中国工业用水量演变的驱动因素与节水路径

工业是中国第二大用水户,其节水效果直接关系到中国用水总量控制目标的顺利完成。采用对数平均迪氏指数分解模型(LMDI)对中国2000—2018年工业用水量历史演变的驱动因素进行分解。将情景分析法和蒙特卡洛方法结合,对2019—2030年工业用水量未来演变趋势进行多情景模拟,从而判别最优的工业节水路径。研究发现：工业用水强度下降是促进工业用水量下降的主要因素,经济增长和人口规模扩大是促进工业用水量增加的主要和次要因素,工业化水平对工业用水量演变的促增效应和促减效应均有出现;在不同情景下,工业用水量未来的分布演变趋势存在明显差异,当工业用水强度保持现状情景值,工业化水平、人均国内生产总值和人口保持目标情景值时,为最优的工业节水路径。提出需要大力推进工业节水改造,提高经济增长质量,优化调整工业行业结构,提高人口素质,以推动工业节水。     

我国用水总量确定的方法与结果

根据1980—2015年中国用水总量与主要影响因素的系列数据,建立经过统计检验的中国用水总量预测模型,对中国用水总量极值及出现的时间进行预测。为了验证模型预测结果的正确性,提出利用中国人均综合用水量预测中国用水总量极值的方法,在对比国外近几十年人均综合用水量的趋势及中国人均综合用水量特性的基础上,预测了未来中国人均综合用水量的趋势。再根据中国人口峰值及出现的时间,预测出在2030年前后中国用水总量极值达6 500亿m3,之后与中国总人口一起下降,这个结果与模型预测的结果一致,说明该确定中国用水总量极值的模型、方法与结果是合理的,可在其他区域(省、市、区等)借鉴与使用。     

耕地保护规模测算方法研究——以湖北省为例

目前,土地利用总体规划中预测耕地保护规模,主要是通过粮食作物需求量来预测耕地的需求量,然后根据耕地的供给量来分析供需平衡,确定耕地保护的规模.测算方法存在方法单一、科学性不强、预测性不够等缺点,不能较好的预测未来耕地变化趋势.在湖北省土地利用总体规划修编专题研究中,为了避免上述方法带来的缺陷,采用了基于粮食安全需求预测方法、趋势外推法、剩余法和社会经济目标预测法等来测算耕地保护的规模,然后定性的分析各种方法的准确性,并分别赋予每种方法预测结果不同的权重综合确定耕地保护规模.     

北京市工业节水经济效益分析

北京是个缺水的城市,水资源供求矛盾十分突出。北京的工业能否在节水中求得发展,节水的经济效益如何,是人们十分关注的问题。一、北京市工业用水节水发展的几个阶段北京市工业用水节水从1949年到1985年大体可分为三个阶段。第一阶段是1949年到1963年,北京的工业从无到有,初步建成冶金、发电、化工、机械、造纸等工业。工业用水量从3000多万立方米,迅速增加到6.39亿立方米,平均年增长率26％。这一期间,可供利用的水资源量,大于工农业和城市生活的需用水量。     

海南省用水效率测算及可达性分析

针对最严格水资源管理以及水资源消耗总量和强度双控行动提出的效率指标要求,测算海南省预期万元GDP用水量和万元工业增加值用水量,评估用水指标的可达性。阐释了用水效率的影响因素,综合应用时间序列法和灰色等维动态递补模型,对2020年和2025年用水指标进行预测,并将现状年指标与国内外先进水平进行对比分析。结果预估2020年全省万元GDP用水量、万元工业增加值用水量分别较现状年下降27. 7%、36. 2%,能够达到国家要求的控制目标。这一结果为落实水资源消耗总量和强度双控行动提供技术支撑,对于海南省水资源优化配置具有参考价值。     

基于随机前沿生产函数的我国工业用水效率影响因素研究

在收集全国31个省(市、区)1997—2010年工业用水效率及其影响因素相关指标数据的基础上,采用修正的随机前沿生产函数分区建立以万元工业增加值用水量为因变量、影响因子为自变量的工业用水效率分析模型,并辨识出各分区主要影响因子。通过模型拟合误差分析,所建模型平均绝对误差都小于17%,表明所建模型具有比较高的精度,可为未来我国工业用水效率预测及用水效率红线调控提供一定的技术参考。     

基于PVAR模型和VAR模型的工业用水与工业经济增长关系研究

量化工业用水与工业经济增长之间的互动关系,对工业节水具有重要意义。以1998—2015年为考察期,采用PVAR模型和VAR模型分别研究我国东部地区整体以及各省份工业用水与工业经济增长的互动关系。PVAR模型结果表明:工业用水与工业经济增长存在长期协整关系,工业用水的滞后一期对工业经济增长有显著的正向影响,工业用水对工业经济增长扰动的响应经历先上升后下降的倒"U"过程,而水资源却逐渐制约工业经济增长,工业用水的波动主要来自自身且缓慢下降,工业经济增长受到工业用水的影响逐渐加强。VAR模型结果表明:上海市和福建省不能建立VAR模型,剩下的省份所建立的VAR模型、脉冲响应分析以及预测方差分解结果都存在较大的差异性,说明分省研究的必要性。需要将PVAR模型与VAR模型相结合,因地制宜制定具有差别化、针对性的水资源政策以提高工业用水效率,形成水资源利用与工业经济增长的良性循环。     

我国农业全要素生产率的变化及其与公共投资的关系——基于1984—2002年分省份面板数据的实证分析

本文应用参数方法将全要素生产率、技术进步、技术效率纳入统一的分析框架,使用1984-2002年农业分省份投入产出数据对我国农业全要素生产率的变化进行了测算及分解,在此基础上利用农业分省份公共投资的面板数据,对农业生产率与公共投资的关系进行了计量分析,发现农业科研投资与水利灌溉投资能够显著促进全要素生产率的提高,而教育投资对全要素生产率的影响不显著.     

基于遗传算法投影寻踪模型优化的深层次农业用水初始水权分配——以新疆建设兵团第八师石河子灌区为例

[目的]随着土地确权的完成以及土地流转的加快,土地集约化利用进一步得到提高,对水资源初始水权深层次的科学合理分配提出了更高的要求。结合节水优先,以水定地,两手发力以及水资源严控的"三条红线"的节水方针,构建了深层次初始水权分配指标体系分析地区配水的问题。[方法]文章采用实地调研与计算机辅助分析相结合的方法,在充分考虑节水设施投入,节水技术等效率性指标及对土壤环境造成污染的地膜、肥料的使用量等生态优先性指标基础上,共选取11个指标构建石河子灌区农业初始水权分配体系。利用遗传算法投影寻踪模型对数据进行降维处理,用MATLAB数值计算软件编程进行数据归一化处理、优化投影方向。[结果]研究给出石河子灌区水权分配量,并对各区域现状灌水量、严格控制水资源总量下的额定亩均灌水量、优化配置用水量对比分析。结果表明,143团北灌区、152团和石总场3个区域深层次的初始分配量分别为4 183.68万m~3,4 046.05万m~3和6 569.28万m~3。若整个灌区全面实行总量控制与定额管理的目标,可比现状用水量节水约15.67%。[结论]该文提出的深层次农业初始水权分配的体系具有一定的普遍性、有效性,完善了之前没有充分考虑农田生态系统优先性原则的指标体系。在水利改革不断深化的背景下,各地区必须明确水权,精准到户,为完善水价体系和构建水权交易市场奠定基础。     

上海市万元工业增加值用水量指标统计的思考

针对目前万元工业增加值用水量指标统计过程中存在的不合理因素,分析该指标的统计口径、计算方法、发布途径等,指出统计过程中存在的缺陷,提出科学统计万元工业增加值用水量的合理方法,为科学合理开展万元工业增加值用水量指标考核,有效贯彻国家最严格水资源管理制度提供技术支持。     

基于投入产出模型的陕西省虚拟水分析

虚拟水理论和虚拟水贸易是水资源管理的一个重要途径,其中虚拟水贸易量的估算是难点。采用投入产出法对陕西省的直接耗水强度系数、完全耗水强度系数、耗水乘数、产业间的水转移系数及虚拟水贸易及消费量进行了估算。结果表明:陕西省农业是耗水强度最大,但绝大部分是在农业生产环节直接耗水;工业、建筑业及服务业直接耗水较小,绝大部分是间接耗水,尤以服务业较大。而虚拟水贸易评价结果表明陕西省是虚拟水的净输出省,但是面临严峻的水资源短缺问题。建议陕西省强化虚拟水管理,通过产业结构、消费结构和贸易结构的调整来减少本地水资源消耗,实现水资源和社会经济协调发展。     

江苏省水资源可持续利用问题研究

水环境保护和水资源循环利用问题已日益成为江苏省经济增长过程中亟待解决的任务,其核心是提高水资源利用效率。基于2000—2010年江苏省13个市的统计数据,利用数据包络分析方法研究江苏省13个市水资源利用相对效率的时间序列发展情况,利用Malmquist指数法对江苏省水资源全要素生产率进行横向纵向分析,并重点分析了2001年、2005年和2010年江苏省水资源全要素生产率的变化趋势,同时借助空间相关性分析中的Moran指数研究了江苏省13个市水资源效率在空间上的区域特征。结果表明:2000—2010年江苏省水资源利用相对效率呈倒U形发展趋势,11年来全要素生产率整体呈衰退趋势,13个市水资源利用效率差异明显。对此,江苏省各市应根据实际情况采取不同的措施,促进节水型社会的建设。     

虚拟水研究综述与展望

对有关虚拟水文献进行了总结,汇总并整理了虚拟水概念,从测量方法及商品中的虚拟水量测算、虚拟水贸易与流动趋势、虚拟水贸易与水资源配置效率、虚拟水与水足迹、虚拟水与水资源战略这5个方面综述了虚拟水研究的进展,指出在虚拟水研究中工业品的虚拟水研究是弱点,尤其是灰色虚拟水在计量方法方面还需要创新;虚拟水流动与水价(相对价格)的关系在水资源配置及水安全战略的研究中还是空白;虚拟水在节能减排尤其是污水排放治理中的重要性需要全新认识。     

用水总量统计工作组织体系设计的再思考

在经济社会发展新常态和全面践行最严格水资源管理制度的背景下,强化对水资源的总量控制,落实用水总量统计工作亟待解决。在分析与领会统计组织体系设计相关研究成果的基础上,深入多地开展调查研究,了解用水管理与用水总量统计工作的现状,剖析当前研究中存在的不足。在此基础上,指出可行的用水总量统计组织方案有水行政主管部门主导和统计行政主管部门主导两种;并依据目标导向机制,结合两方案的优缺点,提出适合我国经济社会发展的用水总量统计组织体系应由政府水行政主管部门主导。剖析水资源"费"改"税"的趋势,明晰用水总量统计工作与水资源税的关联性,据此阐述用水总量统计组织结构的设计原则,并进一步设计依托于水资源税的用水总量统计组织体系以及各参与主体的任务与职责。     

我国主要粮食作物蓝水用水时序分布图制作

［目的］明确实际蓝水用水的空间分布,有利于用水供需矛盾和水资源短缺分析,为进一步评价蓝绿水的投入量和利用效率,以及合理和高效管理农业水资源提供参考信息。然而目前有关农业用水的数据只有行政单元的统计数据,不利于进行空间分析。发展空间化模型,将统计数据空间化是解决该问题的有效途径。［方法］文章基于蓝水消耗量和蓝水需求量成正比的假设,构建蓝水用水空间化模型,利用气象数据、农业用水统计数据、灌溉农田分布图、主要粮食作物空间分布图、作物系数和生育期数据,生成2003—2012年1km分辨率的我国主要粮食作物（小麦、玉米和水稻）的蓝水用水空间分布图,分析蓝水用水的总体变化趋势以及影响各区域蓝水用水量的主导作物。［结果］（1）华北地区平均蓝水用水量最高。（2）大多数灌溉区蓝水用水量没有显著变化,每年蓝水用水量的标准差低于0004km3。蓝水用水量变化率的绝对值在夏季最大、冬季最小。（3）就各地来说,蓝水用水总量增加趋势最明显的是江苏省,减少趋势最明显的是上海市。（4）就不同作物来说,小麦、玉米和水稻的蓝水用水量增加趋势最明显的分别是江苏、黑龙江、江西,减少趋势最明显的分别是北京和上海。（5）东南沿海地区主要影响蓝水用水量的作物为水稻,在东北及华北地区主要影响蓝水用水量的作物为玉米,其他部分地区主要影响蓝水用水量的作物为小麦。（6）局部验证结果显示该文计算出的蓝水用水量与统计发布的数据存在很高的相关性（R2=095）。［结论］该文发展的蓝水空间化模型可以用于时序蓝水用水分布图的制作,具有一定的应用推广价值。     

江西省水资源生态足迹时空格局

基于水资源生态足迹模型和水资源生态承载力模型,构建包括人均水资源生态盈余(赤字)、水资源生态压力指数和万元GDP水资源生态足迹在内的评价指标体系,对2010—2018年江西省水资源生态足迹时空格局进行分析。结果显示:在时间序列方面,江西省及各地级市水资源生态足迹整体呈波动上升趋势,水资源生态承载力波动较大;在空间分布方面,赣州市和宜春市的水资源生态足迹与水资源生态承载力位居全省前列,其他各地级市差异较大;南昌市部分年份出现人均水资源生态赤字,水资源生态压力指数较大,但万元GDP水资源生态足迹低,用水效率全省最高。     

基于SD模型的海淀区水资源供需平衡模拟与仿真研究

针对北京市水资源短缺的现状,选择海淀区为典型研究区,结合水资源供需系统所具有的复杂系统特征,在综合考虑水资源需求、水资源供给、非常规供水、生态需水、生产需水、生活需水及缺水率的影响等因素的情况下,分析其水资源供需平衡情况。文章采用系统动力学法,建立海淀区水资源供需平衡的系统动力学(SD)模型。并将仿真结果与历史数据对比,验证模型的真实性,进而通过该模型对海淀区2011~2030年的水资源供需平衡情况进行了模拟与仿真分析。根据控制变量的确定原则,提取若干个敏感决策变量,通过调整几种变量的组合,提出了3种发展模式:现状趋势发展型、经济发展型及可持续发展型。到2030年,现状趋势发展型缺水率将涨到58.94%,二产产值为1.30×10~7万元,三产产值为1.94×10~8万元;经济发展型缺水率将涨到56.16%,二产产值为3.06×10~7万元,三产产值为3.54×10~8万元;可持续发展型缺水率将降到25.94%,二产产值为2.15×10~7万元,三产产值为2.53×10~8万元。综合分析,可持续发展型最为可取,但因难以量化缺水率与人口增长率之间的关系,此模式下缺水率也是逐年增加。经济发展型缺水情况最为严重,现状趋势发展型则介于可持续发展型与经济发展型之间。为此,该文最后提出3条对策建议:控制人口与水价、节水治污与雨水资源化、调整产业结构与增加外调地表水量。     

农业空间匹配及其经济增长效应研究——以长三角为例

目的 产业空间匹配是产业发展的重要影响因素,产业发展与区域优势要素相匹配有助于缩小地区间经济水平差距,达到均衡发展状态。方法 文章从水土资源匹配和产业相对优势匹配两个角度定义了农业空间匹配质量,以长三角为例量化该地区41个地级市的匹配质量,随后采用空间滞后模型对农业空间匹配质量的经济增长效应进行了实证分析。结果 结果显示农业水土资源匹配度对长三角农业经济增长效应为-0.146 4,空间计量模型的空间滞后影响力为0.27。长三角各地区农业水土资源匹配状况总体趋势上表现出先提高后降低的趋势,2011—2015年达到最大值。结论 水土资源匹配度对长三角农业经济增长具有显著的负向影响,而相对优势匹配度对农业经济增长的影响不显著。增长模型中体现了空间的适应性,形成了良好的产业空间集聚。科技、劳动力和城市化都是其主要的驱动力,推动着水土资源匹配度在不同时期的变化。     

水资源跨区转移用水效益增值评估模型的构建与应用

对跨区转移的水资源用水效益及其增值进行测算,可以为区域之间水资源利用利益协调提供基础的参考和决策依据,保障不同用水主体之间用水利益的公平共享和水资源的可持续利用。在对各用水部门水资源用水效益评估的基础上,结合水资源跨区转移规模和各地区用水结构等因素,构建水资源跨区转移的用水效益增值评估模型。以浙江长潭水库为例,库区水利工程建成后每年向下游地区转移用水0.29亿t,利用用水效益增值评估模型测算上下游地区工业用水、农业居民用水、城镇公共用水、生态环境用水增值,最终得出水资源跨区转移总的用水效益增值为0.49亿元,验证了该评估模型的可行性和有效性。