1．目的及意义

1.1 研究目的及意义

水是人类赖以生存的物质基础，同时也是工农业生产和社会经济发展不可替代的自然资源。近年来，随着改革开放的持续推进，城市人口剧增，用水需求持续增长。与此同时，由于我国工农业用水技术仍待改进，水资源利用率低、生态环境恶化、水源污染等问题日益凸显，资源短缺以及水环境的恶化所带来的矛盾越来越突出，因此如何合理利用水资源是人类亟需解决的重要问题之一。水资源作为保障经济社会发展必不可少的自然资源和战略性的经济资源，逐渐成为制约我国广大地区经济发展的重要因素。一方面是由我国国情决定，我国作为一个发展中国家，在当前和未来一段相当长的时间里，用水需求里的农业与工业仍然会占有相当大的比重；另一方面是由产业用水现状决定的，当前很多产业部口结构不合理，高耗水型产业拥有较大比重，占用了过多水资源，导致一些高产值产业由于用水不足发展受限。水资源没有得到合理的配置，严重影响到国家现在以及未来的发展，所以必须对用水结构进行合理的规划，根据国家的经济、社会以及生态状况做出必要的调整。

用水结构就是水资源量的利用构成，指不同用水类型部门用水量之间密切联系程度、彼此相依存在的联系方式和比例关系等。用水结构反映了各用水部门的水量分配情况，同时还反映了它们之间相互影响和相互依存的关系。对用水结构的演变规律及驱动力进行分析探讨，能较好地解释水资源利用结构变化的缘由和内部特征，从而进一步了解和掌握水资源利用结构变化的复杂性。合理科学的用水结构是水资源可持续发展的必要条件，它的合理演化可以保证国家或地区经济社会的可持续和协调发展，因此探索湖北省用水结构的主要驱动因子及驱动机制，能为缓解湖北省水资源压力提供数据支撑和决策支持，对实现湖北省社会经济的可持续发展以及帮助各地级市制定符合自身的发展策略具有重要意义。

本次选题拟通过研究湖北省的用水结构时空演变规律及其驱动力机制，对湖北省水资源可持续利 用、产业结构调整、促进区域生态、经济的可持续发展等方面提供指导，同时利用研究所得的成果促 进湖北省用水结构优化的实践，最大程度上实现用水结构优化的各项目标。作为实践的基础与支撑研 究中还包含对用水结构及其相关各项指标的概念及作用的界定、通过空间分析和统计学实现对用水结 构时空特征演变及驱动力分析的机理与途径等，以实现研究的理论意义。

1.2 国内外研究现状

目前关于用水结构研究主要分为三个方面：用水结构现状的研究分析，用水结构的驱动力分析以及用水预测及优化分析。

用水结构的特征分析是规划用水的基础，也是进行相关研究必不可少的前提，许多学者引入了各种理论和方法也取得了一定的成果，如信息熵、基尼系数、洛伦茨曲线等。2011年王小军等以榆林市为例，结合信息熵理论，在充分分析该地区用水结构的发展模式后，为实现榆林市经济和资源的协调发展，提出“南湖水源，北抑需求”的调控思路。2014年刘欢等将洛伦茨曲线和基尼系数应用到用水结构分析中，对郑州市各类型用水的空间分布情况及近年来的变化特点做了定量分析和探讨，为区域用水结构分析提出一种新的技术方法。2015年何慧爽及崔嫱等分别应用信息熵理论分析了河南省及忻州市用水结构的演变特征。

在用水结构驱动力分析方面，目前研究阶段主要是使用数理统计以及系统动力学等方法，如相关分析法、主成分分析法、回归分析法、因子分析、灰色关联模型等，许多学者将土地学和经济学的常用方法和模型进行调整改进用于用水结构驱动因子识别。国内方面， 2001年徐洪福、袁一星等，利用灰色理论得到主要驱动因子，建立了预测年用水量GM(1,1)模型，用于预测城市需水量，并以大连市为例进行了应用，分析得到的精度满足要求。2005年刘俊良等应用系统动力学模型预测城市生活需水量，该模型可以全面地考虑各种主要因子对城市需水量的影响，且系统性较强，预测精度高。Ang和Liu 提出平均Dicisia 分解法（LMDI），各驱动因子的驱动效应进行测度以得出主要的驱动因子。DaiyuanPan 等采用典型相关分析了加拿大魁北克 Haut-Saint-Laurent地区1958~1993年间景观格局演变同自然驱动力间的相关关系。