海河流域农业水资源承载力评价研究
发布时间：2021-06-05 19:42
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1.782×1010～2.031×1010 m3。
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(04)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
海河流域示意
海河流域农业用水比重较高,常年超过65%(见图2),主要受流域内降雨、水资源开发利用状况、灌溉工程设施配套情况和农作物种植结构等的影响。农业供水分地表水供水和地下水供水。按照第1.1节关于农业水资源承载能力内涵和外延的分析,应以可操作性、代表性、通用性为原则,能够反映单位面积农业用水量、用水效率等关键因素为原则选取农业水资源承载力评价指标。在农业生产活动中,有效灌溉面积越大,节水效果越好,且耕地抗干旱能力越高,产量越高;单位面积供水量越少,在供水总量不变和供需平衡的情况下,农业再生产的能力越高;农业系统正常运行的情况下,社会总体用水结构中农业用水比率越低,表明同一区域内工业等用水比率越高,反哺农业生产能力越强,进行行业间水权交易进而促进全面节水的可能性越大;亩均灌溉用水量越低,耕地面积不变情况下灌溉用水总量越少;在保持农业生产不变的情况下,地表水和地下水的开发程度越低,则对生态环境扰动越小,越易满足达到水资源供需平衡的状态。以上因素基本能从不同角度直接衡量农业水资源承载能力,综合专家咨询意见、当地流域机构等单位所掌握的源数据以及统计年鉴数据,经过对比筛选,从反映农业水资源承载力承受主体情况出发,选取有效灌溉面积比率、供水模数、农业用水比率、单位灌溉用水量、地下水开发利用程度、地下水开发利用程度等6项评价指标。以上指标中,有效灌溉面积比率为有效灌溉面积与耕地面积之比,反映了区域灌溉工程或设备配备情况;供水模数为用水量与计算土地面积之比,表征单位土地面积的用水程度;农业用水比率为农业用水量与总用水量之比,表征农业用水水平;每公顷灌溉用水量为灌溉用水与土地面积之比,反映灌溉用水状况,受降雨影响显著;地下水开发程度为年地下水供水量与地下水资源可开采量之比,反映地下水资源开发潜力的大小;地表水开发程度为地表水供水量与地表水资源可利用量之比,反映地区地表水的开发程度及可利用的潜力。第一项指标属于效益型指标,后五项指标属于成本型指标。结合其他研究成果[44-45],制定出等级界定标准(见表1)。
表4 现状海河流域评价指标数据统计 序 号 区 划 有效灌溉面积比率/% 供水模数/万m3·km-2 农业用水比率/% 亩均灌溉用水量/m3 地下水开发程度/% 地表水开发程度/% 1 北 京 91 21.42 31 246.03 112 99 2 天 津 78 18.81 49 247.74 132 290 3 河 北 75 10.20 74 214.93 143 66 4 山 西 31 3.43 55 191.39 41 38 5 河 南 78 16.87 62 253.29 115 106 6 山 东 86 13.21 84 234.90 45 94 7 内蒙古 39 1.44 65 283.04 100 40 8 辽 宁 60 0.45 79 143.02 37 2 各指标权重wj 0.164 0.199 0.156 0.139 0.217 0.126表5 海河区各省农业水资源承载力计算结果 区 划 集对分析法 模糊综合评判法 综合评价联系主值数 对应等级 综合评分值 对应等级 北 京 -0.21 Ⅳ 0.39 Ⅳ 天 津 -0.39 Ⅳ 0.33 Ⅳ 河 北 -0.38 Ⅳ 0.34 Ⅳ 山 西 0.14 Ⅲ 0.56 Ⅲ 河 南 -0.50 Ⅳ 0.28 Ⅳ 山 东 -0.51 Ⅳ 0.27 Ⅳ 内蒙古 -0.09 Ⅲ 0.45 Ⅲ 辽 宁 0.13 Ⅲ 0.56 Ⅲ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊综合评价法的河南省中原城市群水资源承载力评价研究[J]. 安强,魏传江,贺华翔,崔英杰,聂倩文. 节水灌溉. 2019(12)
[2]基于熵权理想点的水资源承载力风险评价[J]. 王彦,孟令爽. 人民长江. 2019(04)
[3]长江口影响水资源承载力关键指标与临界条件[J]. 徐志,马静,王浩,赵建世,胡雅杰,杨贵羽. 清华大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]基于熵权可拓物元模型的会宁县水土资源承载力评价[J]. 郭嘉伟,张军,陈彦. 甘肃农业大学学报. 2018(06)
[5]济宁市水资源承载能力评价方法的应用与对比[J]. 李如意,束龙仓,鲁程鹏,司海洋,胡笑燕. 水资源保护. 2018(06)
[6]水资源承载力预测模型研究[J]. 贾建辉,龙晓君. 水利水电技术. 2018(10)
[7]基于主成分分析的长江经济带水资源承载力评价[J]. 李燕,张兴奇. 水土保持通报. 2017(04)
[8]基于主成分分析的甘肃省水资源承载力评价[J]. 曹丽娟,张小平. 干旱区地理. 2017(04)
[9]系统动力学在水土资源系统中的应用研究进展[J]. 姜秋香,赵蚰竹,王子龙,付强,周智美,王天. 东北农业大学学报. 2017(07)
[10]基于主成分分析和因子分析的宁夏水资源承载力研究[J]. 赵自阳,李王成,王霞,崔婷婷,程载恒,王帅. 水文. 2017(02)
博士论文
[1]天津市水环境承载力的研究[D]. 张旋.南开大学 2010
[2]水资源承载力分析与应用[D]. 孙富行.河海大学 2006
[3]新疆节水生态农业系统理论与制度创新研究[D]. 张红丽.华中农业大学 2004
硕士论文
[1]区域水资源承载能力评价方法研究[D]. 袁鹰.中国水利水电科学研究院 2006
[2]海河流域水资源承载能力及水生态系统服务功能的研究[D]. 熊雁晖.清华大学 2004
本文编号：3212784
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(04)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
海河流域示意
海河流域农业用水比重较高,常年超过65%(见图2),主要受流域内降雨、水资源开发利用状况、灌溉工程设施配套情况和农作物种植结构等的影响。农业供水分地表水供水和地下水供水。按照第1.1节关于农业水资源承载能力内涵和外延的分析,应以可操作性、代表性、通用性为原则,能够反映单位面积农业用水量、用水效率等关键因素为原则选取农业水资源承载力评价指标。在农业生产活动中,有效灌溉面积越大,节水效果越好,且耕地抗干旱能力越高,产量越高;单位面积供水量越少,在供水总量不变和供需平衡的情况下,农业再生产的能力越高;农业系统正常运行的情况下,社会总体用水结构中农业用水比率越低,表明同一区域内工业等用水比率越高,反哺农业生产能力越强,进行行业间水权交易进而促进全面节水的可能性越大;亩均灌溉用水量越低,耕地面积不变情况下灌溉用水总量越少;在保持农业生产不变的情况下,地表水和地下水的开发程度越低,则对生态环境扰动越小,越易满足达到水资源供需平衡的状态。以上因素基本能从不同角度直接衡量农业水资源承载能力,综合专家咨询意见、当地流域机构等单位所掌握的源数据以及统计年鉴数据,经过对比筛选,从反映农业水资源承载力承受主体情况出发,选取有效灌溉面积比率、供水模数、农业用水比率、单位灌溉用水量、地下水开发利用程度、地下水开发利用程度等6项评价指标。以上指标中,有效灌溉面积比率为有效灌溉面积与耕地面积之比,反映了区域灌溉工程或设备配备情况;供水模数为用水量与计算土地面积之比,表征单位土地面积的用水程度;农业用水比率为农业用水量与总用水量之比,表征农业用水水平;每公顷灌溉用水量为灌溉用水与土地面积之比,反映灌溉用水状况,受降雨影响显著;地下水开发程度为年地下水供水量与地下水资源可开采量之比,反映地下水资源开发潜力的大小;地表水开发程度为地表水供水量与地表水资源可利用量之比,反映地区地表水的开发程度及可利用的潜力。第一项指标属于效益型指标,后五项指标属于成本型指标。结合其他研究成果[44-45],制定出等级界定标准(见表1)。
表4 现状海河流域评价指标数据统计 序 号 区 划 有效灌溉面积比率/% 供水模数/万m3·km-2 农业用水比率/% 亩均灌溉用水量/m3 地下水开发程度/% 地表水开发程度/% 1 北 京 91 21.42 31 246.03 112 99 2 天 津 78 18.81 49 247.74 132 290 3 河 北 75 10.20 74 214.93 143 66 4 山 西 31 3.43 55 191.39 41 38 5 河 南 78 16.87 62 253.29 115 106 6 山 东 86 13.21 84 234.90 45 94 7 内蒙古 39 1.44 65 283.04 100 40 8 辽 宁 60 0.45 79 143.02 37 2 各指标权重wj 0.164 0.199 0.156 0.139 0.217 0.126表5 海河区各省农业水资源承载力计算结果 区 划 集对分析法 模糊综合评判法 综合评价联系主值数 对应等级 综合评分值 对应等级 北 京 -0.21 Ⅳ 0.39 Ⅳ 天 津 -0.39 Ⅳ 0.33 Ⅳ 河 北 -0.38 Ⅳ 0.34 Ⅳ 山 西 0.14 Ⅲ 0.56 Ⅲ 河 南 -0.50 Ⅳ 0.28 Ⅳ 山 东 -0.51 Ⅳ 0.27 Ⅳ 内蒙古 -0.09 Ⅲ 0.45 Ⅲ 辽 宁 0.13 Ⅲ 0.56 Ⅲ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊综合评价法的河南省中原城市群水资源承载力评价研究[J]. 安强,魏传江,贺华翔,崔英杰,聂倩文. 节水灌溉. 2019(12)
[2]基于熵权理想点的水资源承载力风险评价[J]. 王彦,孟令爽. 人民长江. 2019(04)
[3]长江口影响水资源承载力关键指标与临界条件[J]. 徐志,马静,王浩,赵建世,胡雅杰,杨贵羽. 清华大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]基于熵权可拓物元模型的会宁县水土资源承载力评价[J]. 郭嘉伟,张军,陈彦. 甘肃农业大学学报. 2018(06)
[5]济宁市水资源承载能力评价方法的应用与对比[J]. 李如意,束龙仓,鲁程鹏,司海洋,胡笑燕. 水资源保护. 2018(06)
[6]水资源承载力预测模型研究[J]. 贾建辉,龙晓君. 水利水电技术. 2018(10)
[7]基于主成分分析的长江经济带水资源承载力评价[J]. 李燕,张兴奇. 水土保持通报. 2017(04)
[8]基于主成分分析的甘肃省水资源承载力评价[J]. 曹丽娟,张小平. 干旱区地理. 2017(04)
[9]系统动力学在水土资源系统中的应用研究进展[J]. 姜秋香,赵蚰竹,王子龙,付强,周智美,王天. 东北农业大学学报. 2017(07)
[10]基于主成分分析和因子分析的宁夏水资源承载力研究[J]. 赵自阳,李王成,王霞,崔婷婷,程载恒,王帅. 水文. 2017(02)
博士论文
[1]天津市水环境承载力的研究[D]. 张旋.南开大学 2010
[2]水资源承载力分析与应用[D]. 孙富行.河海大学 2006
[3]新疆节水生态农业系统理论与制度创新研究[D]. 张红丽.华中农业大学 2004
硕士论文
[1]区域水资源承载能力评价方法研究[D]. 袁鹰.中国水利水电科学研究院 2006
[2]海河流域水资源承载能力及水生态系统服务功能的研究[D]. 熊雁晖.清华大学 2004
本文编号：3212784
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