北部湾经济区用水结构演变及其驱动因子分析.docx
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1、北部湾经济区用水结构演变及其驱动因子分析熊小菊廖春贵贺同鑫胡宝清信息埔最早被Shannon运用到信息论中,可以分析任何体系或物质运动的混乱度和无序度口2。用水结构演变具有阶段性特征,其演变可被视为一个动态变化且近似不可逆的过程2-。因此,运用信息埔理论来分析北部湾经济区用水结构演变具有可行性。公式如下:H = _ 工 P, x InP.( 1)Pi =(2)式中,H为信息嫡;X,为第,种用水类型用水量;P,为第,类型用水量占总用水量的比重;,为用水类型,二1,2,3,初,满足E%=1,且片片。越大,说明系统无序度的增加,系统结构的分配越平均。由于不同时间尺度存在的水资源利用类型不同,参照已有研
2、究基础”2*-,引用均衡度,其计算公式如下:Jmaxmax =昂(九)(4)式中,1/为均衡度,取值范围为(0,1)为信息燃;由于本文研究的是4种用水类型,因此 =4。均衡度/越大,说明单一用水类型优势度越弱,系统均衡度越强,系统越稳定O3.2.2 初值化由于影响北部湾经济区农业等用水结构变化的因子之间性质不一,单位也各异,为解决数据间无法直接比较的问题,需对数据进行无量纲处理。本文选用初Summary:为探讨广西北部湾经济区用水结构的变化特征,实现区域水资源的合理配置,基于20062017年的用水数据,运用信息烟、灰色关联分析模型,对该区域的用水结构、信息病、均衡度以及驱动因子进行了研究分析
3、。分析结果表明:20062017年,北部湾经济区用水总量波动变化显著,农业用水量和比重虽然处于“双高”地位,但是呈下降的趋势,工业用水量总体来说呈增长的趋势,生活用水量呈现为逐年增加-剧烈变化-平稳增加的变化历程;用水结构信息病与均衡度同步变化,信息病在0.80以上,均衡度在0. 59以上,二者都为先快速提升后波动缓慢上升;有效灌溉面积、工业企业单位数、家庭总户数分别是农业、工业、生活用水变化的重要驱动因子,二者的关联度分别为 0. 930, 0.956 和 0.953。关键词:用水结构演变;信息病;灰色关联分析;北部湾经济区1研究背景水伴随着人类社会发展的始终,是社会发展及人类生存不可缺少的
4、重要资源。改革开放40 a来,我国经济得到了飞速发展,工业化、城镇化水平不断提高,产业类型齐全,产业数量不断增长,人口也不断向城镇集聚,这样一来,一方面加大了区域水资源供需矛盾,导致用水紧张;另一方面,为了缓解人水矛盾,通过大量开采地下水等方式弥补经济发展所需,而且工农业废水和生活污水的排放量大幅增加,这些未达到排放标准的废水又会影响到水质,扩大污染面,从而进一步激化了水资源供需矛盾2012年,国务院印发关于实行最严格水资源管理制度的意见后3,各地纷纷制定了水资源管理办法,严格把控用水“三条红线”;青山绿水发展观念也进一步明确了经济发展应与生态环境保护同步,要实现经济社会发展与水环境、水生态、
5、水资源承载力的协调,这样才能实现绿色、协调、共享的新发展理念。用水结构演变是当前学术界对水资源研究的一个热点问题,研究内容主要集中在以下3个方面。(1)产业结构与用水结构的协调关联研究,比如陈晓等4对20052014年南京市产业结构和用水结构进行了耦合协调和关联分析,结果发现:南京市产业结构与用水结构关联度在0.5以上,产业结构与用水结构耦合的空间差异明显。(2)对典型区域的用水结构变化特征和驱动力进行了分析,尚晓三对20062015年安徽全省、省内三大流域和6个典型城市的用水结构进行了研究5;刘兵等6以干旱灌区中的石河子垦区为研究对象,采用信息病理论、Hurst系数等方法,对垦区198820
6、11年的用水结构进行了分析,结果发现垦区的用水结构信息炳值均不超过0.5,但呈现为持续稳定的上升趋势,节水技术及产值为主的社会经济因素对其用水结构演变过程起主导作用。(3)城镇化水平与用水结构变化的相关研究,比如华佳等对20082014年江苏省淮安市的城市化演变历程和用水结构变化情况进行了关联分析7,结果发现,淮安市城市化率与产业结构、用水结构的关联性最强,生产用水和工业用水对城市化水平的影响较大;曹飞采用库兹涅茨曲线对20042013年中国城镇化与用水结构之间的关系进行了评判8。目前,学术界对用水结构变化方面的研究已经取得了一定的成果,但是以下个几方面仍需要继续开展研究。(1)对用水结构变化
7、的驱动因子研究主要集中在用水总量上,研究并未详细地探讨具体某一部门用水变化的驱动因子,对驱动因子的研究也主要是采用定性研究的方法,然而应当采取定性与定量相结合的方法进行研究;(2)对用水结构的演变研究主要集中在我国北方和西部缺水的地区,对南方地区用水结构演变的研究较少;特别是工业化、城镇化稳步推进的城市群还有待研究。基于此,文章运用20062017年广西水资源公报数据,采用信息炳、灰色关联分析模型,以经济发展起步晚、发展速度快的北部湾经济区为研究对象,对北部湾经济区的农业、工业、生活等用水类型用水量的演变趋势、用水结构信息嫡及均衡度进行了分析,并探讨了不同部门用水结构变化的主要驱动因子,以期为
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