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汾河流域水资源承载力评估及生态敏感性分析

环境工程学报 2024年第2期18卷 359-370页

作者：李静文李振涵吴海滨朱宗强于洪伟谢琤琤胡承志桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 山西大学资源与环境工程研究所太原030006 中持新概念环境发展宜兴有限公司宜兴214000

汾河流域是山西省重要的水资源供给区,是促进山西省区域协调发展的重要区域,汾河流域高质量发展的关键在于汾河生态环境保护与社会经济协调发展。利用DPSIR-TOPSIS模型对汾河流域水资源承载力进行分析,结果表明,2012—2021年汾河流域的... 详细信息

汾河流域是山西省重要的水资源供给区,是促进山西省区域协调发展的重要区域,汾河流域高质量发展的关键在于汾河生态环境保护与社会经济协调发展。利用DPSIR-TOPSIS模型对汾河流域水资源承载力进行分析,结果表明,2012—2021年汾河流域的水资源承载力水平实现了阶段性增长,高质量经济发展水平和高水平水资源保护的协同推进促成了水资源承载力的整体平稳上升。基于层次分析法和空间分析法的生态敏感性分析结果表明,轻、中、高敏感区占汾河流域的79.51%,极敏感区占区域的14.45%,植被覆盖度是影响区域生态敏感性的重要考量。本研究对汾河流域水资源承载力和生态敏感性的时空变化进行了综合评估,为汾河流域高质量发展路径设计提供科学依据。

关键词：汾河流域水资源承载力生态敏感性

黄河流域水资源承载力与高质量发展的耦合协调及其驱动机制研究

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中国农业资源与区划 2024年

作者：谢群卢泽花贠晓哲北京信息科技大学经济管理学院

[目的]黄河流域水资源短缺，供需矛盾突出，水资源合理利用是高质量发展的核心。水资源承载力与高质量发展的耦合协调发展，有利于黄河流域人地系统耦合与可持续发展。[方法]本研究基于水资源承载力评价理论，研究黄河流域水资源承载力... 详细信息

[目的]黄河流域水资源短缺，供需矛盾突出，水资源合理利用是高质量发展的核心。水资源承载力与高质量发展的耦合协调发展，有利于黄河流域人地系统耦合与可持续发展。[方法]本研究基于水资源承载力评价理论，研究黄河流域水资源承载力和高质量发展水平的耦合协调度及其驱动因素。[结果]结果表明：2000-2020年，黄河流域水资源承载力水平与高质量发展水平均呈现上升趋势，各地市得分存在显著差异；各地市水资源承载力与高质量发展水平的耦合协调度逐步提高，整体由濒临失调衰退和勉强协调发展向初级协调发展转变，空间上呈现下游地区＞中游地区＞上游地区的特征；黄河流域耦合协调度的提升是多因素及其交互共同驱动的结果，产业因素是影响耦合协调的主要因素。[结论]未来，黄河流域应持续提升水资源利用效率，促进产业结构、土地利用和人口数量的耦合，实现水资源可持续利用与区域高质量发展。

关键词：水资源承载力高质量发展耦合协调地理探测器黄河流域

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四川省水资源承载力时空变化格局及驱动因素

水文 2024年

作者：伍巧贺秀斌鲍玉海吕佼容崔宁博尹飞虎中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室中国科学院大学四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室/水利水电学院新疆农垦科学院

四川省水资源极为丰富，但空间分布不均、季节性与工程性缺水等问题突出，亟须评估水资源承载力现状及变化趋势，为水资源合理配置提供科学支撑。从水资源、社会经济、生态环境3个方面构建评价指标体系，采用主成分分析法分析四川省2012... 详细信息

四川省水资源极为丰富，但空间分布不均、季节性与工程性缺水等问题突出，亟须评估水资源承载力现状及变化趋势，为水资源合理配置提供科学支撑。从水资源、社会经济、生态环境3个方面构建评价指标体系，采用主成分分析法分析四川省2012—2021年水资源承载力的时空变化及关键驱动因子，并利用灰色预测GM(1，1)模型预测2022—2026年承载力的变化趋势。研究表明：（1）2012—2021年四川省水资源承载力波动上升，且具有显著的空间差异，东西部差异较大，西部高原地区的甘孜州、阿坝州水资源承载力最高，东北部和南部地区承载力波动变化，中部地区承载力整体上升。（2）森林覆盖率、人均GDP、第三产业增加值占GDP比重和人口密度是全省尺度上影响水资源承载力的主要指标，而总用水量、人均水资源量和人口密度是市州尺度上的主要影响因子。（3）2022—2026年的水资源承载力在全省尺度上逐年递增，在市州尺度上，除巴中、广元、南充、凉山州呈下降趋势之外，其余各市州均呈增加或平稳变化趋势。

关键词：水资源承载力主成分分析灰色预测GM(1，1)模型四川省水资源

基于水循环和水代谢理论的水资源承载力评价研究

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水资源保护 2024年

作者：贾玉博杨宏伟粟晓玲褚江东徐吉海西北农林科技大学水利与建筑工程学院西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室甘肃省水利厅石羊河流域水资源利用中心

全面探究水资源承载力及其影响因素对流域水资源管理政策的改进与完善具有现实意义，本文基于水循环和水代谢理论，构建包含“输入—消耗—活力—调节—输出”五个子系统的水资源承载力评价指标体系，采用最小二乘法组合网络层次分析法... 详细信息

全面探究水资源承载力及其影响因素对流域水资源管理政策的改进与完善具有现实意义，本文基于水循环和水代谢理论，构建包含“输入—消耗—活力—调节—输出”五个子系统的水资源承载力评价指标体系，采用最小二乘法组合网络层次分析法和熵权法确定权重，基于可变模糊集模型综合评价水资源承载力，耦合高斯混合回归模型和三种可解释性机器学习方法量化各评价指标对承载力的影响以及从全局和局部尺度探究其与水资源承载力的关系。以石羊河流域为例，结果表明：2011—2020年流域水资源承载力总体上呈波动向好态势，但仍处于濒临超载的状态，评分值由2011年的3.79增长到2013年的4.18，之后下降到2020年的3.23；高斯混合回归模型能够较好地处理高维、小样本的水资源承载力指标数据；农业灌溉亩均用水量和污水处理回用率等指标是制约该流域水资源承载力的主要影响因素；从全局看，水资源承载力与主要影响因素呈非线性的关系并随其非单调变化，从局部看，2011—2015年主导因素多表现为对水资源承载力的抑制；而2016—2020年逐步转为促进作用。流域水资源承载力虽有提高，但在今后的发展中需加强水资源开发利用的管理并降低地下水开采率。

关键词：水资源承载力可变模糊集高斯混合回归模型水循环和水代谢理论石羊河流域

基于系统动力学模型的清水河流域水资源承载力研究

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长江科学院院报 2024年

作者：武佳维李金燕马占存旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心宁夏大学土木与水利工程学院

本研究以宁夏境内黄河最大的一级支流清水河流域为研究区域，综合考虑清水河流域水资源子系统、社会经济子系统及水环境子系统共同发展，运用系统动力学方法，利用Vensim软件建立清水河流域系统动力学模型，并设定五种不同的情景方案，... 详细信息

本研究以宁夏境内黄河最大的一级支流清水河流域为研究区域，综合考虑清水河流域水资源子系统、社会经济子系统及水环境子系统共同发展，运用系统动力学方法，利用Vensim软件建立清水河流域系统动力学模型，并设定五种不同的情景方案，基于2006年至2020年历史数据，并利用熵权-TOPSIS法进行综合评价，预测了2021-2030年五种方案下水资源承载力的动态变化，从而找到提高该流域水资源承载力的最佳方案。结果表明：在现状延续型方案下，清水河流域水资源承载力较差，经济优先型、农业优先型及环境优先型方案只能对社会经济、水资源供需压力及水环境做出局部改善，而综合协调型方案能够全面提高水资源承载力评价指标，符合推进流域可持续发展的要求，该研究可以为清水河流域水资源管理与规划提供参考依据。

关键词：清水河流域水资源承载力系统动力学熵权-TOPSIS法

中国省域水资源承载力评价:基于支持-压力耦合机制

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统计与决策 2024年第8期40卷 68-73页

作者：王永玲东北财经大学经济学院辽宁大连116025

文章综合考虑水资源的供给、利用、管理以及污染情况,采用灰色关联熵法客观赋予水资源承载力评价指标权重,构造支持指数和压力指数并通过支持-压力耦合机制测度水资源承载力,最后运用障碍度模型从支持角度识别水资源承载力的障碍因素。... 详细信息

文章综合考虑水资源的供给、利用、管理以及污染情况,采用灰色关联熵法客观赋予水资源承载力评价指标权重,构造支持指数和压力指数并通过支持-压力耦合机制测度水资源承载力,最后运用障碍度模型从支持角度识别水资源承载力的障碍因素。考察了2010—2020年中国30个省份水资源承载力的时空演变,对水资源承载力状态进行区域划分,综合评价中国省域水资源承载力状况。研究发现:(1)中国水资源空间分布不均,水资源承载力区域WRCC状态划分结果差异较大。北京、天津、黑龙江、上海、江苏、青海和宁夏的水资源承载力都处于超负荷状态,河北、山西、内蒙古、河南、海南以及新疆的水资源承载力非常接近警告线,其余省份的水资源承载力存在过剩。(2)总体而言,考察期内30个省份的平均水资源承载力指数为“V”型变化,呈现先下降后上升趋势;平均支持指数为“V”型变化,但呈下降趋势;平均压力指数为“倒V”型变化,呈现先上升后下降趋势,但平均压力指数的变化大于平均支持指数。(3)地下水供水总量、地下水资源量/水资源总量以及供水总量/常住人口数量是限制水资源承载力提升最主要的障碍因素。

关键词：水资源承载力灰色关联熵法支持-压力耦合机制障碍度模型

基于SD模型的乌苏市水资源承载力仿真与情景模拟

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长江科学院院报 2024年第5期41卷 45-50,58页

作者：徐慧敏何英伊力亚斯·吐尔逊司涵卢潇悦新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区水利科技推广总站乌鲁木齐830052

乌苏市位于天山北坡经济带中部,是天山经济带的核心开发区。由于水资源短缺,乌苏市核心经济开发区的建设受到了阻碍。因此,研究乌苏市水资源的最优可持续发展模式已成为迫切需要解决的问题。基于系统动力学原理,利用Vensim软件,建立乌... 详细信息

乌苏市位于天山北坡经济带中部,是天山经济带的核心开发区。由于水资源短缺,乌苏市核心经济开发区的建设受到了阻碍。因此,研究乌苏市水资源的最优可持续发展模式已成为迫切需要解决的问题。基于系统动力学原理,利用Vensim软件,建立乌苏市系统动力学模型,拟定4种不同的发展情景模式,基于乌苏市2010—2020年的有关历史数据,预测了2021—2030年乌苏市水资源承载力的动态变化,从而找到改善乌苏市水资源承载能力的途径。结果表明:现状延续型情景下乌苏市2030年的需水总量达9.83亿m^(3),超过乌苏市2030年用水总量控制目标,缺水量达2.66亿m^(3);在现状延续型、协调发展型、经济发展型和节水型4种情景下,乌苏市2025年的水资源供需比分别为0.71、0.80、0.69、0.89,2030年的水资源供需比分别为0.73、0.85、0.68、0.92;乌苏市水资源承载力一直处于供需不平衡的局面,只有协调发展情景下,乌苏市水资源供需比较高且趋向良性发展模式;现状延续型情景下,2022—2030年,乌苏市的水资源承载状态均为临界承载状态,且随着时间的推移,承载状态将逐渐恶化,未来乌苏市的水资源将无法承载起社会经济的发展规模。研究成果可为乌苏市水资源的高效合理利用提供理论依据。

关键词：水资源承载力系统动力学(SD)模型乌苏市情景模拟

基于系统动力学模型的内蒙古水资源承载力及其影响因素

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中国农业大学学报 2024年第4期29卷 274-287页

作者：张宇冕夏唯一骆玉川陆梦娜黄霖沛北京师范大学地理科学学部北京100875 中国人民大学公共管理学院北京100872 西南大学地理科学学院重庆400715 中国农业大学土地科学与技术学院北京100083 四川大学匹兹堡学院成都610065

为科学测度区域水资源承载力,探究区域水资源可持续利用,基于系统动力学理论,以内蒙古自治区为例,借助Vensim系统动力学仿真建模平台,从资源环境、社会经济角度构建区域水资源供需系统,并模拟分析2020-2025年现状延续情景、经济发展情... 详细信息

为科学测度区域水资源承载力,探究区域水资源可持续利用,基于系统动力学理论,以内蒙古自治区为例,借助Vensim系统动力学仿真建模平台,从资源环境、社会经济角度构建区域水资源供需系统,并模拟分析2020-2025年现状延续情景、经济发展情景、节约与绿色低碳情景、科技创新情景4种发展情景下的区域水资源供需情况。最后,运用AHP-熵权混合模型评价了4种不同情景下水资源承载力并通过敏感性分析方法识别其主要影响因素。结果表明:1)科技创新情景能有效节约工业用水和生活用水,用水总量为216.93亿m^(3);节约与绿色低碳情景主要节约农业用水和生活用水,用水总量为217.01亿m^(3);现状延续情景用水总量为220.26亿m^(3),而经济发展情景对水资源消耗最大,用水总量为225.75亿m^(3)。2)科技创新情景下的水资源承载力指数最高,是今后内蒙古自治区水资源利用领域的重要发展方向;节约与绿色低碳情景、现状延续情景次之;经济发展情景的承载指数最低,水资源的利用将不可持续。3)发电量、降水量、各类作物种植面积、绿地面积是影响水资源承载力的主要因素,主要原因是非化石能源发电所占比例小,种植业规模广、单位绿地面积耗水量大。因此,能源利用结构调整、种植业节水、水的再处理等技术革新及节约低碳手段是提高内蒙古自治区水资源承载力的有效措施。

关键词：水资源承载力系统动力学模型情景模拟影响因素内蒙古自治区

动态差异度系数在淮北平原水资源承载力评价中的应用

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水利水运工程学报 2024年第3期 72-80页

作者：刘凌陈浩周戎星王平金菊良袁康葛瑞敏合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001

为科学有效地评价区域水资源承载力,基于现有动态差异度系数的相关研究,充分挖掘评价样本与等级标准之间的不确定性信息,推导出随样本值变化而变化的差异度系数计算式,构建了基于动态差异度系数的四元联系数值法的区域水资源承载力定量... 详细信息

为科学有效地评价区域水资源承载力,基于现有动态差异度系数的相关研究,充分挖掘评价样本与等级标准之间的不确定性信息,推导出随样本值变化而变化的差异度系数计算式,构建了基于动态差异度系数的四元联系数值法的区域水资源承载力定量评价方法。该方法在安徽省淮北平原的应用结果表明:2015—2019年安徽省淮北平原六市水资源承载状况均处于2级临界可载与3级临界超载之间,说明水资源承载状况较差;联系数值法得出的评价结果与级别特征值法、四元减法集对势基本相同,联系数值法较其他两种方法更客观,灵敏度更高;联系数值法可准确判断集对系统的发展趋势,为解决水资源、水环境等领域类似评价提供参考。

关键词：水资源承载力动态差异度系数联系数值减法集对势淮北平原