水循環(huán)作為自然地理環(huán)境中最主要的物質(zhì)循環(huán),對地形、水系、降水量等自然條件以及社會經(jīng)濟條件都起著重要的指示作用。近年來,由于京津冀經(jīng)濟發(fā)展迅速、人口過快增長導(dǎo)致自然水循環(huán)提供給城市的水資源已遠遠不夠,在這樣的背景下如何定量表達京津冀水循環(huán)模式對實現(xiàn)區(qū)域間協(xié)同發(fā)展,解決水資源短缺問題顯得尤為重要�？紤]到前人鮮有對京津冀自然-社會二元水循環(huán)模式進行全面、深入的分析,本文采用統(tǒng)計分析、Gamma函數(shù)與JAVA語言、GIS技術(shù)相結(jié)合的方法對水資源公報、《中國統(tǒng)計年鑒》等數(shù)據(jù)資料進行計算分析,進而深入探討研究區(qū)二元水循環(huán)模式。首先,本文選取水資源供需結(jié)構(gòu)作為研究自然-社會二元水循環(huán)模式的基礎(chǔ),從“供”與“需”兩方面系統(tǒng)地探索京津冀地區(qū)水資源結(jié)構(gòu),首次將需水量分為“實部”與“虛部”,為后文的研究做數(shù)據(jù)基礎(chǔ);隨后,由于解決城市水資源供需矛盾的核心,在于逐漸提升水資源的利用效率,因此在京津冀水資源供需結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上,本文從萬元GDP和萬元工業(yè)增加值水資源利用效率兩個方面進一步探究京津冀自然-社會二元水循環(huán)模式,以期為提高京津冀水資源利用效率提供理論支撐;最后,根據(jù)京津冀整體需水缺口以及水資源的利用效率,本文提出“需水場”這一概念,分析在二元水循環(huán)背景下水資源的分配模式和流動方向問題,為實現(xiàn)該地區(qū)科學(xué)社會用水和生態(tài)環(huán)境用水以及合理開發(fā)利用水資源提供一定的理論依據(jù)。得到的主要研究結(jié)論如下:(1)從需水與缺水量方面來看,近10年京津冀生活生態(tài)需水量實部整體呈逐年遞增趨勢,北京、天津與河北省年均大生活用水量(需水量實部)分別為21.95億m~3、6.74億m~3和29.7億m~3,虛擬水用水量(需水量虛部),從高到低依次為河北、天津、北京。另外,河北省的年均藍水供水量為193.0億m~3,在三個地區(qū)中居首位,其次為北京市和天津市,分別為36.3億m~3和23.9億m~3,綠水供水量河北省年均最多,為267.9億m~3,其次為天津市和北京市,分別為20.3億m~3和14.9億m~3。(2)從水資源利用效率方面來看,京津冀整體水資源利用效率總體隨著時間的增長而提升,其中北京市的萬元GDP用水量在三個地區(qū)中總體最低,其次分別為天津、河北。京津冀地區(qū)在2009年以后萬元GDP用水量變化趨勢減緩;京津冀整體工業(yè)水資源利用效率總體隨著時間的增長效率變高,其中,年均萬元工業(yè)增加值用水量從高到低依次為河北、北京、天津,京津冀地區(qū)在2007-2011年期間,工業(yè)增加值變化趨勢較為緩和,2011年后隨著經(jīng)濟的發(fā)展迅速增長,直至2015-2016年逐步穩(wěn)健。(3)從京津冀需水場來看,其中北京市的城市“水荷”最大,為21.95億m~3,天津的“水荷”為6.74億m~3,河北省中,唐山市的“水荷”最大,為9.26億m~3,滄州市在整個研究區(qū)中“水荷”最小,為0.79億m~3;在京津冀水場強度等勢圖中,水場強度高值區(qū)集中分布于以北京、廊坊、天津和保定為核心的區(qū)域,該區(qū)域“水荷”總和占全省的41.97%;在場強方向上,張家口、承德和唐山附近地區(qū)場強方向指向以北京、天津廊坊為主的城市群,而這些城市群中心附近的場強則指向?qū)χ車八伞币^大的城市中心,水資源也因此向城市集中。
【學(xué)位單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TV213.4
【部分圖文】：

本研究可以辯證地識別京津冀地區(qū)社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的相互影響，為協(xié)調(diào)京津冀以及全國社會及居民用水和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)用水提供科學(xué)參考，為水資源的有效開發(fā)利用提供理論支撐，對加快京津冀地區(qū)社會經(jīng)濟、環(huán)境、人口等統(tǒng)籌發(fā)展具有重大實際意義。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)外水循環(huán)研究進展（1）國外關(guān)于水循環(huán)研究進展科技論文在一定程度上可以體現(xiàn)出某一學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展趨勢與最新問題，為分析國外水循環(huán)研究進展，使用文獻計量學(xué)的方法[6,7]，以 WEB OF SCIENCE 數(shù)據(jù)庫中的 WEBOF SCIENCE 核心集合作為數(shù)據(jù)源，通過數(shù)據(jù)庫檢索各類關(guān)于水循環(huán)研究相關(guān)文獻，檢索方式為“關(guān)鍵詞檢索”，檢索式為:“(Water circulation”or“Water cycle”or“Hydrologiccycle”)，獲得 1999-2018 期間的各類文獻共計 135239 項檢索結(jié)果，從而研究近 20 年來國際上再水循環(huán)研究領(lǐng)域的熱點與趨勢。

采用可視化軟件繪制如圖 1.1 所示的可視化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖[9]。由此可以準確地之間關(guān)聯(lián)度的大小，圓點代表關(guān)鍵詞的中心，若圓點越大，那么詞的中心度就個詞之間的連線越粗，那么說明二者之間的關(guān)聯(lián)程度就越密切[6]。由圖可知r circulation、Water cycle、Hydrologic cycle 之外，Water（水）、Energy（能Cycle assessment（LIF 循環(huán)評價）、Water Footprint（水足跡）、West African M非季風(fēng)）、Water splitting（分解水）、Climate change（氣候變化）和 Carbo循環(huán)）等關(guān)鍵詞在水循環(huán)研究領(lǐng)域中位列前茅，且它們之間的密切關(guān)聯(lián)性，水循環(huán)的研究熱點。這些熱點主題也是水循環(huán)研究工作的重點內(nèi)容。這些關(guān)圍繞著一些較小的研究領(lǐng)域，例如 Craig-Gordon model（克萊格·戈登模型）、ty（水質(zhì)）、Organic Rankine Cycle（有機朗肯循環(huán)）、Water Cycle Algorith算法）、Biofuels（生物燃料）、Life cycles（生命周期）等，與各主題之間密的聯(lián)系。不同國家論文發(fā)表情況可以在某種程度上反應(yīng)該國家對于水循環(huán)這一領(lǐng)域及影響力。本文將發(fā)文量居前 20 位的國家/地區(qū)進行匯總，如圖 1.2 所示。

美國作為排名第一的國家，發(fā)文數(shù)量最多，近 20 年發(fā)文量為 48209 篇，這說明美國在水循環(huán)領(lǐng)域具有一定權(quán)威，并且在指導(dǎo)價值方面也受到該領(lǐng)域?qū)W者的肯定。中國的發(fā)文量位居世界前列，近 20 年發(fā)文量為 21177 篇，但與美國相比還有一定差距。從學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀來看，發(fā)達國家占據(jù)更多的席位，而農(nóng)業(yè)國及發(fā)展中國家較少。這與諸多因素有關(guān)，其中，科技水平相對落后、資金短缺等原因使部分以農(nóng)業(yè)為主的地區(qū)資金投入不足，難以支持更多的學(xué)術(shù)研究；再者，許多發(fā)展中國家的技術(shù)、資金及人才儲備的不足等使其較難在該領(lǐng)域世界范圍內(nèi)占有很高的席位。但作為全球第二、第九大經(jīng)濟體[10]的中國和印度，也同是世界上最大且最具代表性的發(fā)展中國家，二者在水循環(huán)等方面的投入正在逐步加大，其相關(guān)研究也迅猛發(fā)展。（2）國內(nèi)關(guān)于水循環(huán)研究進展采用文獻計量學(xué)法[6,7]，以中國知網(wǎng)（http://www.cnki.net/）中 1999-2018 年的科技文獻為數(shù)據(jù)源進行檢索，一共檢測出了 1869 條結(jié)果，以“水循環(huán)”為關(guān)鍵詞進行檢索，并運用共詞分析及可視化的方法，探究我國有關(guān)水循環(huán)的研究現(xiàn)狀、熱點和趨勢，繪制出來的可視化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)如圖 1.3 所示。

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本文編號：2829427