虚拟水研究的理论方法及现状分析

虚拟水作为新的水资源观已成为水科学的研究热点,在解决水资源短缺等方面发挥着重要作用。文中针对国内外虚拟水研究进展,分析了有关虚拟水的理论、方法及其现状。     

虚拟水研究进展

在解析虚拟水、水足迹等概念内涵的基础上,系统地梳理了产品虚拟水核算、区域虚拟水贸易评估、虚拟水变化机制3个领域的研究进展。产品虚拟水核算中重点分析了中间产品和最终产品虚拟水计算方法,并对国家、行政区及流域尺度的虚拟水核算案例进行了简要分析;区域虚拟水贸易评估中分析了自上而下和自下而上两类方法的使用情况;虚拟水变化机制分析中综述了结构分解分析等多种驱动力分析方法。在总结研究进展基础上,讨论了目前研究中值得进一步深入探索与完善的问题,展望了虚拟水未来的重点研究方向,包括虚拟水核算模型精度改进、价格杠杆对虚拟水的影响、虚拟水水量与水质联合评价体系以及虚拟水战略实践与优化方案改进等。     

虚拟水理论与方法的研究进展

虚拟水是当前研究的热点领域,是实体水资源概念在经济社会领域中的拓展。本文在对虚拟水相关概念和意义介绍的基础上,对国内外有关虚拟水问题的研究进展分虚拟水理论研究、虚拟水贸易与粮食安全、虚拟水战略、水生态足迹、虚拟水量化等5个方面进行了归纳和总结,最后探讨了未来虚拟水的研究方向,认为水资源概念的扩展、虚拟水的量化、以虚拟水概念理论制定相关政策、水生态足迹和虚拟水贸易平衡等5个方面是未来可以深入讨论的重点。     

区域虚拟水贸易发展状况及对策分析

虚拟水是指以虚拟的形式隐含在产品或服务中的水的数量.文章总结了虚拟水贸易相关理论,并分析了虚拟水与实体水的关系后,将全国划分为8个二级区域,分别计算并比较了各区域近5年虚拟水贸易量的平衡情况,并针对不同区域的虚拟水贸易发展水平的不同制定了相应的虚拟水贸易对策,以期对确保我国粮食安全与生态安全,实现以水资源的可持续利用,支撑经济社会可持续发展的目标起到一定支撑作用.     

虚拟水研究分析

虚拟水作为21世纪的一种新水资源观,为缓解我国水资源压力和粮食安全问题开辟了研究的新领域.在分析虚拟水概念的基础上,对虚拟水贸易、虚拟水战略、水足迹、虚拟水量化结合研究现状进行实例分析,证实了我国实行虚拟水战略的可行性.结合虚拟水在我国的发展情况,提出进一步的研究重点.     

水足迹理论研究综述

水足迹概念的提出,有别于传统的"取水"指标,创新性地将人们的生产和消费与水资源的消耗和污染联系起来,让人们意识到水资源的总体消耗和污染最终是与生产、消费产品的类型和数量密不可分的。水足迹理论应用研究为水安全战略研究提供了重要基础,成为了水资源管理领域的研究热点之一。本研究从水足迹核算的时空尺度(A级、B级和C级尺度)、水足迹核算范围(蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹)、水足迹可持续性评价及其国内实证研究四个方面对国内外水足迹的研究现状展开评述,并对其研究前景进行了展望。     

水足迹的理论、核算方法及其应用进展

在阐述水足迹相关理论的基础上,对水足迹定量核算的模型与方法进行了比较和评述,对其相关应用进展进行了总结。水足迹的核算方法主要有Bottom-up分析法、Top-down分析法和Input-output模型法,它们在计算水足迹时所采用的公式和适用范围均有差别;目前国内外水足迹研究主要集中于产品水足迹、区域水足迹、国家水足迹以及基于水足迹理论的其他应用研究;贸易的虚拟水流量分析和虚拟水战略、量化人类水足迹消费对生态环境的影响、衡量水足迹的经济效益以及开发水足迹定量计算模型等内容将是今后研究的重要方向。     

虚拟水基础理论研究及展望

虚拟水是解决水资源短缺问题和水资源安全问题的新概念,成为近年来国际水资源研究的新动向。它的提出为解决区域水危机提供了新思路,已成为水资源领域的研究热点。本文在探讨虚拟水基本理论的基础上,系统阐述了虚拟水的最新研究进展,并展望了亟待进一步研究的科学问题。     

虚拟水理论在河北省农业用水管理中的战略应用分析

从河北省水资源匮乏的实际以及虚拟水理论入手,调查分析了河北省主要粮食产品的区域贸易量和出口贸易量以及由此引发的虚拟水的流出量,得出河北省2000-2005年输出的虚拟水总量平均为20.78亿m3,这期间粮食作物灌溉用水量平均为202.48亿m3,占粮食作物用水量的10.26%。据此,在深入探究虚拟水理论应用于农业用水管理的理论基础上,进一步提出虚拟水理论在河北省农业用水管理中的应用思路。     

山东省水足迹演变趋势及水资源管理对策

水足迹是反映人类对水资源消费利用情况的一个全新概念。本文从虚拟水的角度计算了山东省2005—2011年的水足迹和人均水足迹,并在此基础上探析其发展变化趋势及影响因素,进一步明确山东水资源开发利用和管理的方向及对策。     

加快水质在线监测系统研制为水资源管理提供装备支撑

水资源管理需要提供快速准确的信息．达到水资源信息采集、传输、接收、分析评价和预测预报的现代化，最基础的工作就是建设水资源监测系统。通过分析国内外水质监测情况及国内需求，探讨水质在线连续自动监测仪器和系统的应用前景以及国产化研制的作用。     

虚拟水理论在河北省的应用

依据虚拟水的计量分析方法,对2005年河北省单一农产品虚拟水量和动物产品的虚拟水量进行了计算,得出河北省2005年城乡居民消费产品中的虚拟水含量为484.72亿m3,为实体水利用量的2.3倍;5种动物产品虚拟水总含量为121.17亿m3,单位产品虚拟水含量平均值为2 597.60 m3/t,9种农产品虚拟水总含量为363.55亿m3,单位农产品的虚拟水含量平均值为648.44 m3/t,具有较大的虚拟水应用潜力。依据2005年河北省的虚拟水、用水量及用水结构,分析了虚拟水战略对河北省的影响及其发展潜力。认为对于河北省这样的缺水地区,运用虚拟水手段可有效解决实体水调用的工程费用问题。建议密切结合自身的产业优势,发展高新技术产业、药业,适当从邻省调入粮食。     

中水回用现状与发展前景

概述了国内外中水回用的研究进展状况,阐明了中水回用的意义,提出了中水回用存在的问题及解决办法.     

水资源适应性利用理论及其在治水实践中的应用前景

水系统受气候变化和人类活动的影响,一直在不断地变化,因此水资源的开发利用也应适应这种变化,而不能按照固定的控制阈值或约束条件来进行。当然,也不是被动的、随意的去适应。在对水系统及其与环境变化关系剖析的基础上,分析了水资源适应性利用的原理与模式;基于对环境变化下水资源适应性利用机理的认识,提出水资源适应性利用理论的框架体系,阐述了其基本理念和关键内容;基于对我国现代治水实践的分析,分析了其暗含的水资源适应性利用理论的内容,以及我国治水实践中存在的问题及应用水资源适应性利用理论解决这些问题的可能途径。研究认为,水资源适应性利用理论对水资源合理开发、综合利用、科学管理具有重要的指导作用,为环境变化下水资源利用研究与实践奠定理论基础。     

基于虚拟水和广义水资源的区域水资源可持续利用评价

以虚拟水为切入点,基于对区域虚拟水生产、消费与水资源之间的关系分析,建立了由经济压力指数和社会压力指数构成的区域水资源承载状态评价指标体系。以郑州市为实例进行研究,结果表明,在1998—2005年间,除2000年和2003年外,经济压力指数均小于1,对经济发展而言区域水资源处于超负荷利用状况;社会压力指数均大于1,对社会发展而言区域水资源处于供需平衡状况。结合水资源承载状态的判断标准及类型,郑州市水资源处于超载状况,超载原因主要是区域经济发展过热。水资源承载状态及趋势分析表明,郑州市水资源超载状态持续发展,从长远来看,区域水资源利用是不可持续的。针对郑州市水资源利用不可持续的特点,指出应通过产业结构升级和优化虚拟水生产结构,使郑州市区域水资源的压力状况逐渐改观。     

虚拟仿真技术在水利工程运行管理中的应用研究

虚拟仿真技术已广泛应用于水利工程的勘测、规划、设计、施工等领域,针对流域内水利工程联合调度、长距离输水工程运行管理、单个水利工程运行维护与管理、水利工程运行机理研究等,综合探讨了虚拟仿真技术在水利工程运行管理中的应用.