留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

1965—2013年中国用水量的时空演变

张之颖 张辉 章静 缪丽娟

张之颖,张辉,章静,等. 1965—2013年中国用水量的时空演变[J]. 水利水运工程学报,2022(2):11-20. doi:  10.12170/20210428002
引用本文: 张之颖,张辉,章静,等. 1965—2013年中国用水量的时空演变[J]. 水利水运工程学报,2022(2):11-20. doi:  10.12170/20210428002
(ZHANG Zhiying, ZHANG Hui, ZHANG Jing, et al. Spatio-temporal variations of water use in China from 1965 to 2013[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(2): 11-20. (in Chinese)) doi:  10.12170/20210428002
Citation: (ZHANG Zhiying, ZHANG Hui, ZHANG Jing, et al. Spatio-temporal variations of water use in China from 1965 to 2013[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(2): 11-20. (in Chinese)) doi:  10.12170/20210428002

1965—2013年中国用水量的时空演变

doi: 10.12170/20210428002
基金项目: 国家重点研发计划重点专项(2019YFC1510200);国家社会科学基金重大项目(16ZDA047)
详细信息
    作者简介:

    张之颖(2000—),女,江苏丹阳人,本科,主要从事气候变化与土地利用研究。E-mail:zyzhang231@163.com

    通讯作者:

    缪丽娟(E-mail:miaolijuan1111@gmail.com

  • 中图分类号: TV211.1

Spatio-temporal variations of water use in China from 1965 to 2013

  • 摘要: 气候变暖、人口增加、经济增长过快共同加剧了我国水资源短缺问题。对我国大陆341个行政区综合运用BFAST趋势检验法和空间自相关分析法,探究了1965—2013年用水量的时空演变规律。结果表明:中国用水量不断增加,用水量趋势变化的突变点主要在1990年后,突变后增加与减少并存,使用水量增速减小。中国用水量的分布存在空间集聚特征,基本以胡焕庸线为界,用水量的集聚度东高西低(新疆除外)。中国用水量的集聚区域在1995年前与灌溉用水量相对一致,集聚度高的地区分布在新疆和长三角区域;1995年后与工业用水量较为相近。工业和城乡用水量集聚度高的地区分布在东北、华北和南方,集聚度低的地区分布在西部,其中农村用水量分布的集聚效应最为明显。探究我国用水变化的时空特征可为水资源保护及用水效率的提升提供科学依据。
  • 图  1  基于BFAST算法的变化趋势类型

    Figure  1.  Trend types based on BFAST

    图  2  中国用水量和各部门用水量变化趋势的空间分布

    Figure  2.  Spatial distributions of trend types of China’s human water use and sectoral water use

    图  3  中国用水量和各部门用水量变化突变点的空间分布

    Figure  3.  Spatial distributions of break points of China’s human water use and sectoral water use

    图  4  中国用水量和各部门用水量的Global Moran’s I指数

    Figure  4.  Global Moran’s I of China’s human water use and sectoral water use

    图  5  基于中国用水量的LISA空间集聚图

    Figure  5.  Local indicators of spatial association based on China’s human water use

    图  6  中国各部门用水量的LISA空间集聚图

    Figure  6.  Local indicators of spatial agglomeration based on China’s sectoral water use

  • [1] 刘晶, 鲍振鑫, 刘翠善, 等. 近20年中国水资源及用水量变化规律与成因分析[J]. 水利水运工程学报,2019(4):31-41. (LIU Jing, BAO Zhenxin, LIU Cuishan, et al. Change law and cause analysis of water resources and water consumption in China in past 20 years[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019(4): 31-41. (in Chinese) doi:  10.12170/201904005
    [2] 刘波, 汪紫薇, 王文鹏, 等. 我国城市用水效率关键指标时空格局分析[J]. 河海大学学报(自然科学版),2020,48(6):534-541. (LIU Bo, WANG Ziwei, WANG Wenpeng, et al. Spatiotemporal characteristics analysis of major indicators of urban water use efficiencies over mainland China[J]. Journal of Hohai University (Natural Sciences), 2020, 48(6): 534-541. (in Chinese)
    [3] 操信春, 邵光成, 王小军, 等. 中国农业广义水资源利用系数及时空格局分析[J]. 水科学进展,2017,28(1):14-21. (CAO Xinchun, SHAO Guangcheng, WANG Xiaojun, et al. Generalized water efficiency and strategic implications for food security and water management: a case study of grain production in China[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(1): 14-21. (in Chinese)
    [4] ZHOU F, BO Y, CIAIS P, et al. Deceleration of China’s human water use and its key drivers[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2020, 117(14): 7702-7711. doi:  10.1073/pnas.1909902117
    [5] 赵勇, 李海红, 刘寒青, 等. 增长的规律: 中国用水极值预测[J]. 水利学报,2021,52(2):129-141. (ZHAO Yong, LI Haihong, LIU Hanqing, et al. The law of growth: prediction of peak water consumption in China[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2021, 52(2): 129-141. (in Chinese)
    [6] 田小靖, 赵广举, 穆兴民, 等. 水文序列突变点识别方法比较研究[J]. 泥沙研究,2019,44(2):33-40. (TIAN Xiaojing, ZHAO Guangju, MU Xingmin, et al. Comparison study on hydrological time series change-point testing methods[J]. Journal of Sediment Research, 2019, 44(2): 33-40. (in Chinese)
    [7] 李园园, 王藏姣, 雷少刚, 等. 基于BFAST算法的神东矿区地表温度突变检测及影响分析[J]. 河南理工大学学报(自然科学版),2021,40(6):92-100. (LI Yuanyuan, WANG Cangjiao, LEI Shaogang, et al. Detection and impact analysis of land surface temperature abrupt change in Shendong mining area based on BFAST algorithm[J]. Journal of Henan Polytechnic University (Natural Science), 2021, 40(6): 92-100. (in Chinese)
    [8] 郑启明. 夜间灯光遥感数据处理关键技术与多中心城市监测研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2020.

    ZHENG Qiming. Nighttime light data processing methodologies and polycentric city monitoring[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2020. (in Chinese)
    [9] VERBESSELT J, HYNDMAN R, NEWNHAM G, et al. Detecting trend and seasonal changes in satellite image time series[J]. Remote Sensing of Environment, 2009, 114(1): 106-115.
    [10] 杨中庆. 基于R语言的空间统计分析研究与应用[D]. 广州: 暨南大学, 2006.

    YANG Zhongqing. Research and application of spatial statistics analysis based on R[D]. Guangzhou: Jinan University, 2006. (in Chinese)
    [11] 张松林, 张昆. 全局空间自相关Moran指数和G系数对比研究[J]. 中山大学学报(自然科学版),2007,46(4):93-97. (ZHANG Songlin, ZHANG Kun. Comparison between General Moran’s Index and Getis-Ord General G of spatial autocorrelation[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2007, 46(4): 93-97. (in Chinese) doi:  10.3321/j.issn:0529-6579.2007.04.021
    [12] HORION S, PRISHCHEPOV A V, VERBESSELT J, et al. Revealing turning points in ecosystem functioning over the Northern Eurasian agricultural frontier[J]. Global Change Biology, 2016, 22(8): 2801-2817. doi:  10.1111/gcb.13267
    [13] XU Y D, YU L, PENG D L, et al. Annual 30-m land use/land cover maps of China for 1980—2015 from the integration of AVHRR, MODIS and Landsat data using the BFAST algorithm[J]. Science China (Earth Sciences), 2020, 63(9): 1390-1407. doi:  10.1007/s11430-019-9606-4
    [14] 姜秋香, 李鑫莹, 王子龙, 等. 黑龙江省农业水足迹时空分布及用水效率分析[J]. 东北农业大学学报,2020,51(11):87-96. (JIANG Qiuxiang, LI Xinying, WANG Zilong, et al. Spatio-temporal distribution of agricultural water footprint and analysis of water use efficiency in Heilongjiang Province[J]. Journal of Northeast Agricultural University, 2020, 51(11): 87-96. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1005-9369.2020.11.010
    [15] YIN F, SUN Z L, YOU L Z, et al. Increasing concentration of major crops in China from 1980 to 2011[J]. Journal of Land Use Science, 2018, 13(5): 480-493. doi:  10.1080/1747423X.2019.1567838
    [16] 董佳琦, 张勇, 傅伟军, 等. 香榧主产区林地土壤养分空间异质性及其肥力评价[J]. 生态学报,2021,41(6):2292-2304. (DONG Jiaqi, ZHANG Yong, FU Weijun, et al. Spatial variation of soil nutrients and evaluation of integrated soil fertility in Torreya grandis cv. Merrillii region[J]. Acta Ecologica Sinica, 2021, 41(6): 2292-2304. (in Chinese)
    [17] 吴泽宁, 狄丹阳, 黄硕俏. 黄河流域各省(区)用水价值空间聚集特征分析[J]. 人民黄河,2020,42(9):96-100, 106. (WU Zening, DI Danyang, HUANG Shuoqiao. Analysis of spatial clustering characteristics of water resources value in each region of the Yellow River Basin[J]. Yellow River, 2020, 42(9): 96-100, 106. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1000-1379.2020.09.018
    [18] 柴娇娇, 杨柳, 索萌萌. 基于空间自相关的黎平县农村居民点分布与影响因素关系研究[J]. 国土与自然资源研究,2021(2):1-5. (CHAI Jiaojiao, YANG Liu, SUO Mengmeng. Research on the relationship between distribution of rural residential areas and influencing factors in Liping County based on spatial autocorrelation[J]. Territory & Natural Resources Study, 2021(2): 1-5. (in Chinese)
    [19] 吴芳, 张新锋, 崔雪锋. 中国水资源利用特征及未来趋势分析[J]. 长江科学院院报,2017,34(1):30-39. (WU Fang, ZHANG Xinfeng, CUI Xuefeng. Characteristics and future trends of water resources utilization in China[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2017, 34(1): 30-39. (in Chinese) doi:  10.11988/ckyyb.20150816
    [20] 刘晨跃, 徐盈之, 孙文远. 中国三次产业生产用水消耗的时空演绎分解—基于LMDI-I模型的经验分析[J]. 当代经济科学,2017,39(2):95-108, 127-128. (LIU Chenyue, XU Yingzhi, SUN Wenyuan. Spatial-temporal deductive dissolution of productive water consumption in three industries of China—empirical analysis based on LMDI-I model[J]. Modern Economic Science, 2017, 39(2): 95-108, 127-128. (in Chinese)
    [21] 王普查, 瞿彤, 金姗姗. 基于SBM-Undesirable模型的省际农业用水效率比较及节水潜力研究[J]. 湖北农业科学,2018,57(22):171-176. (WANG Pucha, QU Tong, JIN Shanshan. Research on agricultural water use efficiency in China based on SBM-Undesirable model[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2018, 57(22): 171-176. (in Chinese)
    [22] 关全力, 刘维忠, 余国新. 新疆农业用水配置及用水效率动态评析[J]. 人民黄河,2016,38(3):136-139. (GUAN Quanli, LIU Weizhong, YU Guoxin. Dynamic analysis on the allocation efficiency of agricultural water use in Xinjiang[J]. Yellow River, 2016, 38(3): 136-139. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1000-1379.2016.03.037
    [23] 王洁萍, 刘国勇, 朱美玲. 新疆农业水资源利用效率测度及其影响因素分析[J]. 节水灌溉,2016(1):63-67. (WANG Jieping, LIU Guoyong, ZHU Meiling. Measurement and influential factors of irrigation water use efficiency in Xinjiang[J]. Water Saving Irrigation, 2016(1): 63-67. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1007-4929.2016.01.016
    [24] 操信春, 任杰, 吴梦洋, 等. 基于水足迹的中国农业用水效果评价[J]. 农业工程学报,2018,34(5):1-8. (CAO Xinchun, REN Jie, WU Mengyang, et al. Assessing agricultural water use effect of China based on water footprint framework[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(5): 1-8. (in Chinese) doi:  10.11975/j.issn.1002-6819.2018.05.001
    [25] 张云宁, 陈金怡, 欧阳红祥, 等. 基于DEA-Malmquist的江苏省农业用水效率评价[J]. 水利经济,2020,38(3):62-68, 86. (ZHANG Yunning, CHEN Jinyi, OUYANG Hongxiang, et al. Evaluation of agricultural water efficiency in Jiangsu Province based on DEA-Malmquist[J]. Journal of Economics of Water Resources, 2020, 38(3): 62-68, 86. (in Chinese) doi:  10.3880/j.issn.1003-9511.2020.03.011
    [26] LIU K D, YANG G L, YANG D G. Investigating industrial water-use efficiency in mainland China: an improved SBM-DEA model[J]. Journal of Environmental Management, 2020, 270(C): 110859-110868.
    [27] CHEN Y B, YIN G W, LIU K. Regional differences in the industrial water use efficiency of China: the spatial spillover effect and relevant factors[J]. Resources, Conservation and Recycling, 2021, 167: 105239-105250. doi:  10.1016/j.resconrec.2020.105239
    [28] 海霞, 李伟峰, 韩立建. 京津冀城市群城乡生活用水效率差异分析[J]. 水资源与水工程学报,2018,29(2):27-33. (HAI Xia, LI Weifeng, HAN Lijian. Study on the domestic water use efficiency between urban and rural areas of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration, China[J]. Journal of Water Resources and Water Engineering, 2018, 29(2): 27-33. (in Chinese) doi:  10.11705/j.issn.1672-643X.2018.02.05
    [29] 孙才志, 郝帅, 赵良仕. 中国水资源-能源-粮食纽带系统效率时空分异特征[J]. 水资源保护,2021,37(1):61-68, 78. (SUN Caizhi, HAO Shuai, ZHAO Liangshi. Spatial-temporal differentiation characteristics of water resources-energy-food nexus system efficiency in China[J]. Water Resources Protection, 2021, 37(1): 61-68, 78. (in Chinese) doi:  10.3880/j.issn.1004-6933.2021.01.009
    [30] 左其亭, 韩春辉, 马军霞. 水资源空间均衡理论应用规则和量化方法[J]. 水利水运工程学报, 2019(6): 50-58.

    ZUO Qiting, HAN Chunhui, MA Junxia. Application rules and quantification methods of water resources spatial equilibrium theory[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019(6): 50-58. (in Chinese)
    [31] 李治涛, 高文程, 魏贤达, 等. 中国城市生活用水效率及收入、价格弹性评估[J]. 中国农村水利水电, 2021(7): 202-208.

    LI Zhitao, GAO Wencheng, WEI Xianda, et al. Evaluation of the efficiency of Chinese cities’ urban domestic water consumption and its income and price elasticity[J]. China Rural Water and Hydropower, 2021(7): 202-208. (in Chinese)
    [32] 陈颖杰, 金保明, 金君良, 等. 变化环境下考虑物理机制的SD需水预测研究[J]. 水利水运工程学报, 2021(3): 84-95.

    CHEN Yingjie, JIN Baoming, JIN Junliang, et al. System dynamics model-based water demand prediction under changing environment with consideration of physical mechanism[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(3): 84-95. (in Chinese)
  • [1] 苗峻瑜.  黄河流域工业绿色水资源效率时空差异及驱动因素研究 . 水利水运工程学报, 2023, (5): 85-94. doi: 10.12170/20220405002
    [2] 佘王康, 杨勤丽, 王国庆, 金双彦.  青藏高原雪深变化特征及其与气象要素的偏相关分析 . 水利水运工程学报, 2023, (6): 1-11. doi: 10.12170/20221229002
    [3] 张恬姿, 王小军, 齐广平, 康燕霞, 银敏华, 马彦麟, 贾琼, 张向宁.  甘肃省水资源-经济社会-生态环境耦合协调驱动因素研究 . 水利水运工程学报, 2023, (3): 38-46. doi: 10.12170/20220719003
    [4] 张恬姿, 王小军, 齐广平, 康燕霞, 银敏华, 马彦麟, 贾琼, 张向宁.  甘肃省水资源-经济社会-生态环境耦合协调演变分析 . 水利水运工程学报, 2023, (2): 53-63. doi: 10.12170/20220406001
    [5] 刘涛, 赵泽锦, 刘利成, 王高旭, 吴永祥, 吴巍, 田雪莹, 张妮娜.  北三河流域水资源供需平衡对降水变化的敏感性 . 水利水运工程学报, 2022, (5): 21-30. doi: 10.12170/20210926003
    [6] 刘玄, 唐培军, 吴同帅, 冯忠伦, 刁艳芳, 王刚.  山东省极端气候指数变化特征研究 . 水利水运工程学报, 2022, (2): 40-50. doi: 10.12170/20210722001
    [7] 杨晓甜, 张建云, 鲍振鑫, 王国庆, 管晓祥, 刘翠善, 金君良.  黄淮海流域实际蒸散发时空演变规律分析 . 水利水运工程学报, 2022, (3): 12-22. doi: 10.12170/20210530002
    [8] 刘建华, 唐琦.  黄河流域水资源与产业升级互动关系研究 . 水利水运工程学报, 2022, (5): 31-39. doi: 10.12170/20210906002
    [9] 王利平, 张怡雯, 张建云, 刘翠善, 王国庆.  河南省典型枯水年水资源脆弱性评价及贡献因子识别 . 水利水运工程学报, 2022, (5): 1-11. doi: 10.12170/20211015001
    [10] 邹贤菊, 宋晓猛, 刘翠善.  珠江三角洲地区极端降水时空演变特征 . 水利水运工程学报, 2022, (5): 50-60. doi: 10.12170/20210714002
    [11] 王子龙, 刘莹, 姜秋香, 李世强, 柴迅, 何馨.  黑龙江省参考作物蒸散量变化及气象因子分析 . 水利水运工程学报, 2021, (2): 46-56. doi: 10.12170/20200831003
    [12] 王国庆, 乔翠平, 刘铭璐, 杜付然, 叶腾飞, 王婕.  气候变化下黄河流域未来水资源趋势分析 . 水利水运工程学报, 2020, (2): 1-8. doi: 10.12170/20200216001
    [13] 刘晶, 鲍振鑫, 刘翠善, 王国庆, 刘悦, 王婕, 管晓祥.  近20年中国水资源及用水量变化规律与成因分析 . 水利水运工程学报, 2019, (4): 31-41. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.04.005
    [14] 吴强, 刘汗.  我国新型城镇化进程中水问题及对策 . 水利水运工程学报, 2017, (6): 104-109. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.06.015
    [15] 刘国良, 顾正华, 赵世凯, 尚淑丽, 李永强.  基于数据驱动的区域水资源智能配置研究 . 水利水运工程学报, 2015, (5): 38-45.
    [16] 张建云.  城市化与城市水文学面临的问题 . 水利水运工程学报, 2012, (1): 1-4.
    [17] 杨云平,李义天,王冬,韩剑桥.  长江口悬沙有效沉速时空变化规律 . 水利水运工程学报, 2012, (5): 24-29.
    [18] 张建云,王国庆.  气候变化与中国水资源可持续利用 . 水利水运工程学报, 2009, (4): -.
    [19] 金菊良,张欣莉,丁晶.  解水资源最优分配问题的遗传算法 . 水利水运工程学报, 2000, (4): 65-68.
    [20] 张超.  水资源规划的系列模拟方法 . 水利水运工程学报, 1991, (3): -.
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  597
  • HTML全文浏览量:  163
  • PDF下载量:  84
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-28
  • 网络出版日期:  2021-10-18
  • 刊出日期:  2022-07-03

/

返回文章
返回