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灌区农业水资源承载力模型研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2005年第4期33卷 135-138页

作者：段春青邱林黄强陈晓楠西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 华北水利水电学院设备处河南郑州450008

　在前人承载力研究的基础上提出了承载力的新见解,定义了承载力的四要素,并根据农业生产的实际情况提出了灌区农业水资源承载力的概念,建立了农业水资源承载力计算模型,该模型计算时考虑了农业水资源的两个特殊性,即各种作物的被承载... 详细信息

　在前人承载力研究的基础上提出了承载力的新见解,定义了承载力的四要素,并根据农业生产的实际情况提出了灌区农业水资源承载力的概念,建立了农业水资源承载力计算模型,该模型计算时考虑了农业水资源的两个特殊性,即各种作物的被承载能力及作物的需水和供水过程。最后将模型应用于河南省第三濮清南灌区,验证了模型的正确性。

关键词：灌区农业水资源承载力量化模型

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滇中受水区农业水资源承载力评价研究

人民长江 2020年第11期51卷 97-102,208页

作者：朱赟熊玉江苏沛兰顾世祥太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 长江科学院农业水利研究所湖北武汉430010 云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明650021

为摸清滇中受水区农业水资源的开发利用程度,支撑滇中引水二期工程水资源优化配置,在分析滇中受水区农业用水特征及影响因素的基础上,构建了农业水资源承载力评价指标,利用模糊综合评价法对滇中引水工程受水区35个县(区、市)2012~2015... 详细信息

为摸清滇中受水区农业水资源的开发利用程度,支撑滇中引水二期工程水资源优化配置,在分析滇中受水区农业用水特征及影响因素的基础上,构建了农业水资源承载力评价指标,利用模糊综合评价法对滇中引水工程受水区35个县(区、市)2012~2015年的农业水资源承载力进行了研究。研究结果表明:①受水区的整体农业水资源承载力偏低,农业水资源开发潜力较小,其中,10个县(区、市)的承载力处于过饱和状态,14个县(区、市)的承载力处于饱和状态,7个县(区、市)的承载力处于有一定承载力的状态。②整个受水区综合评分均未超过0.5,说明农业水资源开发利用潜力不大,应在尽快建设滇中引水二期工程的同时,大力推广节水技术与节水措施,实现由耗水型农业向节水型农业的转变,确保区域农业绿色可持续发展。

关键词：农业水资源承载力评价指标模糊综合评价滇中受水区

基于主成分分析的吉林西部地区农业水资源承载力评价

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长江科学院院报 2014年第9期31卷 11-16页

作者：桓颖张文静王楠吉林大学环境与资源学院长春130021 长春工程学院水利与环境工程学院长春130012

农业是吉林省西部地区经济发展的主要支柱之一。面临着吉林省西部地区农业发展的规划前景,正确评估农业水资源承载力已成为该区农业可持续发展所面临的重要因素。在收集相关资料及借鉴前人已有研究的基础上,运用主成分分析法,选取9个影... 详细信息

农业是吉林省西部地区经济发展的主要支柱之一。面临着吉林省西部地区农业发展的规划前景,正确评估农业水资源承载力已成为该区农业可持续发展所面临的重要因素。在收集相关资料及借鉴前人已有研究的基础上,运用主成分分析法,选取9个影响指标作为评价因素对吉林西部地区农业水资源承载力进行分析和评价。结果表明:1影响吉林西部农业水资源承载力的主成分包括:社会经济、水资源利用程度、耕地情况和人口数量;随着社会经济的发展,人口数量和耕地面积的增大,水资源的供需矛盾将越来越突出;2依据评价结果,将研究区划分为农业水资源承载力较好、一般和较差3个部分,农业水资源承载力较大的地区在研究区北部偏多,而农业水资源承载力较小的地区都在研究区南部,反映出研究区北部的水资源供需矛盾较研究区南部小;3前郭县和白城市区的农业水资源承载力较其他地区大,这与该两地区的水资源量较其他地区丰富有关,同时,前郭县和白城市的节水措施以及用水方式都比其他几个地区先进,其他农业水资源承载力较弱的地区可以借鉴这2个地区的用水方式,以期提高本地的农业水资源承载力。作为以农业为主要经济发展支柱的地区,为了加快当地的经济发展速度,应加强当地的水资源管理与利用,提高水资源利用率,如充分利用客水和雨洪资源等,同时,也要加强水资源用户的节水意识,并考虑适当采取一定的经济措施。

关键词：农业水资源承载力分析评价主成分分析法供需矛盾吉林西部

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海河流域农业水资源承载力评价研究

水利水电技术 2020年第4期51卷 47-56页

作者：康健王建华王素芬中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 水利部发展研究中心北京100038 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

为充分了解水资源支撑当前农业发展规模所处的状态,以科学调整农业发展战略及相应政策,保障海河流域水安全及粮食安全,开展农业水资源承载力评价研究。在构建农业水资源承载力评价体系的基础上,通过熵权法确定权重,采用基于集对分析理... 详细信息

为充分了解水资源支撑当前农业发展规模所处的状态,以科学调整农业发展战略及相应政策,保障海河流域水安全及粮食安全,开展农业水资源承载力评价研究。在构建农业水资源承载力评价体系的基础上,通过熵权法确定权重,采用基于集对分析理论的五元联系数法对海河流域农业水资源承载力进行评价,并通过模糊综合分析法验证该结果。研究结果表明:两者计算结果基本相同,表明计算方法可行。研究结论为:山西、内蒙古、辽宁的承载潜力处于V3级临界状态,北京、天津、河北、河南、山东的农业水资源承载力处于V4级饱和状态,表明海河流域的农业水资源承载力的强弱与地下水失衡状况密切相关。通过承载能力"等级逆推",得出现状条件下流域内各行政区的地下水开采率及有效灌溉面积的适宜区间,即:未来海河流域地下水需减少开采1.782×10^10~2.031×10^10 m^3。

关键词：农业水资源承载力集对分析模糊综合评价熵权法

人民胜利渠新乡灌区农业水资源承载力评价研究

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人民胜利渠新乡灌区农业水资源承载力评价研究

作者：张泽选华北水利水电大学

学位级别：硕士

随着我国社会经济的不断发展,加之人类不合理活动的负面影响,以及无节制的任意开发水资源,导致水环境恶化问题不断加剧。为了缓解水资源短缺带来的恶性问题和治理水环境污染问题,针对人民胜利渠新乡灌区展开农业水资源承载力评价。本研... 详细信息

随着我国社会经济的不断发展,加之人类不合理活动的负面影响,以及无节制的任意开发水资源,导致水环境恶化问题不断加剧。为了缓解水资源短缺带来的恶性问题和治理水环境污染问题,针对人民胜利渠新乡灌区展开农业水资源承载力评价。本研究在基于可持续发展和农业水资源概念的基础上,综合考虑了农业水资源承载力的各类影响因素。首先,对新乡灌区内各县区2015-2019年的供需平衡关系进行了初步分析;然后,利用耦合协调度分析法,探究了不同地区社会型和自然型影响因素的协调作用关系。基于以上分析,选取了8项评价指标建立了灌区农业水资源承载力评价体系。通过模糊集对分析和TOPSIS分析分别对灌区各县区2015-2019年的农业水资源承载力状况进行了评价预估;最后,根据"木桶理论"的三因素约束确定了实际承载力状况,并通过差值对比、相关系数和相对误差研究了两种评价结果的精度。研究结果表明:(1)耦合协调度时序结果表明,在新乡灌区除新乡县外,其他六县基本呈现出协调关系得到改善的趋势,其协调指数均表现为逐年上升。这表明随着社会生产水平的提高,社会型影响因素对自然型影响因素的协调作用程度逐渐增强。从空间分布上分析,延津、封丘、卫辉的协调程度相对较差,表明该三个地区社会活动影响自然降水、水资源和生态流量的能力还相对很弱,一方面表现为当地经济和科技水平抵抗干旱等灾害能力较差,另一方面说明当地水生态环境受人类活动影响较少,人们对于生态保护的意识还没有得到足够重视。(2)耦合协调度空间分布结果表明,新乡县在2015年降水较少,生态需水也较多,但人口最多,所需要的水资源相对较高,其社会型影响因素与自然型影响因素之间的协调关系表现为优质协调;而封丘和延津两县降水量为最小,人口也为最小,但节水灌溉面积比较低,耦合协调程度表现为中级失调。这表明在人口和农业较多的县区,生活和农业用水需求过多,用水矛盾更为突出,水环境质量较差,社会型影响因素对农业水资源承载力的影响较大。而在人口较少的地区,农业科技应用较少,水环境质量相对改善,农业水资源承载力受降水和水资源可利用量的限制更加明显。(3)综合权重分析结果表明,节水灌溉面积率、水资源开发利用率和生态需水比三个指标的权重较高,对新乡灌区农业水资源承载力的影响较为显著。其中,耕地灌溉率对此灌区农业水资源承载力影响最大,其权重占比为0.37。节水灌溉面积比例、水资源开发利用率和生态需水比占比分别为0.15、0.12、0.11,生态相关指标共占所有权重的26%,对农业水资源承载力影响十分关键。(4)模糊集对分析和TOPSIS分析的评价结果显示,2015年和2016年的农业水资源承载力评价数值最高,即承载力最差。从时序分析表明,2015年、2016年的评价数值最高,即承载力最差。这主要是由于2014年发生了严重干旱,2016年发生了特大暴雨,导致连续的旱涝灾害严重影响了农业和灌区管理情况,生态属性严重减弱。从空间分析表明,原阳县、封丘县的农业水资源承载力状况表现较差,卫辉和获嘉的农业水资源承载力状况表现最优,其中新乡县由于种植面积较大,人口较多,人类活动对农业水资源承载力状况影响作用较强,其承载力状况趋势也较为多变。(5)精度对比结果表明,除了2015年外,两种评价方法评价结果与实际灌区承载力等级基本一致,并且对比结果表现较为稳定,模糊集对分析和TOPSIS分析的评价结果与实际承载力状况的相对误差RMSE均小于2%,这表明基于生态考量的灌区农业水资源承载力评价体系具有较为良好的合理性,可以较为准确地反映灌区农业水资源承载动态变化。

关键词：农业水资源承载力模糊集对分析 TOPSIS模型生态需水比三因素约束

我国农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调研究

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我国农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调研究

作者：覃梦香贵州大学

学位级别：硕士

随着我国工业化和城镇化的不断推进,生产要素高速非农化、农村水土环境污损化等问题日渐凸显。新形势下外部环境的变化和国家对“三农”的角色定位促使我国将乡村振兴、农业可持续发展放在国家发展全局的突出位置。乡村振兴战略是解决... 详细信息

随着我国工业化和城镇化的不断推进,生产要素高速非农化、农村水土环境污损化等问题日渐凸显。新形势下外部环境的变化和国家对“三农”的角色定位促使我国将乡村振兴、农业可持续发展放在国家发展全局的突出位置。乡村振兴战略是解决“三农问题”的总抓手,“三农问题”产生的根源在于农业农村生产要素的失调,农业水资源与耕地资源的耦合协调更关系着农业可持续发展。本文以我国31个省份为研究对象,通过研究2005-2019年面板数据样本,从农业供水、农业用水、农业节水、耕地经济效益、社会效益、生态效益六大方面构建农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调指标体系,运用Mann-Kendall检验法分析两系统耦合协调度的时序特征,莫兰指数检验两系统的耦合协调度是否具有空间相关性;最后基于构建的指标体系分析影响农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调关系的最大障碍度因子。研究结论如下:(1)2005-2019年我国耕地利用效益的综合评价得分一直高于农业水资源承载力综合得分,代表我国耕地利用系统一直优于农业水资源承载系统,两者之间还存在一定差距。农业水资源承载力与耕地利用效益的耦合协调度在2005-2019年具有稳步增长的趋势,说明农业水资源承载力与耕地利用效益呈现出相互促进、相互支撑的作用。(2)2005-2019年农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调度的全局Moran’s I指数均为正且显著,代表农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调度有较强的空间相关性和依耐性,不同地区的农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调关系在空间上呈现显著的地区差异。(3)从准则层障碍度因子来看,耕地利用的社会效益和经济效益是影响我国农业水资源承载力与耕地利用效益耦合协调度的最大障碍因素;从指标层障碍度因子来看,节水灌溉面积比例、农业供水模数以及人均耕地面积在2005-2019年对两个系统耦合协调度的阻碍度最高。在微观分析影响两系统耦合协调度障碍度因子的基础上,从推广灌溉节水技术、提高耕地利用率等方面有针对性地提出相关建议措施。

关键词：农业水资源承载力耕地利用效益耦合协调

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人民胜利渠灌区农业水资源承载力评价研究

乡村科技 2022年第22期13卷 130-135页

作者：李彦彬张泽选王跃雄华北水利水电大学河南郑州450046 河海大学江苏南京210024

为充分了解灌区农业水资源承载力状况,探究当前水资源支撑农业发展的潜力,保障灌区水安全及粮食安全,针对人民胜利渠开展了承载力评价研究。从社会需求、社会经济、水资源利用、水资源生态4个方面共选取8项评价指标构建灌区农业水资源... 详细信息

为充分了解灌区农业水资源承载力状况,探究当前水资源支撑农业发展的潜力,保障灌区水安全及粮食安全,针对人民胜利渠开展了承载力评价研究。从社会需求、社会经济、水资源利用、水资源生态4个方面共选取8项评价指标构建灌区农业水资源承载力评价体系,并结合层次分析和模糊集对分析法进行评价。研究结果表明,评价结果与实际结果基本吻合,该评价指标体系具有一定的合理性和可靠性。分析表明,人民胜利渠的农业水资源承载力值于2012—2019年呈现出先增后减的趋势,灌区承载力状况逐渐好转,但仍处于临界承载状况,部分地区甚至处于严重超载状况。因此,建议相关部门继续提高对灌区水资源量和水生态保护的重视程度。

关键词：人民胜利渠层次分析法模糊集对分析农业水资源承载力

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基于主成分分析的黑河中游农业水资源承载力评价研究

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国土与自然资源研究 2023年第2期 71-74页

作者：张丽霞刘淑英王平张瑞浩王静怡甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070

以黑河中游农业水资源承载力为对象,运用主成分分析法、熵权法对黑河中游农业水资源承载力从时间和空间两个角度进行评价分析。结果表明,(1)影响黑河中游农业水资源承载力的主要因素有耕地灌溉率、地表水与地下水资源量。(2)从时间上来... 详细信息

以黑河中游农业水资源承载力为对象,运用主成分分析法、熵权法对黑河中游农业水资源承载力从时间和空间两个角度进行评价分析。结果表明,(1)影响黑河中游农业水资源承载力的主要因素有耕地灌溉率、地表水与地下水资源量。(2)从时间上来看,2015年、2016年与2017年均处于中等承载力,2018年处于弱承载力,2019年处于高承载力。总体来看,2015—2019年黑河中游农业水资源承载力呈上升趋势。(3)从空间上来看,甘州区处于高承载力,民乐县和临泽县处于中等承载力,高台县和山丹县处于弱承载力且山丹县承载力最小。黑河中游各县(区)农业水资源承载力存在明显差异,要因地制宜,采取针对性措施,提高农业水资源承载力,促进农业生产的可持续发展。

关键词：农业水资源承载力黑河中游熵权法主成分分析法

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奇台县农业水资源评价与优化配置研究

奇台县农业水资源评价与优化配置研究

作者：常春华新疆大学

学位级别：硕士

在干旱、半干旱地区水资源是敏感性因子,是社会经济发展的重要制约因素,而农业用水又在各行业用水中所占比重最大,所以农业水资源能否持续利用,将对水资源的可持续利用产生重大影响。但是,由于农业用水管理水平不高和灌溉方式不合理,农... 详细信息

在干旱、半干旱地区水资源是敏感性因子,是社会经济发展的重要制约因素,而农业用水又在各行业用水中所占比重最大,所以农业水资源能否持续利用,将对水资源的可持续利用产生重大影响。但是,由于农业用水管理水平不高和灌溉方式不合理,农业水资源的有效利用较低,造成了严重浪费。本文在农业水资源持续利用理论的基础上,对奇台县农业用水供需平衡进行了分析,得出农业水用水供需平衡状况;并在对农业需水量进行估算的基础上,运用灰色系统GM(1,1)预测方法,预测奇台县2010、2015年不同保证率下的农业需水状况,分析其余缺水程度。本着本地化、适于量化、科学性、动态与静态相结合等原则,选取评价指标,应用模糊综合评判方法,以新疆水平作为参考标准,计算了奇台县现状及未来农业水资源级承载力的状况。并运用线性规划理论,建立作物种植结构的目标模糊优化模型,对主要农作物进行作物种植比例和灌溉水资源的分配,对优化配置结果进行了分析。针对奇台县农业用水供需平衡矛盾问题,分析其原因并提出解决对策。本文主要结论如下:(1)奇台县农业用水量所占比重较大,河水的灌溉利用率较低, 1996-2005年农业灌溉毛需水量比较大,由于种植作物面积的影响,每年毛需水量差别比较大,都处于缺水状态,农业缺水程度比较严重;而相对于每年的净需水量来说,都小于区域对农业的供水量,有余水量和节水的空间。(2)2010年和2015年奇台县农业需水量相对于2005年来说有所增加,增加幅度不大,仍处于缺水的困境。农业水的短缺将严重制约地区的农业发展。(3)在2005年奇台县农业水资源承载力处于饱和阶段,而2010、2015年则处于过饱和状态。农业水资源利用由饱和状态转变到了过饱和状态。在将来的农业发展中,不适宜大规模的开发农业种植面积,而应调整农业种植结构和提高利用率。(4)通过农作物结构调整,五种主要农作物的面积变化很大,小麦、玉米和大麦的面积有所减少,油料和甜菜的面积增加,尤其是对综合效益优属度高的甜菜面积增加较多。要使灌区综合效益最大,在现有农业供水量不足的情况下,必须要调整农业种植结构和减少农作物种植面积,使农作物种植面积和水量实现最优分配。

关键词：农业水资源供需平衡农业水资源承载力优化配置