北京市水资源人口承载力的动态模拟与分析

水资源是一个城市人口发展和经济社会发展最重要的不可或缺的资源,而且是难以在短期内改变的资源,因此常常成为决定一个地区或者城市承载力的最"短板因素"而受到极大重视。北京市作为北方干旱缺水城市,随着人口的增长和社会经济的发展,水资源紧张的问题日益显得突出。本文选择系统动力学方法对首都北京的水资源人口承载力进行了定量的动态的分析。模型中考虑了地表水、地下水、再生水以及南水北调水量等供水因素,同时考虑了工农业发展用水、生态用水和生活用水量的变动及其用水结构等变量以及它们的变化核相互作用对人口承载力的影响,并对上述因素未来的各种变化进行了模拟仿真。结果显示,如果按照目前的供水和用水标准以及用水结构,北京市水资源承载力将会随着时间推移而出现下降;南水北调水量的进入虽然能够缓解水资源承载压力,并较大幅度提高北京市人口承载力,但是随着人口规模扩张和工农业生产的发展,北京市的水资源人口承载力会再次出现下降,因此南水北调不能从根本上解决人口承载压力过大的问题。而提高水的综合利用率和改善用水结构将对北京市人口承载力的提高具有重大意义。     

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。     

水资源适应对策影响分析与模拟

水资源适应性管理理论和气候变化对策研究都将脆弱性分析作为对策研究的一部分,并认为适应对策应该具有改善系统脆弱性的能力;然而目前的水资源对策研究中主要关注适应对策实施的经济、环境等影响,而关于适应对策实施导致的区域系统脆弱性变化的分析较为缺乏。本文认为在研究水资源适应对策时,应该综合考虑对策实施引发的经济、社会等具体影响和区域脆弱性的变化,将适应对策改善系统脆弱性的能力纳入对策分析和评价的标准之中。因此,本文首先定性分析了水资源适应对策如何对区域系统脆弱性产生影响,然后构建了对策影响模拟模型,用于估测适应对策的具体影响和对区域系统脆弱性的改善能力;通过综合分析考虑水资源适应对策的影响,可为提供水资源适应性管理提供参考依据。设计三类水资源适应对策,用江西省为实例进行模拟分析,结果显示每项适应对策的影响都具有多样性和传导性;提高水资源要素价格、减少用水补贴和推动技术进步均能提高用水效率、控制经济社会发展用水总量,从而通过减少水资源能开发利用对自然系统的压力、提高人类经济社会的适应能力,综合缓解系统脆弱性。但不同对策具体影响有差异,各有不足之处,且由于区域系统和水资源问题的复杂性,不太可能在短期内靠单一对策迅速改善区域系统状态。因此,应该长期实施"节流"的水资源适应对策,重点提高农业用水效率,综合使用经济手段和技术手段促进用水效率提高和水资源优化配置,控制用水需求增长;同时保持经济稳定增长,通过提高人类适应能力,逐渐改善区域系统脆弱性,实现可持发展。     

长江经济带省会城市用水效率分析

提高水资源使用效率是落实最严格水资源管理制度和水生态文明建设的重要内容。长江经济带是我国重要经济和生态走廊,也是我国正大力打造的经济新支撑带,分析各省会城市用水效率对缓解人水矛盾,促进水生态文明城市建设,推动长江经济带发展具有重大意义。基于2011-2013年长江经济带11个省会城市面板数据,利用超效率DEA模型和Malmquist指数测度各城市用水效率,并用Tobit模型检验其影响因素。①超效率DEA分析结果显示,长江经济带11个省会城市的水资源利用效率总体情况较好。分城市看,武汉、昆明、杭州、贵阳和成都水资源利用效率相对较高,上海和重庆水资源利用效率相对较低。2012年最严格水资源管理制度的实行,证明水资源利用效率受政策因素驱动迹象明显。②Malmquist指数分析结果显示,长江经济带11个省会城市整体水资源利用效率呈衰退趋势;而较低的技术效率变化和纯技术效率是制约长江经济带整体水资源利用效率的关键因素。省会城市中,杭州、合肥、长沙和贵阳TFP值排名靠前,长沙、上海、南昌和杭州技术进步最快;武汉用水效率衰退趋势最为明显和严重,合肥、长沙、杭州的用水效率提升较快。③Tobit回归结果表明,人均GDP、人均水资源量和第三产业比重对水资源利用效率影响较大且呈正相关关系。因此,从以上研究结果可以得出提升水资源利用效率的关键是在切实落实最严格水资源管理制度基础上,积极改进生产技术,普及节水工艺,大力发展第三产业,优化产业结构,最终形成制度、技术和结构的综合节水模式。     

基于模糊综合评判的吉林省松原市农业水资源承载能力分析

在分析松原市水资源特征及开发利用等对承载能力影响的主要因素的基础上,确定耕地灌溉率、水资源利用率、农业水资源利用率、灌溉用水指标、农业供水模数、农业需水模数、地表水开发程度、地下水开发程度8个因素作为松原市农业水资源承载能力综合评价的主要指标,采用模糊综合评判对松原市农业水资源承载能力进行评价,结果表明在研究阶段,松原市农业水资源处于饱和状态,并由饱和阶段向过饱和阶段过渡,到2015年,过渡到过饱和阶段,预示着农业水资源已经出现短缺;同时综合评分值从2010年的0.362下降到2015年的0.295,表明松原市农业水资源开发潜力很小,农业用水出现短缺,应采取控制措施。     

最终需求拉动下区域产业用水驱动因素分解北大核心CSCDCSSCI

要实现最严格水资源管理制度中用水总量控制的目标,需要正确判断相关因素对用水量变化的影响强度和作用机理。影响产业用水量变化的因素涉及从生产层面到消费层面,从结构因素到效率因素。本文从最终需求的视角,同时考虑生产和消费的影响因素,运用投入产出结构分解法,考察了1997-2010年五个时段相关因素的变化对产业用水变化的总贡献和部门贡献。研究结果表明,国内最终需求成长效应和出口成长效应是拉动江苏省产业用水增加的主要原因,产业技术效应和用水强度效应是江苏省产业用水减少的主要因素;第一产业中国内最终需求成长效应是关键拉动效应,国内最终需求结构效应是抑制效应;第二产业中出口成长效应是关键的拉动效应,用水强度效应是关键抑制效应;第三产业中国内最终需求成长效应是关键拉动效应,用水强度效应是关键抑制效应;六大分解因素对各个部门呈现不同的驱动强度。研究结果为不同产业制定相应水管理政策提供决策参考。     

总量控制约束下区域用水结构调控策略及动态模拟

在既定水资源供给下,通过调控区域用水结构,提高用水效率与效益,使经济社会发展与用水总量限制的水资源约束相适应,是目前区域经济社会发展面临与亟待解答的关键科学问题。选择若干指标定量描述用水系统与社会经济系统耦合关系的基础上,以国民经济部门划分和用水主体划分相结合的方式,细化第一、二、三产业、生活和生态用水指标,建立了江苏省用水结构与产业结构、用水需求与经济社会发展指标互动反馈的模拟调控的系统动力学模型。在对当前发展模式下的江苏省用水总量发展趋势模拟预测分析基础上,选择对系统影响显著的参数作为调控变量,设计了5种对比情景,动态模拟水资源供求变化和用水结构变化情况,提出了江苏省用水总量控制下用水结构调控方案和对策,为区域落实最严格水资源管理制度提供决策依据。     

最终需求拉动下区域产业用水驱动因素分解

要实现最严格水资源管理制度中用水总量控制的目标,需要正确判断相关因素对用水量变化的影响强度和作用机理。影响产业用水量变化的因素涉及从生产层面到消费层面,从结构因素到效率因素。本文从最终需求的视角,同时考虑生产和消费的影响因素,运用投入产出结构分解法,考察了1997-2010年五个时段相关因素的变化对产业用水变化的总贡献和部门贡献。研究结果表明,国内最终需求成长效应和出口成长效应是拉动江苏省产业用水增加的主要原因,产业技术效应和用水强度效应是江苏省产业用水减少的主要因素;第一产业中国内最终需求成长效应是关键拉动效应,国内最终需求结构效应是抑制效应;第二产业中出口成长效应是关键的拉动效应,用水强度效应是关键抑制效应;第三产业中国内最终需求成长效应是关键拉动效应,用水强度效应是关键抑制效应;六大分解因素对各个部门呈现不同的驱动强度。研究结果为不同产业制定相应水管理政策提供决策参考。     

基于IPAT等式的甘肃省用水影响因素分析

将经典的IPAT等式扩展为包含人口、富裕程度、用水强度和产业结构4种影响因素的用水分析等式;并利用结构分解模型,将4种影响因素对总用水量变化的贡献分解开,得到不同因素对用水变化的影响.利用模型对1999-2008年甘肃省用水状况进行了实证分析,结果表明:富裕程度对用水量的增加效应最大,最高为2003-2004年(21.07×108m3);而人口变化对用水量的增加效应相对较小,均小于1×108m3;尽管用水效率的提高和产业结构的变化都减少用水量,但产业结构变化对用水量变化的贡献比用水效率的贡献小;此外,单纯地提高用水效率或调整产业结构,并不能保证在环境约束下实现社会经济的发展.因此,随着人口和经济规模的不断扩大,为了满足人民群众不断增长的需求,不仅要从提高用水效率、调整产业结构出发,实现水资源的高效优化配置;更重要的是调整发展思路,摆正人和自然的位置,才能真正实现人和自然的和谐发展.     

中国二元经济中水资源流转模式研究

农业用水效率低下及水资源在工农业两部门间的结构性短缺将成为我国经济转型中面临的主要资源问题之一。如何优化配置水资源,实现工农业两部门的"双赢"是经济发展面临的一个重要课题。文章基于刘易斯-费-拉尼斯模型对二元经济结构体制下水资源流转过程进行系统性的经济学阐述,进而得出水资源在工农业两部门中的流转是从无限供给状态到体现稀缺性的过程。并结合1949-2009年中国水资源的利用情况,对中国水资源在两部门经济中的流转进行了阶段识别和趋势研究,即"余水"流转、"低效水"流转和"竞争性用水"流转,从而为水资源流转的实际操作提供了学理性解释,并据此提出通过建设引水工程基础设施、完善用水额度和税费标准法律规范,健全水资源流转的农业补偿机制和加强农业生产部门节水意识宣传,以完善我国水资源流转制度的相应对策建议。     

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。     

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。     

基于模糊综合评判的新疆水资源承载力评价

选取水资源开发率、水资源利用率、人均水资源量、人均供水量、供水模数、需水模数、生活需水定额及生态用水率共8个主要影响区域水资源承载力的因素作为评价因子,应用模糊综合评判模型对新疆水资源承载力现状进行评价。结果表明:新疆水资源承载力综合评分值为0.3179,新疆水资源开发利用已具有相当规模,水资源供给对国民经济发展有一定的保障,进一步开发潜力较小,在跨越式发展中必须适度发展以保障新疆水资源健康。     

基于NRCA的湖北省水资源利用评价研究

利用湖北省17个地市（州）2003~2008年相关数据，运用标准显示性比较优势指数（NRCA）计算各地区各部门水资源利用的规模、效益优势指数和比较优势度,经分类时空分异分析提出：自然条件、自然资源禀赋、经济发展水平及用水效率是湖北省地区生产用水比较优势的驱动因子；城市化发展水平是生活用水比较优势的主要影响因素。此外，灌溉用水优势区域为江汉平原区；林牧渔业用水优势区域主要分布在沿江地带及山区林牧渔业发达区域；工业用水优势区域为武汉、黄石、十堰等传统工业区。证实了NRCA在水资源优势评价方面的可行性。
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基于定额的南水北调工程两部制水价模型研究

南水北调工程是我国水资源合理配置的重要工程,水价问题是南水北调工程的核心问题,利用合理的水价机制调控水价,能有效减少我国水资源的浪费,促进水资源的合理配置.以南水北调工程受水区用水户用水定额为基础,考虑受水区不同的供水保证率和水源区不同供水年份的情况下,建立了基于定额的南水北调工程两部制水价模型.在该两部制水价模型下,既可以保证南水北调工程受水区各用户的基本定额用水需求,还可以在不同的丰、平、枯水年份,南水北调工程供水保持不同的水价:丰水年份水价低、枯水年份水价高.因此,通过该模型计算的水价,能使受水区用水户最大限度地合理使用南水北调工程供水,有利于南水北调工程的良性运行和工程供水资源优化配置,以及受水区多水源水资源的优化配置.     

汉江流域基于模糊物元评价和数据包络分析的水资源用水效率评价

结合当前水利部在实施最严格水资源管理过程中对用水效率控制的要求,构建了涵盖工业、农业、生活、生态的用水效率评价指标体系和评价标准,采用基于熵权的模糊物元评价法和数据包络分析法(DEA)对汉江流域各行政区2010、2012和2014年的用水效率进行了评价。结果显示:两种方法所得结果一致,即汉江流域各行政区2014年的用水效率均有大幅度提高,主要集中在较高和中等水平;除武汉市用水效率达到最佳水平之外,其他各行政区均为DEA无效,且规模收益均为规模递增,说明汉江流域各地区已经采取措施来提高用水效率,并取得了初步成效,但仍存在很大的节水潜力,需通过节水技术进步和产业结构调整来提高用水效率。此研究结果可为汉江流域水资源利用和节水措施提供参考和依据。     

区域差异下农业用水效率对农业用水量的影响

基于全国30个省份1998~2015年面板数据,采用Super-SBM模型测算农业用水效率,并在观察农业用水量、农业用水效率动静态演进特征的基础上,利用门槛面板回归模型探究农业用水效率对农业用水量的影响。结果表明,全国农业用水量和农业用水效率均呈阶段性下降。农业用水效率对降低农业用水量具有显著的门槛效应,提高农业用水效率是降低农业用水量的有效途径;东部农业用水效率促进农业用水量下降,但须警惕"回弹效应";中部农业用水效率抑制农业用水量增长,且作用逐渐增强;西部农业用水效率提高能够快速降低农业用水量,但作用逐渐减弱。另外,提升农民受教育水平、增加绿水足迹、扩大农业劳动人口能够降低农业用水量,而丰富的水资源禀赋促进农业用水量增加。     

中国虚拟水贸易的测算及影响因素研究

本文测算2005年、2007年与2010年3个年度中国虚拟水进出口贸易量,采用投入产出及IO-SDA等方法分解分析其变化的影响因素。研究结果显示部门间用水系数差距都非常大,直接用水系数最大的农业部门857.9 t/万元(3年平均值,下同),与直接用水系数最小的部门差距达600倍之多。完全用水系数最大的也为农业部门1 078.7 t/万元,与完全用水系数最小的部门亦达113倍。各部门的完全用水系数和直接用水系数也存在较大不同,有些部门完全用水系数和直接用水系数差距很大,如服装皮革羽绒及其制品业部门差距达115倍,食品制造及烟草加工业部门差距达618.5 t/万元;而有些部门差距非常小,如农业部门差距仅仅0.24倍,煤炭开采和洗选业部门差距仅为8.2 t/万元。虚拟水出口量和进口量分别从2005年的1 774.3亿t和1 378.7亿t增加到2010年的2 254.1亿t和1 836.5亿t,且出口量一直大于进口量。影响因素分解显示,在此期间,进出口规模的增加是虚拟水贸易量增加的主要影响因素,其中出口规模合计为103 698.8×10~6t,进口规模合计为80 401.2×10~6t。进出口贸易结构的影响在不同部门间存在较大的差异。真实用水系数和真实中间投入技术是虚拟水贸易变化的主要负向因素,其中真实用水系数对虚拟水出口与进口的影响分别为-36 793.2×10~6t和-34 668.3×10~6t,真实中间投入技术对虚拟水出口与进口的影响分别为-1 719.7×10~6t和-1 660.8×10~6t,表明在此期间用水效率和中间投入效率都得到了改善。另外,直接用水系数和中间投入技术分解出的结构效应都不明显,中间投入进口比率效应也不明显。     

中国省际水资源利用效率的空间分布格局及决定因素

水是战略性经济资源,中国是全世界13个人均水资源贫水国家之一,为解决水资源紧缺问题,确保实现"十一五"规划《纲要》提出的节水目标,关键是用水效率水平。在当前的经济、技术水平下,中国未来可能实现的节水潜力在于省际之间水资源利用效率的差异,科学地计算各个省域的用水效率就成为一项基础性的工作。应用随机前沿生产函数方法,测算省域的用水技术效率;将用水量引入C—D生产函数,计算出考虑水资源因子的省域全要素生产率;在此基础上,运用空间相关分析方法研究技术效率和全要素生产率之间的空间关系,结果表明:中国水资源利用效率存在明显的区域差别,省际的用水技术效率和全要素生产率都存在差异,两者之间存在空间相关,有空间集聚趋势,效率等级结构在时间上存在着稳定性。导致技术效率和全要素生产率差异的主要原因在于资金生产率等,从省际实际出发,制定并实行差异化的政策,为提高用水效率、实现节水目标打下基础。     

菏泽市水资源开发利用及供水安全保障规划研究

优质水资源的短缺制约着区域经济的可持续发展,本文在深入分析菏泽市水资源禀赋、供水水源、供水结构、用水现状与用水结构的基础上,辨识现状水资源开发利用中存在的问题,并在此基础上进行远期生活与城市需水预测,提出相应的生活供水水源保障与远期城市发展供水水源安全保障的保护对策:加强水利工程建设,高效利用跨流域调水,禁止使用深层地下水,合理利用浅层地下水,扩大使用再生水,同时进行城市节水建设,实现城市水资源与经济发展的协调可持续。