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基于循环修正的灌溉用水效率综合评价方法

农业工程学报 2014年第5期30卷 65-72页

作者：李浩鑫邵东国何思聪陈述武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

灌溉用水效率是最严格水资源管理制度建设中用水效率控制红线的重要组成部分,也是衡量灌区节水改造进展与效果的重要指标。针对灌溉用水效率评价中存在的单一方法评价结果不一致的难点问题,该文以12个灌区用水水平与用水效率实地调查分... 详细信息

灌溉用水效率是最严格水资源管理制度建设中用水效率控制红线的重要组成部分,也是衡量灌区节水改造进展与效果的重要指标。针对灌溉用水效率评价中存在的单一方法评价结果不一致的难点问题,该文以12个灌区用水水平与用水效率实地调查分析为基础,首先采用突变理论评价方法、熵值法和层次分析法进行灌溉用水效率评价,再以Spearman等级相关系数作为检验标准,利用平均值法、Board法、Copeland法、模糊Borda法4种组合评价方法对单一评价结果进行组合,反复迭代,得到各灌区农业用水效率综合评价排序。最后,根据影响灌区排序的主要指标将灌区分为3类,指出了影响各灌区灌溉用水效率的主要因素及其改进措施,对灌区节水改造与农业用水效率管理具有参考意义。

关键词：灌溉农业水资源用水效率循环修正综合评价

基于超效率DEA模型的中国粮食生产用水效率评价

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农业机械学报 2019年第8期50卷 280-288页

作者：谭忠昕郭翔宇东北农业大学经济管理学院

为全面评价中国粮食生产用水效率,发现粮食生产用水过程中投入要素存在的问题,构建了中国粮食生产用水效率评价指标体系,基于超效率DEA模型,分析了2009—2014年中国31个省级行政区的粮食生产用水效率的时空变化特征,阐明了中国粮食生产... 详细信息

为全面评价中国粮食生产用水效率,发现粮食生产用水过程中投入要素存在的问题,构建了中国粮食生产用水效率评价指标体系,基于超效率DEA模型,分析了2009—2014年中国31个省级行政区的粮食生产用水效率的时空变化特征,阐明了中国粮食生产用水投入要素的调整方向和调整程度。结果表明:中国4个经济区的粮食生产用水效率差异显著,东北地区粮食生产用水效率最高,且波动较小;中部地区和西部地区粮食生产用水效率较低,且波动较大;东部地区粮食生产用水效率最低,且处于下降趋势。不同省级行政区之间的粮食生产用水效率差异较大,粮食生产用水投入要素配置不合理;粮食生产灌溉用水和粮食生产有效降水均存在投入冗余和投入不足现象,说明两者未能实现相互促进和相互调节。

关键词：粮食生产用水用水效率超效率DEA 投影分析

基于主成分分析和Copula函数的灌溉用水效率评价方法

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农业工程学报 2015年第11期31卷 96-102页

作者：李浩鑫邵东国尹希陈述徐保利武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

灌区灌溉用水效率评价，对推行最严格的水资源管理制度具有重要意义。该文在构建评价指标体系的基础上，尝试将 Copula 函数应用于灌溉用水效率评价。针对多元变量导致 Copula 函数参数求解困难的问题，采用主成分分析法（principal com... 详细信息

灌区灌溉用水效率评价，对推行最严格的水资源管理制度具有重要意义。该文在构建评价指标体系的基础上，尝试将 Copula 函数应用于灌溉用水效率评价。针对多元变量导致 Copula 函数参数求解困难的问题，采用主成分分析法（principal component analysis，PCA）提取主成分因子，形成新的指标体系，从而建立PCA-Copula评价方法，对灌溉用水效率进行综合评价。对7个灌区灌溉用水效率为例进行评价，从灌区地形地貌、规模大小、供水类型、降雨多少、作物结构以及灌溉成本几方面分析评价值的影响因素。根据各灌区灌溉水有效利用系数的高低，经过Spearman等级相关系数检验，表明PCA-Copula评价方法的评价结果与熵值法以及突变理论评价方法的结果排序相差不超过2个名次的比例为100%，评价结果具有一致性，能够客观反映灌区灌溉用水效率的高低。同时，PCA-Copula评价方法的评价值在0～1之间分布均匀，最大差值为0.622，明显高于另外2种方法，且相邻排序的综合评价值梯度明显，有利于更直观地区别灌区灌溉用水效率的高低。

关键词：灌溉水资源主成分分析用水效率 Copula函数综合评价

基于流向跟踪和多重赋权的引黄灌区用水效率评价

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农业工程学报 2017年第10期33卷 145-153页

作者：冯峰倪广恒孟玉清黄河水利职业技术学院开封475004 小流域水利高校工程技术研究中心开封475004 清华大学水利水电工程系北京100084 河南省豫东水利工程管理局三义寨分局开封475300

针对引黄灌区灌溉用水效率的综合评价问题,利用灌溉用水流向跟踪法,构建了由19个确定性指标、3个子系统组成的开放型评价指标体系,按照多重赋权理念,确定了在多层次模糊评价体系中的各个层采用多种赋权方法。在指标体系的第1层(输入层)... 详细信息

针对引黄灌区灌溉用水效率的综合评价问题,利用灌溉用水流向跟踪法,构建了由19个确定性指标、3个子系统组成的开放型评价指标体系,按照多重赋权理念,确定了在多层次模糊评价体系中的各个层采用多种赋权方法。在指标体系的第1层(输入层),通过计算指标数据所携带的熵值对其赋予数学权重;在第2层(准则层),采用熵值权重法、等权重法和经验赋权法等对3个子系统进行多重赋权,获得和比较不同权重对评价结果的影响。选择三义寨引黄灌区为研究实例,对2005—2014年共计10 a的灌溉用水效率进行综合评价,经过赋权计算,第1种熵值权向量为(0.307,0.348,0.345),第2种等权向量为(0.333,0.333,0.334),第3种主观权向量为(0.400,0.200,0.400)3种不同权重的评价结果呈现出整体趋势和走向基本一致,权重对于评价结果的影响非常有限。根据多重赋权的评价结果,2013年均为10 a中灌溉用水效率的最优年份,评价等级为优,综合评价平均值为0.993。此评价结果与三义寨引黄灌区的实际情况相符,2013年在降雨量和地下水相对较少的情况下,灌溉实际引水量和实际灌溉面积都保持了较高水平,保证了灌溉的效果,也确保了灌区作物的丰收。根据第二层的评价值可以清晰地看到工程因素和管理因素两个子系统的动态变化过程,2007年之前都处于较低发展水平,2009年之后进入稳步发展阶段,从而查找到灌溉用水过程中存在的问题和薄弱的环节,为下一步引黄灌区的科学规划和可持续发展提供数据基础和技术支撑。

关键词：灌溉水资源降雨用水效率流向跟踪多重赋权改进模糊模型三义寨灌区

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井渠结合灌区用水效率指标尺度效应研究框架

农业工程学报 2009年第8期25卷 1-7页

作者：陈皓锐黄介生伍靖伟杨金忠武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

现有灌溉用水效率尺度效应的研究大部分集中在地表水灌区,而较少涉及地下水利用灌区,该文针对井渠结合灌区存在地下水回归利用的实际情况,以河北省石津灌区为背景,在国际水管理研究院(IWMI)提出的水收支方法的基础上引入回归水利用指标... 详细信息

现有灌溉用水效率尺度效应的研究大部分集中在地表水灌区,而较少涉及地下水利用灌区,该文针对井渠结合灌区存在地下水回归利用的实际情况,以河北省石津灌区为背景,在国际水管理研究院(IWMI)提出的水收支方法的基础上引入回归水利用指标,提出了在井渠结合灌区进行用水效率指标尺度变化规律研究的工作框架。在所提出的框架中,评价指标选择IWMI体系,数据获取手段主要为资料收集和试验观测,尺度划分方式按照现有灌区管理模型分为灌区,干渠,分干,支渠和田间5个尺度。研究成果展现了灌溉用水效率尺度效应研究所涉及到的指标选取、尺度划分、水收支解析、水平衡要素数据获取方式、回归水分析5个方面的工作过程。该框架对于开展中国北方井渠结合灌区的节水灌溉尺度效应研究有着一定的参考价值和借鉴意义。

关键词：灌溉地下水灌渠用水效率尺度效应水平衡框架

中国粮食作物灌溉用水效率时空特征及驱动因素——以稻谷、小麦、玉米为例

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资源科学 2019年第11期41卷 2032-2042页

作者：常明王西琴贾宝珍中国人民大学农业与农村发展学院

在中国粮食生产与水资源分布日益不平衡的背景下,提高灌溉用水效率是保障粮食安全和水资源安全的战略需要.本文运用投入导向型DEA和面板Tobit模型,探究了2008-2017年中国稻谷、小麦和玉米的灌溉用水效率的时空特征和驱动因素差异.结果表... 详细信息

在中国粮食生产与水资源分布日益不平衡的背景下,提高灌溉用水效率是保障粮食安全和水资源安全的战略需要.本文运用投入导向型DEA和面板Tobit模型,探究了2008-2017年中国稻谷、小麦和玉米的灌溉用水效率的时空特征和驱动因素差异.结果表明:中国稻谷、小麦和玉米灌溉用水效率均有较高提升空间,其中稻谷和小麦在研究期内呈现波动上升趋势,而玉米则呈现倒“U”型趋势.空间分布方面,玉米各主产区的灌溉用水效率基本超过全国平均水平,其主要问题为效率值波动较大;而稻谷和小麦主产区中,华南双季稻区、北部冬麦区和长江中下游冬麦区的灌溉用水效率及增长幅度较低.进一步的驱动因素分析表明,资源环境的变化更易驱动玉米灌溉用水效率;现有节水灌溉条件下农田水利设施对不同粮食作物灌溉用水效率的驱动方向和作用程度差异较大;经济社会发展对3种粮食作物灌溉用水效率均有较大驱动力.基于以上研究,本文对因地制宜制定实施粮食水资源管理政策提出了针对性建议.

关键词：粮食灌溉用水效率投入导向型DEA 面板Tobit 驱动因素时空特征中国

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黄河流域用水效率的空间格局及动态演进

资源科学 2020年第1期42卷 57-68页

作者：刘华军乔列成孙淑惠山东财经大学经济学院济南250014

提高用水效率是实现水资源可持续发展的关键举措,深入探究黄河流域用水效率的空间格局及动态演进趋势,对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。本文通过构建基于非期望产出的全局至强有效前沿最近距离模型(MinDS模型),对2000... 详细信息

提高用水效率是实现水资源可持续发展的关键举措,深入探究黄河流域用水效率的空间格局及动态演进趋势,对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。本文通过构建基于非期望产出的全局至强有效前沿最近距离模型(MinDS模型),对2000—2017年黄河流域用水效率进行科学测度,从全国视角、区域比较视角及流域内部视角全面刻画黄河流域用水效率的空间格局,并借助扩展的分布动态学模型探究黄河流域用水效率的动态演进趋势。研究结果表明:黄河流域用水效率高于全国平均水平,中下游地区用水效率始终高于中上游地区,呈现出"东高西低"的空间分布特征;黄河流域用水效率在部分年份存在极化现象,空间因素能够明显影响黄河流域用水效率未来的空间分布,相邻地区用水效率的相互作用导致长期内黄河流域用水效率差距逐渐缩小,存在着收敛于中间水平的趋势。

关键词：黄河流域用水效率空间格局核密度估计马尔科夫链

用水效率红线下钦州市水资源三次供需平衡分析

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中国农村水利水电 2019年第1期 97-101,107页

作者：陈立华黄舒萍关昊鹏严诚广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

针对钦州市水资源开发利用现状及供需不平衡的问题,阐述了三次平衡分析原则及计算原理,采用基于用水效率约束下的水资源三次供需平衡方法,分析钦州市2020年、2030年3种保证率下区域供需平衡态势,并结合用水总量红线,提出未来钦州市社会... 详细信息

针对钦州市水资源开发利用现状及供需不平衡的问题,阐述了三次平衡分析原则及计算原理,采用基于用水效率约束下的水资源三次供需平衡方法,分析钦州市2020年、2030年3种保证率下区域供需平衡态势,并结合用水总量红线,提出未来钦州市社会经济可持续发展的水资源利用对策。三次平衡后的结果表明:2020年钦州市50%、75%、95%保证率下缺水0.04、2.60、8.29亿m3; 2030年建成调水工程后,50%、75%保证率下钦州市有余水3.10、0.33亿m3,P=95%下缺水5.93亿m3。要完全达到总量红线控制目标和实现水量的综合平衡,应进一步推进钦州市节水型城市建设力度。

关键词：用水效率用水总量供需平衡分析三次平衡

京津冀城市群用水效率及其与城市化水平的关系

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生态学报 2018年第12期38卷 4245-4256页

作者：海霞李伟峰王朝周伟奇韩立建钱雨果中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

深入分析京津冀城市群用水效率与城市化水平的相互关系,揭示不同城市城市化水平对水资源利用效率的影响,有助于缓解水资源短缺问题。结合超效率数据包络模型,定量分析了京津冀城市群不同行业的用水效率,从人口、经济、社会与土地等不同... 详细信息

深入分析京津冀城市群用水效率与城市化水平的相互关系,揭示不同城市城市化水平对水资源利用效率的影响,有助于缓解水资源短缺问题。结合超效率数据包络模型,定量分析了京津冀城市群不同行业的用水效率,从人口、经济、社会与土地等不同城市化角度,全面分析了城市发展水平与生活、工业、农业三大行业用水效率之间的相互关系。主要结论为:(1)2006—2015年,京津冀城市群生活和工业用水效率总体上略微下降,而农业用水效率明显上升;不同城市之间存在明显差别,唐山、衡水与沧州市各行业用水效率均较高,邯郸和邢台市各行业用水效率均偏低。(2)城市发展水平对不同行业用水效率的影响存在明显差异。城市化水平的提升可以显著提高生活用水效率,但对工业和农业用水效率具有不同程度的负向影响。综合用水效率仅受到经济城市化的显著影响,相关系数达0.19,表明提高用水效率的关键是进一步调整经济产业结构。(3)城市化水平与用水效率梯度的匹配状态较差。一方面,京津冀13个城市中达到匹配的城市仅有4个,占京津冀城市总数的30.77%,匹配程度较低。另一方面,不存在城市化水平和用水效率双高型的城市,匹配层次较低。综上所述,针对京津冀城市化发展与用水效率的失衡关系,应审视水资源投入产出结构并尝试行业联动等节水发展模式。

关键词：京津冀城市群用水效率城市化水平超效率数据包络模型相关性分析