虚拟水分析理论和方法

水资源分布的区域差异加剧了水资源的紧张局面．Tony Allan提出虚拟水的新概念和计算方法,已成为缓解区域水紧张状况的一个有效方法．文中系统地介绍虚拟水方法和战略,以及其理论框架、指标体系和计算方法．介绍全球主要国家和地区的虚拟水交易量,阐述了虚拟水方法的应用．     

虚拟水和虚拟水贸易研究综述

水资源问题已成为影响世界各国社会经济可持续发展的首要问题.虚拟水概念的提出,为相关领域的学者解决水资源问题和粮食安全问题提供了新的研究视角.本文旨在通过对虚拟水、虚拟水贸易概念及其计量方法进行综述,作为进一步研究的理论基础.     

关于虚拟水与虚拟水贸易的讨论

总结了虚拟水及虚拟水贸易研究的战略意义,并在对国外开展的虚拟水研究方向及国内的虚拟水研究现状和进展总结的基础上,对我国华北地区畜产品虚拟水含量做了计算分析.最后就我国今后的虚拟水及虚拟水贸易研究中值得关注的问题进行了讨论.     

虚拟水战略中的蓝水和绿水细分研究

 对虚拟水资源中的蓝水和绿水进行细分,在此基础上评价通过实施虚拟水战略节约的能被农牧业生产之外其他社会经济部门利用的水资源量,是在更宽广范围内进行区域水资源优化配置的重要前提。通过构建蓝水绿水细分模型估算了虚拟水战略中的蓝水资源量和绿水资源量,并以北京市为例开展实证研究。结果表明,北京市主要粮食作物生长消耗的虚拟水中,在考虑土壤水储存和不考虑土壤水储存两种情况下,2007年消耗的蓝水资源量分别为6.21、6.29亿m3,均明显多于同期消耗的绿水资源量;1999年以来基于粮食贸易输入的虚拟水资源量和蓝水资源量迅速增加,其中蓝水输入量最高已达38.80亿m3,而2001—2007年基于口粮贸易的蓝水输入量占相应实体水资源量的比例均高于50％。因此,近年来虚拟水战略在缓解北京市水短缺危机方面已发挥了重要作用,而对虚拟水资源中蓝水和绿水进行细分可为在更宽广范围内进行区域水资源优化配置提供参考。     

区域虚拟水交易理论研究

虚拟水是上世纪末国际上提出的一个新概念,强调通过水密集型产品的国际贸易来实现国家的水安全。基于我国幅员辽阔,水资源分布时空不均衡性明显的特殊国情,提出推进我国区域虚拟水交易,以改善我国水资源配置的不合理现状,并分别从经济学和法学角度,论证我国实施区域虚拟水交易的可行性;在此基础上,进一步分析了区域虚拟水交易的必要性。     

浙江省主要农作物虚拟水含量的初步研究

利用前人所得的各类农作物虚拟水含量标准,计算了1997—2002年浙江省各地市主要农作物的虚拟水含量和不同类型农作物的虚拟水含量、初步研究结果表明,浙江省农作物虚拟水含量有自东北向西南减少的趋势,与人均水资源空间变化趋势相反,作物耗水与水资源空间分布之间很不协调．调整各地农作物种植结构,并在区域内外加强农作物虚拟水贸易,有利于减轻部分地区的水资源压力．在舟山、嘉兴、宁波和绍兴等人均水资源缺乏区,可适当增加豌豆、番薯、柑橘、黄瓜、玉米、西红柿和西瓜等单位虚拟水含量小的农作物的种植面积;在杭州、衢州、丽水等地区可适当增加粮食、油菜籽和棉花的种植面积,相应减少柑橘、西瓜等水果的种植面积、金华和温州的山地选择种植大豆、花生、柑橘、大麦、棉花等,平原地带则种植水稻等农作物是较为合适的、综上可见,调整农作物种植结构可以有效地提高水安全水平。     

湖北省城乡消费结构变化对虚拟水消费的影响

借助"虚拟水"概念,分析湖北省2000年至2005年城乡消费结构.结果表明,消费结构由单一化趋向多样化,消费呈现多样化趋势,且农村的消费结构变化速度相较城镇变化速度更快;粮食、蔬菜等虚拟水消费量低的产品在总的虚拟水消费结构中所占比例减少,肉类、奶制品和蛋制品等单位产品虚拟水量大的产品所占比例不断增大;城乡虚拟水消费呈现相反方向的发展;短期内虚拟水消费还将增长.     

虚拟水战略与民勤绿洲可持续发展问题研究

虚拟水是近年来水资源管理领域中出现的新概念,虚拟水战略是缺水区域通过贸易的方式从富水区购进水资源密集型产品(尤指粮食)来获得本区水资源安全的一种构想.位于甘肃石羊河下游的民勤绿洲极度缺水,"三生"用水矛盾尖锐,生态经济系统难以为继.本文分析了民勤绿洲生态经济系统可持续发展的水资源约束条件;探讨了虚拟水战略实施的可行性及预期效益;构建了可持续发展的水资源保障框架体系.     

虚拟水、虚拟水贸易与水资源安全新战略

本文介绍了虚拟水和虚拟水贸易的科学概念，综述了国际上虚拟水贸易的状况及典型国家和地区虚拟水战略的应用情况，分析了虚拟水概念和虚拟水贸易的实用价值和启示，提出了构筑全球化的我国水资源安全新战略的对策建议。特别指出：若采用虚拟水战略，就完全可以不用建设南水北调西线工程。     

襄垣县虚拟水消费的时空变异分析

虚拟水研究是当今水科学研究的热点问题.对1978～2007年山西省襄垣县虚拟水消费量进行了时空变异分析,结果表明,在城市化进程中,该县虚拟水消费量呈上升趋势,城镇增幅远大于农村;粮食产品的虚拟水消费量减少,畜产品、水产品的虚拟水消费量增加,消费结构趋于多样化;各乡镇人均虚拟水消费量有较大差异,经济较发达地区的人均虚拟水消费量较低.可见,采取积极的消费模式可以在不影响居民生活水平的前提下极大地节约用水,从而缓解水资源压力.     

江苏省农产品水足迹与虚拟水流动及其环境影响

在量化江苏省农业生产水足迹、消费水足迹及虚拟水流动基础上,分析与水资源消耗相关的环境影响,以及对人类健康、生态质量及资源的影响。江苏省农业生产水足迹、消费水足迹、虚拟水流出及流入分别为110.97亿m³、37.98亿m³、74.99亿m³和2.00亿m³,前三者主要受水稻和小麦的影响,后者主要受奶类、油料和牛肉的影响;其相关的人类健康影响分别为26.02万DALY、9.30万DALY、17.58万DALY和0.87万DALY,生态质量影响分别为19.02亿m²·a、6.69亿m²·a、12.85亿m²·a和0.53亿m²·a,资源影响分别为0、1.47亿MJ、0和1.47亿MJ。分析结果表明:节水技术应用及节水品种培育有助于减小生产水足迹,消费模式转变有助于降低消费水足迹,贸易结构调整及贸易地区选择有利于改变现有虚拟水流动模式;水足迹及虚拟水流动量值是影响江苏省水资源消费相关环境影响的重要因素,减少水资源消耗,降低农业用水比重,改变产品调入区域等均有助于减小环境影响。     

对一工业小区消防给水系统的探讨

重点介绍了一工业小区的消防给水系统设计，并对有关的技术问题进行了探讨。     

长春市农作物虚拟水量时空分异特征研究

通过对长春市1998—2008年农作物虚拟水量的计算与分析,探讨了其时空分异规律.结果表明:11年来长春市农作物虚拟水量呈现不断波动趋势,与粮食作物的变化趋势相一致.粮食作物的虚拟水量在2000年、2004年和2007年出现高峰值,经济作物、蔬菜和瓜果的虚拟水量变化不大.对比分析1998年、2004年和2008年长春市所辖5县市区农作物虚拟水量的空间分布,1998年5县市区虚拟水量只分为3个等级,没有达到第四等级;2004年榆树市和农安县达到第四等级,位居首位,德惠市上升到第三等级,排名第2,九台市和市区均由第一等级上升到第二等级,但排名最末;到2008年德惠市由第三等级降到第二等级,九台市、市区由第二等级降低到第一等级,而榆树市、农安县仍为第四等级.     

基于虚拟水及营养学的水资源优化配置

为综合考虑经济效益、虚拟水消耗量、人均用水公平性差异以及营养学因素在地区农畜产品生产规划中的作用,研究了基于虚拟水及营养学的水资源优化配置问题。建立了经济效益最大化、虚拟水消耗量最少、人均用水公平性差异最小并满足营养学约束的多目标优化模型。用可变模糊决策理论求解模型,得到最佳的各类农畜产品生产方案。以石羊河地区各数据为例对模型进行仿真,结果表明所得到的方案是综合性能最优的方案。     

水资源短缺对大连城市产业结构的影响

大连是水资源严重短缺的城市,水资源短缺已成为大连市可持续发展的制约因素．采用相关分析理论分析大连市产业结构与用水量的关系,结果显示大连市第二产业与用水量的相关度最高,而第三产业与用水量的相关性较低,认为调整第二产业是解决大连水资源紧缺的重要途径．     

自适应模糊神经网络在工业用水量预测中的应用

阐述了自适应模糊推理系统(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS)网络,提出了工业用水量预测的ANFIS网络预测模型,并以黄河流域1993-2002年工业用水量为训练样本,以2003年、2004年工业用水量为校验样本,结果表明,ANFIS神经网络预测模型具有很高的准确性和实用性.     

Matched-field localization using a virtual time-reversal processing method in shallow water

Time-reversal processing (TRP) is an implementation of matched-field processing (MFP) where the ocean itself is used to construct the replica field. This paper introduces virtual time-reversal processing (VTRP) that is implemented electronically at a receiver array and simulates the kind of processing that would be done by an actual TRP during the reciprocal propagation stage. MFP is a forward propagation process, while VTRP is a back-propagation process, which exploits the properties of reciprocity and superposition and is realized by weighting the replica surface with the complex conjugate of the data received on the corresponding element, followed by summation of the processed received data. The number of parabolic equation computational grids of VTRP is much smaller than that of MFP in a range-dependent waveguide. As a result, the localization surface of VTRP can be formed faster than its MFP counterpart in a range-dependent waveguide. The performance of VTRP for source localization is validated through numerical simulations and data from the Mediterranean Sea.     

工业产品绿色设计的三维模糊评价模型

为了解决产品生命周期各阶段在众多因素影响下的系统评价问题，论述了绿色产品的评价指标体系；运用关联分析计算权重，对评价样本值矩阵进行了设计；运用模糊评价原理，对产品的绿色度进行综合评价．评价方法的客观性强，便于操作，有利于寻找尚需改进的指标、生命周期阶段和产品组成部件，提升其绿色含量。