.2214)、邯郸市(0.2188)、张家口市(0.2115)、保定市(0.2086)、沧州市(0.2026)评分偏低,WRCC达到上限,进一步发展的潜力非常有限。【结论】根据物质流分析,(1)水资源系统上,京津冀地区整体水资源生产能力不容乐观,水资源开发潜力不足;(2)社会经济上,BTHUA社会规模已经超过了水资源的承载能力,未来还将继续扩大;(3)生态系统上,除北京、天津、秦皇岛市,其余城市生态用水占比皆达不到标准。该研究考虑整个用水系统,可以得到比其他方法更全面、更准确的水资源承载力状况,可以为制定科学、可持续的水资源发展战略提供参考,并提供水资源利用政策和未来社会经济发展的建议。

沿黄城市群水资源-经济-生态-社会耦合协调研究

鉴于水资源、经济、生态、社会间的关联性显著,城市群对推动区域发展具有重要作用,为了给推进黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施提供参考,从水资源、经济、生态、社会4个维度构建评价指标体系,根据2011—2020年面板数据,采用熵权法、变异系数法、耦合协调度模型、核密度模型等,分析了沿黄7个城市群水资源-经济-生态-社会耦合协调状况,并基于引力模型探究了各城市群之间耦合协调关联强度。结果显示:(1)沿黄城市群水资源-经济-生态-社会耦合协调度整体呈上升趋势,但研究时段末耦合协调等级仍普遍较低,山东半岛城市群属初级协调、兰西城市群和宁夏沿黄城市群属濒临失调、其他城市群属勉强协调;(2)各城市群水资源-经济-生态-社会耦合协调度存在较大差异,呈现下游城市群>中游城市群>上游城市群的格局,且部分城市群呈现两极化或多极化态势;(3)沿黄城市群多数城市间耦合协调关联性较弱,只有少数城市间存在轻度及以上关联,跨城市群城市间存在关联的多为轻度关联、少数为高度关联;(4)山东半岛城市群耦合协调度相对较高但不足以带动黄河流域高质量发展,各城市群中心城市耦合协调度也相对较高但不足以带动沿黄城市群协调发展。有针对性地提出了各城市群根据自身发展优势错位发展、加强城市群之间的合作与联系、充分发挥山东半岛城市群的优良港口优势和中原城市群的“中继站”作用等建议。

京津冀城市群虚拟水流动格局变化对区域水资源压力的影响

【目的】合理的虚拟水调动是缓解水压力的重要途径,尤其在人口聚集的城市群地区,用水需求激增导致区域缺水问题严重。城市群内部不同地区间的紧密关联有助于促进虚拟水贸易,对优化城市群水资源配置、缓解水资源压力具有重要意义。【方法】采用多区域投入产出法,解析极端缺水的京津冀城市群内外间及其内部的虚拟水流动格局与变化,并揭示其对缓解区域水压力的作用。【结果】结果表明:(1)2012—2017年京津冀城市群与外部地区的虚拟水贸易量先增加后减少,而城市群内部虚拟水自给量却先减少后增加,2015年后京津冀内部虚拟水贸易增强;(2)京津冀城市群内部虚拟水流动格局呈现明显的时空异质性,虚拟水主要由经济相对欠发达的周边城市流入经济相对发达的中心城市(北京市、天津市、石家庄市和廊坊市),且随时间的推移,流动强度和向中心城市的集中程度均不断加强;(3)虚拟水流动明显缓解了京津冀中心城市的水资源压力,其实际水压力指数比虚拟水流动后的假定水压力指数年均下降12.12%,且下降程度逐年增加,但却加重了周边城市的水资源压力。【结论】京津冀城市群虚拟水流动有效缓解了中心城市的缺水压力,但不同城市的产业结构调整、虚拟水流动格局优化仍有很大提升空间。

基于OWA算子赋权和后悔理论的城市水资源脆弱性评价

为解决城市水资源脆弱性评价方法主观性过强、未考虑自然人有限理性和后悔规避心理行为特征造成评价结果失真的问题,提出基于OWA(有序加权平均)算子赋权和后悔理论的城市水资源脆弱性评价方法。运用DPSIR模型,从驱动力、压力、状态、影响、响应5个方面构建29个评价指标;采用OWA算子对决策数据重新排序,充分考虑数据位置和大小,弱化极端决策数据对权重的负面作用;选择后悔理论中决策数据效用值和理想效用值间的差异性作为评判专家主观性的依据,实现决策主观数据的客观化,从而提升评价结果的客观性。最后对郑州市2017—2022年水资源脆弱性进行评价,并将评价结果与AHP(层次分析法)和后悔理论、OWA算子和模糊数学的评估结果对比分析。结果表明:基于OWA算子赋权和后悔理论的城市水资源脆弱性评价方法评价结果与其他方法评价结果基本一致,均认为郑州市水资源重度脆弱,但该方法评价结果相对误差更小,更贴近实际情况,可更好地用于城市水资源脆弱性评价。

湿地城市盘锦水资源现状分析及对策探讨

盘锦是新晋湿地城市,针对其目前存在的可用淡水资源较匮乏、水资源利用率较低等问题提出解决对策,以缓解盘锦市水资源问题,更好发展湿地城市。

山东引黄城市黄河水资源承载力保障分析

为提升黄河山东段水资源承载力,进一步推动黄河水资源对山东省经济社会发展发挥促进作用,本文在“四水四定”原则下,通过数学模型将水资源承载力数量化,得出山东省引黄城市黄河水资源承载力正在下降的结论,并提出构建评价体系以促进供需均衡、锚定节水方向完善水定额管理体系以提高水资源利用率、推动水系管理共建加强水环境保护以实现水资源可持续利用等措施来提升水资源承载力。

城市化与水资源耦合协调关系及影响因素研究

为促进城市化与水资源关系协调高效发展,推动城市可持续性建设及流域水资源合理利用,计算并分析了2006—2015年马颊河流域城市化系统与水资源系统的综合指数变化,并利用耦合协调及灰色关联度模型,探析流域城市化与水资源系统耦合关系变化的时空特征及主要交互影响因素。研究发现:1)流域城市化、水资源指数均呈总体增长态势,城市化指数由0.001增长至0.940,水资源指数由0.368增长至0.598。其中,人口城市化及水资源利用一级指标对各系统综合指数的作用最大。2)从时间上看,流域城市化与水资源耦合度呈波动上升趋势,耦合协调度及耦合协调等级显著提升,由严重失调发展为良好协调;从空间上看,城市化与水资源耦合协调度存在显著性地区差异,各市耦合协调度高低表现为邯郸>德州>滨州>聊城>濮阳,跨省流域城市化与水资源系统的综合协调性存在较大上升空间。3)流域城市化与水资源系统表现出中高度关联的交互关系。其中,城市人均拥有道路面积和城市排水管道长度是各系统的最高关联影响因素,城市人口密度和水压力指数为最低关联影响因素。

基于熵权TOPSIS-SD的超大城市水资源承载力研究

为有效应对快速城市化和工业化引起的城市水资源供需矛盾,精准评估水资源承载力(WRCC)、探索水资源合理利用模式至关重要。综合考虑水资源与社会、经济、环境之间的动态关系,提出了耦合熵权TOPSIS法与系统动力学(SD)的水资源承载力模拟评价模型;以西南超大城市成都市为研究区,结合情景分析,模拟分析了成都市2019~2035年水资源承载力的发展趋势。结果表明:现有水资源不能满足成都市当前发展模式,水资源承载力在空间上表现为中东部最高、西南部次之、北部最低,尤以中心城区为核心呈现显著辐射效应;单一注重经济发展、产业结构调整或水资源政策调整不利于全面提高区域水资源承载力,综合发展是最佳选择;提升水资源承载力应加强水资源政策调整与产业结构优化的协同作用,尤其是在高密度人口区域。研究成果可为缓解城市水资源供需矛盾,确保超大、特大城市可持续发展提供理论依据。

基于ASP.NET与Web GIS的城市水资源管理决策支持系统开发及应用

开发基于Web框架的水资源管理决策支持系统是实现水利现代化建设的一个重要措施。采用ASP.NET作为开发语言,以MapXtreme为Web GIS平台,开发了B/S模式的城市水资源管理决策支持系统。该系统提供对各类水资源信息进行整理、统计、分析评价、预测和预警等功能。系统在Intranet环境下运行,界面友好,操作方便,具有很强的灵活性和可移植性。