美丽中国与联合国可持续发展目标(SDGs)结合的黑河流域水资源承载力评价

水资源是制约干旱、半干旱区社会经济发展的关键因素,结合联合国可持续发展目标（SDGs）指标和美丽中国评价指标,以水资源承载力为核心,从水资源系统、社会系统、经济系统、生态环境系统、协调系统5个方面构建指标体系,基于熵权法确定权重,评价2001-2017年黑河流域各县区水资源承载力及时空分布。结果表明：（1）当前水资源利用效率水平下,2010年以来黑河流域大多数县区GDP均超过最大承载能力,而人口则在2010年以前已超载。（2）从水资源承载综合评价结果来看,2001-2015年随着生态输水工程的进一步实施,水资源承载力有所好转,但中下游波动较大,水资源形势依然十分严峻。（3）控制不断扩展的绿洲面积,减少高耗水农作物种植面积,实施合理用水总量控制和定额管理措施,是减缓水资源压力的重要措施。     

西北干旱地区水资源-城市化复合系统耦合效应研究——以石羊河流域为例

水资源短缺是西北干旱地区经济、社会、生态可持续发展的"瓶颈",定量地分析城市化系统与水资源系统交互作用、耦合机理以及演变规律,对城市化的快速推进和水资源可持续利用具有重要的意义。以典型的西北干旱内陆河流域石羊河流域为例,提出水资源-城市化复合系统耦合度计算模型,构建了耦合度评价指标体系和各项评价因子分级标准,方法简单,可操作性强。结果表明:2001-2010年石羊河流域主要行政区金昌和武威两市,流域水资源承载力在0.22~0.26之间波动,逐年下降,处于准不可承载状态;城市化系统与水资源系统呈初级关联状态,关联度年均增长率分别为-4.28%和-3.53%;水资源对城市化进程的约束强度均大于0.6,属于极强约束,约束度略呈减弱趋势;金昌,武威两市水资源系统与城市化系统距优度均低于0.6,呈从濒临衰退阶段向初级协调阶段发展的微弱态势,年均增长率分别为2.01%和0.96%。由于研究区水资源匮乏,开发程度高,利用效率低,用水结构不合理,导致整个流域水资源与城市化复合系统耦合度介于初级耦合和拮抗状态之间,水资源对城市发展构成极强约束;将研究区水资源及其利用状况与严重干旱缺水的中东国家以色列进行对比,认为石羊河流域水资源承载力还有一定的潜力,并提出我国西北干旱地区水资源管理与调控的有关建议。     

应用模糊综合评判方法对青海省水资源承载力评价研究

应用模糊综合评判方法对青海省水资源承载能力进行了分析评价。探讨了水资源承载能力模糊综合评价的方法,在对青海省水资源特征及开发利用等对承载能力影响的主要因素分析基础上,在评价因素选取、权重分配方面对水生态环境、生态用水因素给予重点考虑。结果表明,青海省水资源有较大开发容量,水资源承载能力的潜力相对较大。青海省水资源开发利用条件和程度不平衡,西宁市出现工程和水质型缺水,内陆河流域共和盆地和黄河一级支流湟水河流域水资源开发利用已达到极限水平。内陆河流域的格尔木河、巴音河的社会用水量和缺水量较大,资源性缺水严重。     

绿洲城市水资源压力及其对城市发展的影响——以乌鲁木齐为例

从水资源人口压力、生态压力、经济发展压力和技术压力4个方面,构建绿洲城市水资源压力评价模型,探讨了乌鲁木齐市1995-2012年的水资源压力指数变化,并分析了水资源短缺对城市发展的影响。研究表明:(1)乌鲁木齐市的水资源压力由1995年的0.32增长为2012年的1.08,呈快速增长趋势,水资源条件、人口快速增长及与发达地区用水定额的差距拉大是主要原因。(2)乌鲁木齐市人均水资源量持续减少,由1995年的729.54 m3/人减少为2012年的377.8 m3/人,减少了近48.21%,已由中度—重度缺水转为极度缺水区域,2009年以来水资源开发利用率甚至超过100%,水资源短缺很大程度影响城市的发展速度与规模。(3)加强水资源管理,实施跨流域调水,适度扩大城市规模,加大节水力度和产业结构调整,提高水资源利用效率,是缓解水资源压力、促进城市健康发展的有效手段。     

水资源约束下的内陆河流域农村劳动力转移研究——以黑河流域张掖市为例

农村劳动力转移和城乡协调发展是各国工业化与城市化发展的普遍现象。目前中国已进入城市化的快速发展期,但同时面临着严重的"三农"问题。内陆河流的劳动力转移除了受经济条件、体制条件的制约外,还深受水资源条件的约束。通过对水资源自然赋存格局和变化状态,时空分布与利用关系的分析,透视资源性缺水与结构性缺水,证明水资源条件的约束性持续存在并有加重的趋势。在保证生态环境良性运行和经济社会持续发展的前提下,分析计算水资源对人口和经济的承载力,结果表明,人口处于超载状态。因此以同步实现水资源的高效配置、缓解水资源压力和农村劳动力转移为主线,通过建立回归模型,分三个层次具体探讨了水资源约束条件下,农村劳动力在农业内部转移、从农业向非农业转移、从农村向城镇转移规模。通过上述劳动力三个层次的转移分析,基本上能够把水资源承载力条件下超载的人口转移出去。     

水资源承载能力评价方法研究及应用

为全面客观评价水资源承载状况,进而为经济社会发展合理布局提供理论支撑,本文在对水资源承载能力评价研究现状进行综述的基础上,考虑水量、水质、水生态3个要素,讨论分析了水资源承载能力内涵,从水资源承载负荷和承载能力2个方面出发,构建了水资源承载能力评价指标体系,采用实物量指标对水资源承载能力各因素分别评价,采用“短板法”全面考虑各要素评价结果,进而得到水资源承载能力综合评价结果。并以河北省为案例进行水资源承载能力评价,最后结合资源承载状况和超载成因,提出了河北省水资源调控措施建议,以验证评价方法的合理性与可行性。     

京津冀水资源承载力风险评估模型构建研究

本文聚焦国家重要战略区——京津冀地区需水压力增大、水资源超载等问题,基于水资源承载力理论,将风险评估引入水资源承载系统,探索建构水资源承载力风险的概念内涵、因子识别与评估模型等理论体系,综合考虑气候变化、城镇化与产业结构变动等影响水资源承载系统的关键因子,利用多种计量经济模型、遥感反演模型与地理信息技术等分别开展水资源承载力危险性、脆弱性与暴露性实证评估研究,旨在客观反映未来京津冀水资源承载状态特征与风险演变规律。结果表明：① 未来京津冀水资源承载力危险性指数平均值为0.531,属中危险等级,其中人口增长与城镇化危险性等级（平均值为0.682,高危险）最高,其次为气候变化危险性（0.471,中危险）与经济与产业发展危险性（0.254,弱危险）。② 未来京津冀水资源承载力脆弱性程度呈升高趋势,脆弱性指数平均值为0.726,属高脆弱等级。③ 未来京津冀水资源承载力暴露性指数平均值为0.483,属于中暴露等级,并呈增强趋势,其中2035年暴露性最强。④ 未来2025年、2030年、2035年京津冀水资源承载力风险综合指数平均值较2016年分别增加了9.3%、11.5%、13.9%,高风险等级城市数量由2016年的3个增加到2035年的9个,高风险城市主要集中在北京及冀中南等地,由此表明未来京津冀水资源承载力风险程度持续加剧,水资源承载系统受风险扰动强烈。     

汾河流域城市化与水资源耦合协调关系研究

通过构建汾河流域城市化与水资源系统指标体系,利用综合评价法对2010—2019年汾河流域城市化和水资源综合水平的变化趋势进行分析,在此基础上构建耦合协调度模型,分析汾河流域城市化与水资源的耦合协调关系。结果表明：汾河流域城市化综合指数整体呈上升趋势,城市化子系统重要程度表现为经济城市化>社会城市化>空间城市化>人口城市化;水资源综合指数呈波动上升趋势,水资源子系统重要程度呈现出水资源利用>水资源水平>水资源保护,水资源环境不断优化,2013年出现短期下降,主要受水资源量和用水量等要素的影响;从时间上看,2010—2019年汾河流域城市化与水资源耦合协调度不断提高,经历了从2010年低水平轻度失调到2019年高水平协调发展过程;空间上,2010—2019年汾河流域六市城市化与水资源耦合协调度不断提升,吕梁、太原、忻州达到良好协调水平,临汾、运城处于勉强协调水平,而晋中则处于磨合阶段的濒临失调水平。     

新疆塔里木河流域水资源承载力评价研究

结合塔里木河2002年自然、社会和经济以及水资源资料,选取了耕地灌溉率、水资源利用率、供水模数、需水模数、人均供水量、生态用水率6个主要因素作为评价因素,应用模糊综合评判模型对塔里木河流域水资源承载能力进行了评价研究。结果表明,流域水资源开发利用已经达到相当规模,在现有经济技术条件下,该地区的水资源承载潜力已相对较小,水资源供需矛盾突出,应由耗水型经济结构向节水型经济结构转变,加强水资源的综合管理,以便科学、合理地利用流域内有限的水资源。     

民勤县2000-2009年来水资源生态环境压力分析

 民勤县面临的水资源危机已经受到人们的普遍关注。水资源生态环境压力是指为了保护人类生存发展的生态环境、以维持整个社会经济活动的正常运行,而对水资源造成的数量和质量上的压力,简称水资源压力。通过从人口、经济和生态3个方面选取多个指标建立水资源压力指数,对民勤近10 a来水资源压力问题进行分析。结果表明,民勤水资源压力较高,属于重度缺水,人口和经济发展挤占生态需水,引起生态环境恶化。多年来通过采取节水、调水、分水等措施,水资源压力指数由2000年的0.627降到2009年0.329,虽然水资源压力有所减缓,但地下水超采和生态环境缺水严重、水资源短缺问题仍未缓解。     

粮食增产背景下松花江区水资源承载力分析

松花江区是中国粮食增产计划的重点地区,这势必对该区的水资源开发利用提出挑战。建立研究区水资源承载力的综合评价模型,选取社会经济指标、用水指标、水土资源对人口的承载指标、水资源供需指标和水环境等5类共10项指标组成评价指标体系,采用聚类分析、层次分析和模糊矩阵的方法进行计算。以2007年作为现状年,1999年为参照年份,得到各年份水资源承载力整体均处于安全状态的结论;结合研究区具体情况对水资源承载力的影响因素进行分析,预测粮食增产条件下研究区水资源承载力的变化趋势。     

内蒙古水土资源平衡及其水资源承载能力

从资源平衡关系入手,定量计算了天然状态下内蒙古的水土资源平衡,揭示了内蒙古自然降水与作物水分需求的平衡关系;采用负载指数与承载力模型,计算了内蒙古的水资源利用潜力与承载能力,揭示了调控下内蒙古水资源支撑能力和保证程度.结果表明:内蒙古高原气候干旱,水分亏缺是自然降水条件下水土资源平衡的主要特征;内蒙古水资源承载力有限,当人均综合用水量达到较高水平时,平水年全区承载力接近超载临界值,偏枯水年全区水资源超载严重;内蒙古水资源承载能力盟市差异显著,水资源普遍短缺是区域人口发展的限制性特征.     

不同水平年塔里木河流域“四源一干”可承载灌溉面积研究

利用水量平衡原理,基于流域水资源量及水资源利用水平、灌溉定额等资料,计算探讨了塔里木河流域“四源一干”现状水平年（2010年）和规划水平年（2020年、2030年）可承载灌溉面积、不同来水频率下规划年灌溉面积超载和生态水保证情况。结果表明：（1）现状水平年,流域可承载灌溉面积为129.06×10⁴ hm²,除和田河流域外其它区域均超载,超载面积为41.7×10⁴ hm²。（2）2020年,25%来水频率下,除开都-孔雀河流域其他区域均不超载。在50%与75%来水频率下,流域规划灌溉面积超载较大,分别为10.21×10⁴ hm²与28.05×10⁴ hm²,管理部门应对规划方案进行科学论证。75%来水频率下,流域生态水保证率为76%,表明枯水期生态水供应存在压力。（3）2030年,25%来水频率下,除开都-孔雀河流域其他区域均不超载。在50%与75%来水频率下,流域规划灌溉面积超载较大,分别为7.06×10⁴ hm²与24.09×10⁴ hm²。75%来水频率下,流域生态水保证率为81%,表明枯水期生态水供应仍然存在压力。研究结果为流域水资源配置及区域可持续发展提供了重要数据支撑与理论依据。     

基于节水视角的中国水资源压力时空演变及影响因素分析

基于水资源节约视角,采用区域水资源规划消耗量占该地区水资源可利用量的比重来测算水资源压力指数,运用趋势分析、探索性数据分析(ESDA)方法对2005—2017年中国31个省市水资源压力指数空间格局演化特征与空间相关性进行分析,并选取8个相关变量,采用地理探测器探究影响水资源压力指数空间分异的因素,结论如下:① 研究期内,部分省份水资源压力指数呈上升趋势,环渤海、长江下游和黄河下游等水资源压力较高地区具有较大的节水潜力;水资源压力空间分布不均,东西方的区域差异大于南北方。② 水资源压力指数具有明显的空间集聚性,且集聚现象不断加强,水资源压力高高集聚和低低集聚地区空间分布较为稳定。③ 2005—2017年,影响全国水资源压力空间分异最主要的因素是万元GDP用水量与万元工业增加值用水量;东部地区水资源压力主要由人口数量、生活用水量、牲畜数量和万元工业增加值用水量决定;中、西部经济欠发达地区主要受万元GDP用水量与COD排放量的影响。     

黑河中游水资源开发利用的阶段潜力研究

建立水资源开发利用阶段潜力的评价指标体系,运用模糊综合评判的方法对黑河中游地区水资源开发利用的阶段潜力进行了分析评价。结果表明:黑河中游地区水资源开发利用已处于中级阶段V₂,水资源开发利用仍保持上升势头,潜力综合评分值较大,达到0.5349,说明水资源的进一步开发利用仍有较大的潜力。其中以甘州区水资源开发利用潜力最大,山丹县最小。黑河中游水资源开发利用阶段潜力的综合评价,为该区水资源的可持续利用提供了科学依据和决策支持,因而具有重要的理论和现实意义。     

基于AHP和模糊综合评判的玛纳斯河流域水资源安全评价

利用AHP（层次分析）和模糊综合评判法,结合2006年玛纳斯河流域土地利用和水资源数据库,并参考流域内各地自然、经济、社会统计资料,选取了4大类20个评价指标对水资源安全进行了综合评价。结果表明,玛纳斯河流域水资源处于不安全水平,其隶属度为0.4699,综合评分值为0.5291;生态安全指数和供需状况指数分别处于基本安全和比较安全水平,水资源量指数和社会经济指数皆处于不安全水平状态。因此,应提高流域的经济技术发展水平和水资源的利用效率,加强水资源的综合管理,控制人口增长,协调好上、下游之间及源流与干流之间的用水关系,以保障流域水资源的安全程度。     

区域水资源承载力概念及研究方法的探讨

在总结区域水资源承载力研究历史和现状的基础上,阐述了水资源承载力的内涵和特点,对目前各种水资源承载力的定义进行比较,分析其中深层次的联系,提出了以"可支撑的合理规模"来描述水资源承载能力的概念。在此基础上,从"社会经济-水资源-生态、环境"复合系统角度综合分析了节水措施对水资源承载力的影响,提出了基于现代进化算法的思想的水资源承载力计算思路。将该模型应用于辽河流域水资源承载力的研究中,分析计算了该地区在规划水平年水资源可承载的规模。实例证明,该模型能够综合反映出水资源的承载规模,可以为当地的发展提供科学依据。     

渭河流域人地关系地域系统模拟

以渭河流域(干流地区)为例,以水资源利用为主线,利用系统动力学方法,建立了渭河流域人地关系地域系统动态仿真模型,并利用Venple软件,选取经济高速发展模式、缺水反馈模式、缺水污染反馈模式、调水耦合模式等4种方案对该系统进行调控实验.结果表明:与传统的数理模型比较,利用系统动力学模型对流域人地关系地域系统进行模拟更能够反映出流域系统的非线性、高阶次和反馈性的特征,可以较好的模拟流域水资源、污染和经济发展的耦合关系;通过对4种情形下建立的不同模式的运行结果进行比较,发现在经济高速发展模型中经济发展速度最快,但是加重了生态环境的负担,同时水资源和经济的矛盾会急剧恶化;缺水反馈模式和缺水污染反馈模式考虑了资源和环境的限制,是对经济高速发展模式的完善;调水渊控模式将区外水资源引入渭河流域,在一定程度上减轻了环境和资源压力,经济保持一定的增长速度,是最接近实际,也是目前对渭河流域人地系统进行调控最可取的方案.建议政府部门在政策制定时考虑经济、资源、环境的统筹发展,综合考虑各种约束条件可能对区域发展造成的影响,使决策更为科学合理.     

基于水资源承载力的干旱内陆河流域城市适度规模研究——以石羊河流域凉州区为例

 以典型的干旱内陆河流域城市武威市凉州区为研究对象,对水资源承载力、城市适度规模的内涵进行阐述;基于可利用水量、水权及水质三要素建立水资源承载能力及城市适度规模计算模型,构建了城市适度规模与实际人口的距离协调度评价模型,并给出评价区间标准;对未来可利用水量、未来可能配水量、未来城市适度规模、水资源超载度进行预测并分析。结果表明：近10 a凉州区的地表径流量变化幅度不大,相比20世纪50年代下降程度显著,凉州区水资源超载度逐年增长,城市适度规模与实际人口的距离协调度处于初级协调发展绿灯区向濒临失调衰退黄灯区过渡阶段。未来20 a水资源超载度增长率降低,基于水资源承载力的城市适度规模远小于预测的城市人口规模,城市适度规模与实际人口距离协调度进入轻度失调双黄灯警区。     

黄河三角洲生态经济区水资源承载力评价及趋势预测

水资源承载力是反映区域水资源对经济社会发展的支撑能力,是衡量水资源与经济、社会、自然是否和谐发展的重要指标。综合考虑经济、社会、自然等因素,构建“承压-压力-协调-管理”四维水资源承载力评价指标体系,通过组合赋权法测度水资源承载力水平,运用M-K趋势法分析其时空变化特征,并运用R/S分析法预测未来发展趋势。结果表明：（1）黄河三角洲高效生态经济区水资源承载力指数呈缓慢上升趋势,整体数值偏低;（2）沿海地区水资源承载力较好,水资源承载力指数由沿海向内陆逐渐降低,承压指数、压力指数、协调指数、管理指数空间特征明显;（3）水资源承载力在莱州湾及黄河入海口部分县（市、区）显著改善,远海地区呈现显著恶化趋势,协调指数和管理指数有所改善,承压指数不容乐观,压力指数普遍恶化;（4）未来变化中,水资源承载力在黄河三角洲高效生态经济区呈现持续改善趋势,惠民县、阳信县、利津县、高青县等地区呈持续恶化态势。