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京津冀水循環健康評價及水資源安全診斷 版權信息
- ISBN：9787030704054
- 條形碼：9787030704054 ; 978-7-03-070405-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
京津冀水循環健康評價及水資源安全診斷 內容簡介
本書提出京津冀健康水循環模擬與關鍵表征指標，問診京津冀現狀和一體化情景下的水資源安全狀況，開展京津冀地區水循環健康監測與評價等方面的研究，系統診斷京津冀水資源安全情勢，為保障京津冀水資源安全提供技術支撐。
京津冀水循環健康評價及水資源安全診斷 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意義 2
1.3 研究區域概況 4
第2章 水循環健康和水資源安全的原理、概念和方法 8
2.1 二元水循環理論基礎 8
2.2 水循環健康與水資源安全 12
2.3 主要評價和診斷方法 14
2.4 典型區評價和診斷案例 25
第3章 京津冀水資源現狀和近期趨勢特征 28
3.1 降水量 28
3.2 水資源量 28
3.3 供水量 31
3.4 用水量 33
3.5 用水消耗量 35
3.6 用水指標 37
3.7 河流水質 40
3.8 本章小結 41
第4章 京津冀水循環健康評價的空間分布特征 43
4.1 評價指標體系 43
4.2 評價指標權重 46
4.3 評價指標閾值 50
4.4 評價方法 51
4.5 評價結果 55
4.6 本章小結 65
第5章 京津冀水循環健康評價的時間演化特征 66
5.1 評價指標體系 66
5.2 評價指標權重 67
5.3 評價指標閾值 69
5.4 評價方法 70
5.5 評價結果 71
5.6 本章小結 82
第6章 京津冀典型城市水循環監測與健康評價 84
6.1 城市水循環 84
6.2 城市水循環監測與健康評價方法 85
6.3 案例研究 86
6.4 城市水資源可持續利用策略 92
6.5 本章小結 93
第7章 變化環境下的京津冀縣域水資源安全診斷 94
7.1 數據與方法 94
7.2 結果與分析 103
7.3 討論 119
7.4 本章小結 120
參考文獻 122
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意義 2
1.3 研究區域概況 4
第2章 水循環健康和水資源安全的原理、概念和方法 8
2.1 二元水循環理論基礎 8
2.2 水循環健康與水資源安全 12
2.3 主要評價和診斷方法 14
2.4 典型區評價和診斷案例 25
第3章 京津冀水資源現狀和近期趨勢特征 28
3.1 降水量 28
3.2 水資源量 28
3.3 供水量 31
3.4 用水量 33
3.5 用水消耗量 35
3.6 用水指標 37
3.7 河流水質 40
3.8 本章小結 41
第4章 京津冀水循環健康評價的空間分布特征 43
4.1 評價指標體系 43
4.2 評價指標權重 46
4.3 評價指標閾值 50
4.4 評價方法 51
4.5 評價結果 55
4.6 本章小結 65
第5章 京津冀水循環健康評價的時間演化特征 66
5.1 評價指標體系 66
5.2 評價指標權重 67
5.3 評價指標閾值 69
5.4 評價方法 70
5.5 評價結果 71
5.6 本章小結 82
第6章 京津冀典型城市水循環監測與健康評價 84
6.1 城市水循環 84
6.2 城市水循環監測與健康評價方法 85
6.3 案例研究 86
6.4 城市水資源可持續利用策略 92
6.5 本章小結 93
第7章 變化環境下的京津冀縣域水資源安全診斷 94
7.1 數據與方法 94
7.2 結果與分析 103
7.3 討論 119
7.4 本章小結 120
參考文獻 122
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京津冀水循環健康評價及水資源安全診斷 節選
第1章 緒論 1.1 研究背景 水循環通過各種狀態的水體，聯系并調節著地球系統各個圈層，是水資源形成和演化的基礎，同時也深刻影響著與其相生相伴的生態環境系統的演變。水循環的自然驅動力主要來源于太陽輻射、地球引力、毛細作用力等，它本是一種自然過程，但隨著人類社會發展和水資源利用，如城鎮化建設、工農業生產、地下水開采、跨流域調水等，打破了其原有的規律和平衡，改變了降水、蒸發、入滲、產流和匯流等水循環各個過程，表現出自然-社會二元特征，且社會屬性愈加明顯（王浩等，2006；王浩和賈仰文，2016）。 近年來，氣候變化和人類活動對自然水循環過程的擾動加劇，全球許多地區面臨著水循環健康和水資源安全問題，水多、水少、水臟、水渾等水問題突出，區域可持續發展遭受嚴峻挑戰（V*r*smarty et al.，2000，2010；Milly et al.，2005；Piao et al.，2010；Haddeland et al.，2014；Brown et al.，2010；Plummer et al.，2010）。例如，厄爾尼諾南方濤動（El Nio-Southern Oscillation，ENSO）造成洪水和干旱等極端災害事件頻發，導致水資源可利用量減少，威脅著區域水資源安全和糧食安全（Fujimori et al.，2019）。氣候變化影響范圍廣，2006年的ENSO事件造成包括東非、美國南部、中國、澳大利亞南部等全球許多國家和地區發生持續干旱（李威和朱艷峰，2007）。氣候變化影響時間長，在可預見的50～100年里，降水時空分布變化和溫度不斷攀升將進一步影響水循環過程和水資源安全（Overpeck and Udall，2010）。此外，近年來世界人口激增，工業化、城鎮化發展，經濟規模擴張，水資源急劇消耗，水資源短缺成為全球性問題。預計到21世紀中葉，包括非洲、中東、中國北部、印度中南部、墨西哥、美國西部、巴西東北部等許多國家和地區將發生持續性缺水（陳志愷，2002）。長期來看，水資源短缺和過度開發不僅制約了區域可持續發展，還造成了系列生態環境問題，包括河道干涸斷流、濕地湖泊萎縮、水體嚴重污染、地下水位下降、地面沉降、海水入侵等（Aeschbach-Hertig and Gleeson，2012；Wang et al.，2015；Zhang et al.，2016），甚至還可能由于水資源矛盾日益深化引發地緣政治沖突（Ather et al.，2018）。 水資源安全也是我國區域可持續發展面臨的重要挑戰。我國水資源主要特征有：一是水資源總量豐富，約28 000億m3，占世界水資源總量的6%～7%；二是人均水資源量少，不到世界人均水平的1/3；三是時空分布不均，全國18個省（自治區、直轄市）、400余座城市存在不同程度的缺水問題，華北、西北等地區水資源供需矛盾突出；四是水生態環境退化，除源頭外，全國主要江河受到了不同程度的污染，大量城市下游河段為Ⅴ類或劣Ⅴ類水體（王浩和王建華，2012；夏軍和石衛，2016）。聯合國環境規劃署（United Nations Environment Programme，UNEP）將我國評級為水資源脆弱地區。針對國家水安全問題，2011年《中共中央 國務院關于加快水利改革發展的決定》明確建立用水總量控制、用水效率控制和水功能區限制納污“三條紅線”，實行*嚴格的水資源管理制度。2014年，習近平總書記明確提出了“節水優先，空間均衡，系統治理，兩手發力”的新時期水利工作思路。近期，多次強調要把水資源作為*大剛性約束。基本確立了國家對于水安全問題的應對戰略和制度安排。 京津冀地區是全國的政治、文化、國際交往、科技創新中心，人口和經濟尤其集中，但水資源先天稟賦差，并且受快速工業化、城鎮化等影響，京津冀地區成為全球水循環擾動*劇烈的地區之一，區域可持續發展與水資源承載力嚴重不足的矛盾長期存在并不斷深化（趙勇和翟家齊，2017；杜朝陽和于靜潔，2018；Li et al.，2019a）。2014年2月26日，習近平總書記發表重要講話，把推動京津冀協同發展上升為重大國家戰略。緊接著，我國政府陸續出臺了多重積極政策，通過統籌區域城鄉規劃、推進產業結構升級、擴大生態環境容量等，確保京津冀協同發展穩步推進，主要包括：2015年4月，中共中央政治局審議通過了《京津冀協同發展規劃綱要》；2015年12月和2016年2月，國家發展和改革委員會印發了《京津冀協同發展生態環境保護規劃》和《“十三五”時期京津冀國民經濟和社會發展規劃》；2016年5月，水利部印發了《京津冀協同發展水利專項規劃》等。可以預見，未來通過人口轉移、產業結構調整等，非首都功能將得到有序疏解，“大城市病”問題將得到有效解決。此外，隨著南水北調等跨流域調水工程規劃和建設，來自長江、黃河等水源地的外埠水有序配置到京津冀等缺水地區，為提升區域水資源承載能力，保障水資源安全提供了強力支撐（Liu and Zheng，2002）。 1.2 研究意義 城市是人口和經濟*集中的區域，水的健康、良性循環是城市實現可持續發展的重要前提。隨著工業化和城鎮化發展到高級階段，城市連片發展形成了城市群的概念。國務院《國家新型城鎮化規劃（2014—2020年）》明確提及了7個城市群，其中京津冀、長江三角洲、珠江三角洲更是明確定位以建設世界級城市群為目標。城市群高速發展引發的強人類活動干預，擾動了區域自然水循環的結構和進程，使得區域水循環呈現出顯著的自然-社會二元特征。不合理的水資源開發利用帶來了水資源短缺、水災害頻發、水生態損害、水環境污染等水問題。本質上講，這些問題都是人類活動對自然水循環的干擾后效，是水循環二元化后的不健康表現。隨著國民生活水平的提高，人們渴望宜居的需求更加強烈，藍天碧水已成為廣大人民群眾的普遍訴求。黨的十九大報告中明確提出，“要著眼解決水利發展中存在的不平衡不充分問題，統籌解決水資源、水環境、水生態、水災害問題，使人民獲得感、幸福感、安全感更加充實、更有保障、更可持續。”而滿足上述人民訴求、破解上述水問題的關鍵，就是要實現區域健康的自然-社會二元水循環。 京津冀地區位于我國首都經濟圈，是中國北方地區經濟規模*大、發展潛力*大的地區，對于拉動我國北方經濟發展有決定性的作用。相比長江三角洲、珠江三角洲，京津冀地區經濟明顯落后且區域內部發展嚴重不平衡（孫久文和原倩，2014）。北京擁有政治、經濟、科技、文化等多方面優勢。天津為國內4個直轄市之一，政策紅利優勢也較為明顯。河北的面積和人口比重與發展資源卻嚴重不匹配。因此，盡管三地地緣相接，同屬華北地區，但是三地定位區別所導致的發展資源不均，不可避免地引起自然資源的不合理分配。例如，河北人均水資源僅為全國平均水平的1/7，在2008～2012年期間向北京應急供水超過10億m3；僅2013年，河北向北京供水4.1億m3，向天津供水5.5億m3（薄文廣和陳飛，2015）。根據《京津冀協同發展規劃綱要》，京津冀地區計劃在未來10～30年內發展成特大型城市群，在此背景下，為保證區域經濟社會發展的有序進行，維持水系統的正常運轉和加強水資源的安全保障已成為亟待解決的首要問題（徐輝，2012）。根據《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要（2016—2020）》和*嚴格的水資源管理制度，城市發展應遵照“以水定城，以水定地，以水定人，以水定產”的原則要求。為此，有必要定量描述京津冀地區本地水資源的空間分布，評估水資源對于新的經濟社會發展模式的承載能力和匹配程度的空間分布，以便于合理確定城市規模、土地利用方式、人口和產業數量，指導人口轉移和產業結構調整。過去幾十年，全球變暖、工業化、城鎮化等強干預已造成京津冀地區降水產流關系發生明顯變化。近年來，京津冀地區開源和節流多措并舉，著力解決水資源供需矛盾。為此，有必要揭示氣候影響、區域協同發展、不同用水水平、跨流域調水等變化背景下的京津冀地區水資源安全狀況的空間分布，支撐水資源科學管理和優化配置，建立有效的區域間協調機制。 綜上，本書選取我國戰略要地京津冀地區作為研究區域，開展水循環健康評價和水資源安全診斷研究，從而為準確把脈區域水問題、修復區域水循環、保障水資源安全、實現可持續發展、推進京津冀協同發展戰略實施等提供科技支撐，同時為同類城市群水問題研究提供重要參考。 1.3 研究區域概況 1.3.1 自然地理 京津冀地區（即北京、天津和河北，如圖1-1所示）位于中國的東部，介于東經113°04′～119°53′，北緯36°01′～42°37′，東臨渤海灣，西倚太行山，南臨黃河，北接蒙古高原，區域面積為21.7萬km2，約占我國陸地面積的2.3%。 圖1-1 京津冀地區和海河流域 數字高程模型（DEM）數據產品為HydroSHEDS 京津冀地區內北部和西部主要為山地，東部和東南部為華北平原和沿海海岸潮間帶，整體地形由西北部向東南部傾斜，山地和平原面積各占60%和40%。京津冀地區大部分面積位于海河流域，流域面積31.8萬km2。海河流域是渤海灣西部流域的主體，主要包括海河、灤河、徒駭馬頰河三大河流域。其中，海河水系由5條主要支流（潮白河、永定河、大清河、子牙河和南運河）和1條小支流（北運河）組成。 京津冀地區位于溫帶東亞季風氣候區，冬季寒冷少雪，夏季氣溫高，降水豐沛且多為暴雨，降水量變差較大，旱澇時有發生。近年來，海河流域降水減少、蒸散發增加，導致徑流量明顯減少。據統計，1980年前后地表徑流減少約34%，入海水量減少約78%（Liu et al.，2010）。京津冀多年平均（1956～2018年）水資源量為237億m3，僅為全國水資源總量的0.8%左右；按2018年人口計，人均水資源量為210m3，僅為全國人均水平的10%左右，小于水資源嚴重短缺發生閾值500m3，水資源安全保障形勢十分嚴峻。 京津冀土地利用的主要形式為耕地、林地、草地和不透水地面，分別占總面積的44.4%、25.0%、16.1%和10.2%，如圖1-2所示。其中，耕地集中在中南部地區，林地、草地集中在西部和北部地區，不透水地面分布在城市地區。 圖1-2 京津冀地區土地利用 土地利用數據產品為FROM-GLC10（2017年，空間分辨率10m） 1.3.2 社會經濟 京津冀地區涵蓋北京、天津2個直轄市以及河北的石家莊、保定、廊坊、唐山、邯鄲、秦皇島、張家口、承德、邢臺、滄州和衡水11個地級市，如圖1-3所示。京津冀地區的縣域行政區劃近幾年發生一定變化，本書研究采用2017年行政建制，縣域數為200個，如圖1-4所示。圖1-3京津冀地區市域區劃 圖1-4 京津冀地區縣域區劃 縣域邊界數據來源于地理國情監測云平臺
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