太湖流域水资源阈值探析

针对经济社会高速发展背景下水资源可持续利用问题，从水资源自然属性和社会属性出发，探讨了水资源阈值概念与内涵，提出水资源阈值可以表述为基于自然属性的水资源规模阈值和基于社会属性的水资源配比阈值，区域水资源阈值应为二者的有机耦合。以太湖流域为例，分析计算了太湖流域的水资源阈值：太湖流域的水资源规模阈值为1788亿m3；根据流域经济发展现状及未来规划目标，在流域生态和环境系统用水控制目标以及水体纳污能力约束下，社会经济系统用水阈值为156.4亿m3，占流域水资源规模阈值的531%；生态用水配比占流域水资源规模阈值的469%，充分体现了以生态为主、人水和谐的可持续发展理念。与2030年社会经济发展目标相对应的社会经济系统内部配比阈值分别为：生活用水98%；一产用水266%；二产用水582%；三产用水54%，为流域水资源持续利用提供了可资借鉴的依据     

基于用水总量控制的水资源承载能力分析研究——以赣江袁河流域为例

通过界定水资源承载能力的概念和内涵，提出基于总量控制条件下人口 经济 水资源三者系统协调耦合的水资源承载能力分析计算方法，分别采用产业结构调整和水资源优化配置模型等措施，以赣江袁河流域水资源承载能力分析计算进行例证。研究结果表明：在用水总量控制、保障社会发展水平和人均GDP水平条件下，（1）优化后行业用水定额下降，流域需水总量减少，水资源利用效率提高，目标年2015年和2030年流域需水量调整后较调整前分别减少036亿m3、090亿m3，较调整前下降了23%和53%；（2）对于不同目标年，优化后用水区域可承载GDP和承载人口有所增加，2015年和2030年全流域可承载GDP分别增加2649亿元和15191亿元，全流域可承载人口分别增加773万人和1874万人     

高质量发展模式下内蒙古河套灌区的可交易水量

黄河流域必须推进水资源节约集约利用,推动流域高质量发展。水权交易是运用市场机制实现水资源优化配置,促进水资源高效流转的有效手段。可交易水量是水权交易的基础要件之一,如何在高质量发展模式下科学测算可交易水量,是保障转让方水资源安全,促进水权交易顺利实现的关键。文章提出高质量发展模式下水权交易中可交易水量的测算方法,为灌区开展水权交易,测算可交易水量提供理论依据。首先,充分考虑水权交易对转让方用水安全的影响,界定可交易水量是转让方在保障自身生产、生活、生态等用水的前提下,在水权交易中可转让的水量。其次,依据中国水权交易政策分析得出可交易水量来源于节水潜力,国内水权交易实践显示农业节水潜力是当前及未来可交易水量的主要来源。再次,遵循高质量发展模式下保障粮食安全、实现水资源节约集约利用的原则,提出农业节水潜力的估测方法。最后,分析可交易水量的影响因素,确定调整系数,提出农业节水潜力中能够转化为可交易水量的测算方法。将该方法应用于国家高质量发展战略的施力地区以及中国水权交易的典范——内蒙古河套灌区,得出2021—2025年内蒙古河套灌区农业节水潜力分别为11.0713亿m³、11.5496亿m³、12.0486亿m³、12.5692亿m³、13.1123亿m³。依据内蒙古河套灌区可交易水量影响因素分析以及内蒙古水权交易政策规定,取可交易水量调整系数为2/3,计算得出内蒙古河套灌区2021—2025年可交易水量为7.381亿m³、7.700亿m³、8.032亿m³、8.379亿m³、8.742亿m³,为内蒙古河套灌区乃至黄河流域测算可交易水量提供借鉴。     

西部地区农业资源利用的效率分析及政策建议

农业生产能否持续发展直接决定着,区域可持续发展能否实现。农业生产活动以土地资源、水资源作为主要的生态要素．并以化肥等作为外界投入要素。西部地区农业生产用水占用水总量的70％以上,农业也是国家实施退耕还林（草）工程。进行生态建设的主战场。通过计算西部地区备省区的耕地、水资源,化肥等主要农业资源消耗系数。对西部地区主要农业资源的科用效率进行了评价。结果表明：西部地区耕地资源的平均消耗系数为2．68m^2／kg粮食,农业水资源的平均消耗系数为1．10m^2／kg粮食．化肥的平均消耗系数为0．078m^2/kg粮食。根据计算结果,提出了提高西部地区土地资源,水资源以及化肥资源利用效率的政策性建议。     

基于社会经济发展水平的济南市水资源资产与负债研究

考虑到唯GDP论考核中存在的缺陷,以及资源短缺、环境污染、生态恶化可能带来的影响,本文从社会经济发展水平视角,联合考虑水资源的水质、水量问题,以全国各省(自治区、市)为参照构建全国平均用水水平、先进用水水平的计算标准,开展水资源资产的价值量计算。以产值与用水的关联为依据划分农业、工业、建筑与服务业和虚拟生态业,以综合用水效率系数判断用水效率高低,以综合水质系数判别水质状况的好坏,结合区域拥有的水资源量,构建了完整、全面、可适用于全国的水资源资产与负债计算体系,并以山东省济南市为研究对象,计算用水效率与水质作用下的相应系数,得到资产与负债综合系数,并以此为基础对济南市的水资源总资产与负债以及人均资产与负债进行了详细的分析计算。结果表明:2005—2015年,济南市的综合用水效率不断提高,均高于全国平均用水水平,但与全国先进用水水平相比仍有一定差距;整体的水质状况正在逐年改善;基于全国不同用水水平的水资源总资产与人均资产变化情况趋于一致,资产整体呈上升趋势,但存在波动。以全国平均用水水平为计算标准时,2006年水资源总资产以及人均资产最低,分别为55. 25亿元、924. 85元; 2013年水资源总资产以及人均资产最高,分别为171. 99亿元、2 878. 75元。以全国先进用水水平为计算标准时,2006年水资源总资产以及人均资产最低,分别为47. 96亿元、802. 76元; 2013年水资源总资产以及人均资产最高,分别为143. 82亿元、2 407. 27元; 2014年水资源总负债以及人均负债最低,分别为40亿元、669. 51元; 2005年水资源总负债以及人均负债最高,分别为168. 20亿元、2 815. 34元。     

河南省粮食生产态势及其能力提升对策

河南省是全国最大的粮食主产区,大力发展现代农业和建设国家级商品粮基地,对于保障国家粮食安全和促进"中部地区崛起"具有重要意义.本文基于1996-2007年河南省相关统计数据,在阐述河南省在全国粮食生产战略地位的基础上,分析了河南省粮食生产态势,揭示了影响粮食生产潜力开发的主导因素;按照新时期国家扶持农业发展的政策导向,着眼河南省耕地变化趋势、农业生产管理和提高粮食单产水平等关键环节,提出突破粮食生产中的障碍因素,提升粮食综合生产能力,实现农业可持续发展的具体对策.     

水足迹视角下黑龙江粮食生产用水绿色效率研究 ——基于三阶段SBM-Malmquist指数分析法

黑龙江省作为中国粮食安全“压舱石”，其水资源的合理有效使用为粮食生产提供了重要保障。基于水足迹理论对2000~2017年间黑龙江省14个区域内粮食生产水足迹和灰水足迹进行测算，以此作为投入产出指标，运用三阶段超效率SBM-Malmquist模型分析黑龙江省粮食生产用水绿色效率的时空特征。结果表明：黑龙江粮食生产水足迹总量呈现先上升再下降特征，各地区差异较大，主要受各区域粮食产量、种植结构和单位面积产量的变化而引起；受粮食增产对化肥的需求以及化肥零增长政策的影响，粮食灰水足迹总量整体呈现先上升后下降的特征；在剔除了随机误差和环境影响因素后，外部因素对纯技术效率的抑制作用明显，规模投入不足是扼制粮食生产用水绿色效率提升的瓶颈；黑龙江粮食生产用水绿色效率呈现由上升到平稳的趋势，除哈尔滨和农垦总局外，各区域之间效率值较低；粮食生产用水绿色全要素生产率变化主要依赖于技术进步变化，受纯技术效率变化的限制影响。建议黑龙江省应进一步发展现代化大农业，依据各区域特点扩大生产规模，加大科技投入和技术创新，从粮食生产结构、化肥施用量入手，优化调整生产过程中的投入、产出要素是提高粮食生产用水绿色效率的重要途径。     

基于要素成本核算的水资源管理研究

基于虚拟水理论,以玉米和小麦为例,运用生产函数模型分析水资源要素成本,结果显示:我国现行生产成本核算指标体系和方法低估了旱作粮食生产过程中的水资源投入,造成了水资源成本忽略,其中小麦亩均水资源忽略成本为23元,玉米为169元,;考虑虚拟水投入,小麦生产中水资源要素成本(32元/亩)远低于玉米(174元/亩),从资源利用的经济成本考虑,我国一方面可以通过贸易途径满足国内对玉米的需求缺口,另一方面可以用小麦替代饲用玉米;水资源要素成本忽略的空间差异较大,地表水资源相对丰富的长江、淮河和海河流域水资源要素成本忽略程度最高,导致这些地区农业生产用水粗放,加剧了农业面源污染态势,不利于绿色农业发展和资源节约型社会建设;新疆等地表水资源较少的区域水资源利用成本高,间接地提高了资源利用效率。因此,建议未来旱作粮食生产要素成本核算中充分考虑虚拟水含量及由此引起的水资源要素成本增加,有利于提高水资源利用效率,促进资源节约型社会建设。     

用水总量控制下行业配水权重不完全信息动态博弈

流域水量的合理分配是实现流域水资源可持续利用的基础和前提,而行业配水权重是流域水资源分配的关键问题之一。博弈论借助于严谨的数学模型研究对策行为中利益冲突各方是否存在着最合理的行动方案,是找寻最合理行动方案的有效工具。基于不完全信息动态博弈理论,以广东省东江流域为例,研究了流域行业配水权重博弈过程及其最优解确定途径,并将基于用水总量控制的激励与惩罚机制引入至构建的行业配水权重博弈模型,以提高配水方案的可操作性。结果表明:(1)行业配水权重满足子博弈精炼Nash均衡目标的一阶条件可由水资源可利用量、河道内生态需水量、各行业需水量及其用水效益指标综合决定。(2)采用逆向归纳法求解东江流域初始行业配水权重博弈模型,2020年流域生活、工业、农业及和河道外生态环境配水权重系数分别为0.72、0.71、0.69和0.46,特枯来水年各行业相应配水量分别为20.2亿m~3、28.57亿m~3、33.61亿m~3和2.05亿m~3。配水结果较为客观合理,体现了行业用水的优先顺序。(3)用水总量控制指标下,明确配水的激励与惩罚额度是行业配水博弈的关键;通过用水的激励与惩罚机制,迫使各行业用水量在流域用水总量控制指标范围内重复博弈,增强行业节水积极性,提高用水效率,最终逐步实现各行业用水的个体理性和全流域水资源开发利用的集体理性相统一。研究结果有利于保障最严格水资源管理制度的有效实施,为变化环境下流域行业水量分配提供科学的决策依据。     

浙江省粮食贸易中的虚拟水研究

贸易中的虚拟水研究使人们认识到地区的水资源危机可以通过全球性的经济贸易来缓解。虚拟水的进出口是水资源的一个来源，通过贸易的形式、利用各种外部资源来缓解内部水资源的紧缺，最终解决水资源短缺和粮食安全问题，是社会实现水资源社会化管理、生态环境安全和社会经济可持续发展的战略保障。以浙江省为研究对象，首先利用各类农作物虚拟水含量标准，核算了1997~2006年10 a间浙江省粮食贸易的虚拟水含量。然后比较浙江省全年用水量和用水结构，计算得出粮食贸易产生的年净进口虚拟水量占浙江省年总用水量7.41%左右，占到年农业灌溉用水的1717%。研究结果表明，过去10 a浙江省粮食贸易的虚拟水是浙江省水资源的一个重要的补充。〖     

我国水资源需求量动力学预测及对策建议

水资源是社会经济发展的重要物质基础和不可替代的自然资源。要实现党的十六大提出的全面建设小康社会的宏伟目标,水资源是必不可少的支撑条件。通过动力学模型,对未来20年我国工业、农业和生活需水量及总需水量进行预测,预测结果表明：按方案1,到2022年我国需水量约为5 500亿m3,按方案2,需水量约为7 400亿m3。而到2022年全国供水能力可能达到6 500亿m3 左右,可供水量为6 100～6 500亿m3 。方案1的预测结果小于可供水量,但这种方案很难实现。方案2的预测结果大于可供水量,出现较大缺口,在GDP增加1%的情况下,需水量增加1 800亿m3 左右,这也是我们面对的现实问题。     

中国粮食产量变化的驱动效应及其空间分异研究

粮食安全是一个国家和地区经济和社会稳定发展的基础,而粮食产量则是衡量粮食安全的最为重要指标,研究粮食产量变化的驱动效应对于实现其持续稳定增长具有重要意义。综合考虑种植业结构、农林牧渔业结构、农业生产经济收益、农业劳动力等各因素对粮食产量的影响,从农业经济学的视角出发,构建了粮食产量分解的理论框架。基于这一框架,将粮食产量变化分解为种植经济的粮食安全效应、农业结构调整效应、农业劳动力农业经济收益效应、农业劳动力当量效应等4种。采用对数平均迪氏分解模型(LMDI)和粮食生产的空间转移系数,揭示了4种效应对1978—2014年中国粮食产量的时序变化以及2000—2013年全国31省(市、区)粮食产量的空间变化的影响程度。研究结果表明:无论从时间还是空间变化方面,农业劳动力农业经济收益效应都是驱动粮食增产的首要因素,种植经济的粮食安全效应则是抑制粮食增产的首要因素。在政府主导模式下,农业结构调整对粮食增产的负面影响较小,而在农户主导模式下,农业结构调整对粮食产量的负面影响明显增强,这一结果在粮食主产区表现尤为明显。1978—2014年,中国劳动力当量效应对粮食产量变化由正向驱动作用不断向负向抑制作用转变,且其对粮食增产的抑制作用不断增强,这一现象在粮食主产区表现也尤为突出。因此,为促进中国粮食产量持续增长,尤其需要发挥政府在粮食主产区农业结构调整中的主导作用,在确保农民生产粮食基本收益的基础上,加快延伸粮食生产产业链,进一步增加农民收入来源,促进劳动力资源在城乡之间的有效配置。     

参与式灌溉管理对农户用水行为的影响

参与式灌溉管理的核心在于保障农业高效、公平用水和农业灌溉的可持续发展.本文通过对甘肃省张掖灌区用水户协会参与灌溉管理制度对农户用水行为影响的实证分析结果表明,用水户协会的成立、排灌系统的完善、农业生产结构的调整和水权市场的建立等因素,在一定程度上提高了农户灌溉水的利用效率,缓解了张掖灌区水资源短缺的局面.然而,由于当前用水者协会"自上而下"的行政管理导致用水户在灌溉管理中并不具有真正的发言权和决策权,用水户对灌溉管理的民主参与并没有达到节约用水的目标.为此,我国应建立完善用水户参与灌溉管理的激励机制和灌溉管理中的民主决策机制,使协会成员真正参与到灌溉工程的建管、灌溉水价的制定和剩余水权的流转和分配中来,保证农户通过参与灌溉管理获得更为可观的效益,是我国未来用水户协会灌溉管理制度改革的一项重要内容.     

基于系统动力学—投入产出分析整合方法的江苏省产业用水综合效用分析

产业用水结构的欠合理一定程度上制约着社会的发展,如何科学评价产业用水情况,取得在经济效益、水资源和环境资源约束下的协调发展已成为目前区域社会经济发展面临与亟待解答的科学问题。以江苏省为例,提出了系统动力学—投入产出分析整合方法,在构建反映产业结构、用水结构和排污结构的互动反馈的水资源综合利用系统动力学模型基础上,通过敏感性分析确定对系统影响较大的关键变量,运用投入产出分析技术,对江苏省各部门用水特性、排污特性和经济效益特性进行计算测度,由此构建了3种产业发展模拟方案。依据系统动力学模型输出结果,对2025年3种方案下的重点产业部门用水综合效用情况进行对比分析,进而优选出"节水治污型"方案,并最后提出保障方案实施的对策建议,为江苏省产业和用水结构调整提供决策依据。     

陕西省生产用水变动的驱动机制分析北大核心CSCDCSSCI

水资源是人类社会发展不可或缺的重要战略资源,是社会经济可持续发展的基本保障。我国是一个缺水的国家,人均水资源只有世界平均水平的四分之一,而陕西人均水资源只相当于全国的52%,人口和经济集中的关中地区只相当于全国平均水平的15%。针对生产用水消耗问题,采用LMDI方法从经济规模效应、产业结构效应和用水技术效应三个方面分析了陕西省用水变动的驱动因素及影响程度。根据本文对陕西省2001年至2011年生产用水量变化的因素分解分析,可以得到4个结论:1陕西省生产用水消费量呈波动增长趋势,用水的增长速度远远落后于GDP的增长速度,生产用水量和经济发展呈现明显的"脱钩"效应;2经济规模效应是驱动陕西省生产用水增加的主要因素,经济增长带来的用水压力依然巨大,如果不考虑结构调整和用水效率进步,10年间陕西省用水量增长幅度将超过140%;3农业生产比重的下降是经济结构效应驱动陕西省生产用水下降的主要原因,但是其他行业的结构调整总体上对抑制用水增加起负面作用;4通过技术进步效应是抑制陕西省用水量增加的主要因素,特别是农业、石油和天然气开采业、金属矿采矿业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、通用专用设备制造业等耗水行业的用水效率提高有效减少了用水总需求。文章最后结合实证分析结果提出了提高陕西省水资源利用效率的相关建议:1加强用水总量控制,努力提高水资源循环利用率,从而有效抑制生产用水的快速增长;2加快产业结构调整,逐步降低高耗水产业的比重,依托陕西省的科技和教育资源优势,大力发展装备制造业、高技术产业和现代服务业,快速提高高效用水行业的经济结构比例;3强化企业生产过程和工序用水定额管理,通过阶梯水价、节水奖励政策促进企业积极研发使用低耗水的生产工艺;4加强农业节水技术的应用,兴建高效节水灌溉工程,降低农业用水量。     

长江流域农业用水效率研究:基于超效率DEA和Tobit模型

提高农业用水效率对于农业可持续发展和保障粮食安全具有重大意义。考虑降雨量中绿水资源对农作物生长的重要性,将绿水资源纳入农业用水总量,全面分析长江流域农业用水效率变动趋势。基于1998~2011年长江流域10个省份的面板数据,运用超效率DEA和Tobit模型对流域农业用水效率进行了测度和影响因素的检验。研究发现:(1)在研究期间内,长江流域农业用水效率呈现出波段式上升态势;流域各区段的用水效率呈下游、上游、中游依次递减的区域分布格局。(2)灌溉费、节水灌溉技术和农业对外开放度对流域农业用水效率有显著的正向效应;人均水资源量和年降水量均对流域农业用水效率有负向关系,但只有降水量在统计上显著。研究结果表明应当提高长江流域,尤其是中上游水资源禀赋较高地区的农业用水效率;在农业节水的具体政策方面,调整农业灌溉水价、加强农业技术创新能力和扩大农业经济对外开放程度能够取得较为显著的节水效应。     

山东省水资源利用研究

山东省水资源可利用形势严峻,2002-2008年水资源总量已不能满足全省总的供水需求量。预测2020年山东省的水用水需求量为256亿m3,已经超过了全省水资源总量的数值,处于弱不可持续状态。     

陕西省生产用水变动的驱动机制分析

水资源是人类社会发展不可或缺的重要战略资源,是社会经济可持续发展的基本保障。我国是一个缺水的国家,人均水资源只有世界平均水平的四分之一,而陕西人均水资源只相当于全国的52%,人口和经济集中的关中地区只相当于全国平均水平的15%。针对生产用水消耗问题,采用LMDI方法从经济规模效应、产业结构效应和用水技术效应三个方面分析了陕西省用水变动的驱动因素及影响程度。根据本文对陕西省2001年至2011年生产用水量变化的因素分解分析,可以得到4个结论:1陕西省生产用水消费量呈波动增长趋势,用水的增长速度远远落后于GDP的增长速度,生产用水量和经济发展呈现明显的"脱钩"效应;2经济规模效应是驱动陕西省生产用水增加的主要因素,经济增长带来的用水压力依然巨大,如果不考虑结构调整和用水效率进步,10年间陕西省用水量增长幅度将超过140%;3农业生产比重的下降是经济结构效应驱动陕西省生产用水下降的主要原因,但是其他行业的结构调整总体上对抑制用水增加起负面作用;4通过技术进步效应是抑制陕西省用水量增加的主要因素,特别是农业、石油和天然气开采业、金属矿采矿业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、通用专用设备制造业等耗水行业的用水效率提高有效减少了用水总需求。文章最后结合实证分析结果提出了提高陕西省水资源利用效率的相关建议:1加强用水总量控制,努力提高水资源循环利用率,从而有效抑制生产用水的快速增长;2加快产业结构调整,逐步降低高耗水产业的比重,依托陕西省的科技和教育资源优势,大力发展装备制造业、高技术产业和现代服务业,快速提高高效用水行业的经济结构比例;3强化企业生产过程和工序用水定额管理,通过阶梯水价、节水奖励政策促进企业积极研发使用低耗水的生产工艺;4加强农业节水技术的应用,兴建高效节水灌溉工程,降低农业用水量。     

基于敏感度分析的江苏省粮食生产与耕地数量变化动态响应研究

江苏省作为我国重要的粮食生产基地,其耕地资源变化不仅影响区域的可持续发展,更关系国家的粮食安全。以江苏省55个县域为研究单元,结合数理统计和GIS空间分析,研究2000～2015年江苏省耕地与粮食生产的时空演变及粮食生产对耕地资源变化的敏感程度。结果表明:(1)江苏省耕地总体呈减少趋势,其中耕地相对稀疏区主要分布在苏锡常地区,而集聚区主要分布在苏北;粮食生产的空间格局与耕地分布基本一致,但总量呈增加趋势,2015年江苏省粮食产量达到3561×10~4 t,为2000年的1.15倍。(2)耕地重心与粮食产量重心的移动方位大致相同,均表现为向北偏西方向移动。(3)对比2000～2009年和2009～2015年两个时期,江苏省粮食产量对耕地资源变化的敏感性逐渐减弱。随着农业技术的发展,区域粮食生产对耕地面积的依赖程度逐渐降低,保护耕地与保障粮食安全亟需因地制宜,针对不同敏感性地区合理布局粮食生产。     

2003～2011年四川省各市(州)农业水足迹时空变化与驱动力研究

运用水足迹理论和计算方法,系统分析了四川省各市(州)2003~2011年农业水足迹的时空动态变化趋势与农业水资源利用效益,并采用灰色关联度法分析其驱动力因素。研究结果表明:(1)四川省各市(州)农业水足迹和人均农业水足迹均呈增加的趋势变化,成都市、南充市、达州市农业水足迹较大,2011年农业水足迹分别达82.44×108,45.56×108,41.02×108 m3。人均农业水足迹各市(州)差距不大,其中成都市和攀枝花市略高。(2)农业水资源利用效益方面显示:四川省各市(州)农业水足迹净贸易量均为正值,属于农业水资源净输出地。2006、2009、2010和2011年农业水资源匮乏度较高,成都市水资源紧缺度最高,2005~2010年均在200%以上。(3)驱动因素方面显示:耕地复种指数和人口总数是农业水足迹变化的关键驱动因素,关联度分别是0.643 3和0.632 5。建议提高水资源利用效益,适当控制高耗水农产品生产规模,合理配置水资源,实现空间和季节用水的协调性。