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基于投入产出模型的水资源供给使用核算研究

基于投入产出模型的水资源供给使用核算研究

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作者：祝晓宇河北工程大学

学位级别：硕士

随着经济产业的不断发展,水资源作为重要的基础资源发挥着重要的作用。目前我国存在水体污染以及水资源分配不均等问题,已经严重影响经济社会的可持续发展。对于量化研究水资源环境和经济活动之间的相互关系,已刻不容缓。资源耗减问题... 详细信息

随着经济产业的不断发展,水资源作为重要的基础资源发挥着重要的作用。目前我国存在水体污染以及水资源分配不均等问题,已经严重影响经济社会的可持续发展。对于量化研究水资源环境和经济活动之间的相互关系,已刻不容缓。资源耗减问题对经济发展的制约及高强度的工业化模式带来的生态污染,已经引起了相关部门广泛的关注。随着可持续发展理念的不断深入,如何连络现行的核算方法与水利统计基础,研究和创立合适的水资源核算框架体系,以解决水资源可持续发展问题,已成为当前一项紧迫的任务。这不仅帮助我们了解水资源与经济活动之间的关联信息,还可以为国家全面建设绿色国民经济核算提供经验。本文选用河北省作为研究对象,研究各部门的发展与用水水平的关联程度。根据相关统计及调查数据编制河北省2011年水资源实物量供给使用表,然后将编制好的实物量供给使用表与投入产出模型相结合,构建了水资源投入产出模型。通过水资源投入产出模型计算各种用水系数,继而参照用水效率评价标准展开对河北省各部门用水效率的评价,分析河北省各生产部门的用水情况以及用水水平对经济发展所产生的影响,从而探寻各部门之间的关联效应。通过计算4个用水指标,对河北省各产业部门的用水水平展开分析评价,研究发现仅依靠直接用水系数分析产业部门用水情况,会比较片面;以完全用水系数作为依据,可以对各部门的用水特性充分地掌握;用水乘数可以体现产业部门发展对国民经济用水产生的作用,对于有效管理水资源具有重要的意义。从用水角度考虑,对于那些在经济发展的过程中对河北省很重要的部门,要注意防止其成为高用水的部门,部门的发展也在一定程度上给予限制。利用投入产出模型分析不同行业之间用水量以及在生产活动中的消耗量,可以反映出区域经济的用水结构以及各部门对水资源的利用情况,确定各行业经济发展与水资源之间的关系,对于减少水资源浪费污染现象以及提出节水对策具有重要的意义。

关键词：水循环供给使用核算水资源投入产出模型用水效率评价

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基于水资源高效利用的榆林市农业种植结构优化研究

基于水资源高效利用的榆林市农业种植结构优化研究

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作者：郝小宇西北农林科技大学

学位级别：硕士

榆林市处于我国西北内陆地区,属于典型的温带半干旱大陆性季风气候,农业用水占比高达60%,随着水资源的日益紧缺,开始挤占生活、生态用水。因此,在保证水资源-生态可持续的前提下,适当减少农业用水量,成为缓解区域内水资源、生态恶化的... 详细信息

榆林市处于我国西北内陆地区,属于典型的温带半干旱大陆性季风气候,农业用水占比高达60%,随着水资源的日益紧缺,开始挤占生活、生态用水。因此,在保证水资源-生态可持续的前提下,适当减少农业用水量,成为缓解区域内水资源、生态恶化的一个选项。种植结构调整作为农业节水的重要举措,对于提高粮食安全、保障水资源可持续利用有重要意义。本文以榆林市作为研究区域,针对榆林市水资源短缺的情况,对榆林市农业水资源承载力进行评价,并通过榆林市各用水部门优化配水模型得到种植业用水阈值,从而构建双层规划模型,对作物种植结构进行优化,并对不同方案进行评价。本文的主要研究内容与结论如下:(1)榆林市用水部门的水资源优化。对榆林市规划年50%降雨频率下的需水量与可供水量进行预测。基于供、需水分析,构建以社会、经济、生态环境为目标的水资源优化配置模型,得到综合社会、经济及生态多方效益的优化结果。结果表明,2020年、2030年的缺水率分别为3.3%和5.9%;产值分别达到0.70万亿、1.39万亿;COD排放量分别为3.05万吨、3.17万吨,同现状年配水方案相比,产值分别提高39%与82%。水资源日趋紧张的情况下,基于水资源优化配置,在强化缺水率的情况下使得水资源在各产业间得到更高效的利用。(2)农业水资源承载力评价。本文利用因子分析法对指标定权,构建模糊综合评价模型,对榆林市2011-2015年农业水资源承载力进行评价,发现水资源承载力整体呈下降趋势,因此在发展节水灌溉技术的同时要注重调整种植结构,使农业水资源得到持续利用。(3)种植结构优化。本文将作物分为八种,并在种植业配水量约束的情况下,构建上层以用水量最小为目标函数、下层以经济效益最大为目标函数的榆林市种植结构双层优化模型。通过对模型求解,最小整体满意度分别达到0.65和0.69,得到八种作物种植结构。双层规划的优化结果同现状年相比,2020年,用水量增加568万m,经济效益增加5.18亿元、单方水用水效益增加0.74元/m;2030年,用水量增加2375万m,经济效益增加48362亿元、单方水用水效益增加0.87元/m。由此可见,优化后的农业种植结构对榆林市未来提高经济效益与用水潜力有重要的帮助。(4)不同种植结构方案评价。构建榆林市种植业用水效率评价指标体系,利用基于粒子群优化算法的投影寻踪模型与主成分分析法对不同方案的种植结构进行评价,结果表明双层规划结果优于单层规划结果,同时优于现状年的种植结构方案,证明种植结构的优化结果是合理的,对未来榆林市种植结构的调整具有指导意义。

关键词：水资源优化农业水资源承载力交互式模糊双层规划种植结构优化用水效率评价

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