Spatial difference and discussion of water-use efficiency in China under objective constraint
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摘要: 随着节水型社会建设和最严格水资源管理的提出，各地用水受到更明确、更严格的控制.为量化目标控制对区域用水的约束影响，提出了水资源目标约束强度概念，探索性地对水资源目标约束的进行量化分析，计算中国大陆31个省级行政区的工、农业用水效率目标约束强度及差异性，通过情境分析综合考虑工、农业用水领域目标约束情况，得到工农强控、农业主控、工业主控等七种类型地区，针对不同类型地区提出优化水资源管理的对策建议.Abstract: The proposal of the Water Saving Society (WSS) and the strictest water resource management system introduced clearer and stricter requirements for water use in China. To calculate the constraint of the set objectives on water use, this study defined Objective Constraint Strength (OCS) for water regulation, and further compared OCS of agricultural and industrial water-use efficiency for 31 provincial regions in China. The study also carried out scenario analysis on seven different types of areas and proposed advice on WSS construction.
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图 1 农业用水效率现状、目标及目标约束强度空间对比
Fig. 1 Spatial comparison of agricultural water-use efficiency by present condition, objective and objective constraint strength (OCS)
图 2 工业用水效率现状、目标及目标约束强度空间对比
Fig. 2 Spatial comparison of industrial water-use efficiency by present condition, objective and objective constraint strength (OCS)
图 3 目标约束强度计算结果分区图
Fig. 3 Regional divisions based on objective constraint strength (OCS)
表 1 水资源指标说明和目标设置
Tab. 1 Explanation of indicators and objectives
指标属性 说明 目标设置 公式 用水指标实例 正向 值越大, 完成情况越好 目标值一般高于现状值 公式(1) 农田灌溉水有效利用系数, 用水总量 负向 值越小, 完成情况越好 目标值一般低于现状值 公式(2) 万元GDP用水量, 万元工业增加值用水量 
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表 2 目标约束强度分级说明
Tab. 2 Explanation of objective constraint strength (OCS) rating
序号 目标约束强度计算结果 说明 分级 1 Dij>1.0 i地区j指标的目标约束强度高于全国整体水平 较强 2 0.5≤ Dij≤ 1.0 i地区j指标的目标约束虽低于全国整体水平, 但高于全国整体水平的一半 中等 3 Dij＜0.5 i地区j指标的目标约束强度低于全国整体水平的一半 较弱
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表 3 中国各省级行政区工、农业用水效率目标约束强度
Tab. 3 Objective constraint strength (OCS) of agricultural and industrial water-use
省级行政区 工业用水效率目标
约束强度Di工农业用水效率目标
约束强度Di农北京 0.58 0.45 河北 0.69 0.25 内蒙古 0.46 0.58 吉林 0.91 - 上海 0.64 0.04 浙江 1.13 0.56 福建 2.47 0.69 山东 0.32 0.67 湖北 2.12 1.18 广东 0.98 1.00 海南 0.32 0.44 四川 0.85 1.84 云南 1.05 7.25 陕西 0.06 1.08 青海 0.46 0.53 新疆 - 4.26 天津 0.59 1.74 山西 0.30 1.08 辽宁 0.52 0.22 黑龙江 0.35 -0.14* 江苏 0.46 0.42 安徽 1.61 0.51 江西 1.34 1.13 河南 1.35 0.44 湖南 1.51 2.46 广西 0.97 2.38 重庆 2.78 0.67 贵州 0.32 1.59 西藏 - 3.60 甘肃 0.44 1.84 宁夏 0.22 2.54 全国(标准) 1.00 1.00 注:黑龙江农田灌溉水有效利用系数"十三五"规划目标低于"十二五"末达到值, 因此黑龙江农业用水效率目标约束强度为负值
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表 4 工、农业用水效率目标约束强度组合的9种情境
Tab. 4 Nine scenarios based on objective constraint strength (OCS) of agricultural
工业用水效率
目标约束强度农业用水效率
目标约束效率强度Di农>1.0 0.5≤Di农≤1.0 Di农＜0.5 Di工>1.0 情境一:工农强控型 情境四:工业主控型 情境七:工业强控型 0.5≤Di工≤1.0 情境二:农业主控型 情境五:工农双控型 情境八:工业主控型 Di工＜0.5 情境三:农业强控型 情境六:农业主控型 情境九:工农优化型
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