虚拟水

摘要： 受农业高质量发展、食物消费结构转型升级、气候变化的多重影响,我国农业资源供需平衡日益趋紧,因而统筹利用国际国内两种资源、两个市场,保障我国中长期粮食安全至关重要。本文在对比分析国内、国际农业资源的基础上,研究了我国2035年和2050年的粮食消费需求、消费结构、供给结构,分析了未来农业资源供需缺口以及虚拟水、虚拟耕地的可进口潜力与进口来源地,据此展望了我国农业水土资源利用的目标。研究表明:我国虚拟耕地进口将在2048年前后达到峰值,需进口虚拟耕地近6.147×10^(7)hm^(2);虚拟水进口量在2045年前后达到峰值,虚拟水进口量为1.136×10^(8)m^(3)(以蓝水估算),约为2017年全国农业总用水量的30%;可增加的耕地进口潜力主要来自南美洲和非洲。

摘要： 对2009—2019年我国主要粮食作物产量和生产消耗虚拟水量进行测算,量化分析伴随主粮贸易虚拟水的流动状况和趋势,在此基础上评估主粮贸易对我国水资源压力的影响方向以及影响程度。结果表明,2009—2019年我国粮食产量和虚拟水消耗量呈上升趋势,同时虚拟水贸易规模也明显扩大,对我国水资源压力有缓解作用,其中大豆的虚拟水贸易影响程度最大。因此,建议根据粮食作物单位质量含水量不同,合理规划粮食作物种植结构,并充分考虑多方面因素的影响后确定进出口规模和结构。

摘要： 为分析黄河流域粮食生产用水的可持续性,引入水足迹和虚拟水相关理论方法,对研究区主要粮食生产水足迹及粮食贸易伴生的虚拟水流动格局进行了量化解析,并对未来粮食生产水足迹进行了预估。结果表明:2011—2016年,全流域粮食生产总水足迹和单位水足迹分别由460亿m^(3)和1.20 m^(3)/kg降为402 m^(3)和0.93 m^(3)/kg,均呈下降趋势;从粮食贸易伴生的虚拟水流动特点来看,流域全口径粮食虚拟水从2011年的110.7亿m^(3)减小到2016年的50.3亿m^(3),呈输入态势;除稻谷之外的粮食虚拟水由82.6亿m^(3)增加到193.4亿m^(3),呈输出态势;在流域不同气候情景下,2035年粮食生产总水足迹为481.9亿~518.7亿m^(3),其中绿水足迹增幅达20%,而蓝水足迹增长不显著;未来流域内粮食输出量的增加会进一步加剧本地农业生产的用水矛盾,但粮食灌溉总用水量的增速可能放缓。

摘要： 文章以长三角地区产业部门间水资源转移为研究对象,构建多区域投入产出模型对区域部门间虚拟水贸易进行核算,结合我国长三角地区国民经济行业用水及其省际水资源空间转移等特征进行实证分析,提出缓解我国贸易经济发展中水资源压力的相关建议。研究结果表明:农业是完全耗水系数最高的产业,长三角地区农业发展仍需通过进口高耗水作物、优化农产品虚拟水贸易结构来缓解水资源压力;制造业作为虚拟水出口量最大的产业,创造的经济效益在浙江省和江苏省较高;服务业是长三角地区虚拟水拉动系数最高的产业,上海地区应进一步增加软件和信息服务等服务业的虚拟水产出效率及高新技术产业的资本投入。

摘要： 采用联合国粮农组织推荐的作物需水量计算方法,研究了广州市1999—2019年粮食作物的虚拟水含量及其贸易量变化,结果表明:(1)广州市粮食作物以稻谷和大豆为主,研究时段内二者播种面积和总产量分别占全部粮食作物的81%和84%,粮食贸易长期处于逆差,进出口结构比较稳定但相对单一;(2)广州市早稻、晚稻、大豆的年平均需水量分别为496 mm、608 mm和293 mm,1999—2019年粮食作物生产消耗的虚拟水总量逐渐减少,占同期农业用水量的比例平均为59%并呈下降趋势;(3)广州市1999—2019年基于粮食贸易的虚拟水输入量累计达到6.8×10^(10)m^(3),主要来自北美洲和拉丁美洲,而虚拟水输出主要流向亚洲和非洲。

摘要： 基于我国1997~2018年投入产出表及水资源和能源消耗数据,运用投入-产出模型计算了三大产业虚拟水、能的消耗量.在此基础上,通过构建虚拟水-虚拟能系统综合评价指标体系,对虚拟水、能系统发展状况进行了综合评价.与此同时,运用耦合协调度模型,测算了虚拟水、能系统的耦合协调水平.最后,利用指数平滑模型,预测了我国2022~2032年虚拟水、能消耗总量.结果表明:(1)近20年来,三大产业虚拟水、能消耗量均呈上升趋势,但第一、二产业的虚拟水、能消耗占比呈波动下降趋势,而第三产业的呈上升趋势,其中,GDP和第三产业完全用水(能耗)系数是影响我国虚拟水(能)消耗量的重要因素;(2)三大产业直接用水(能耗)系数、完全用水(能耗)系数呈下降趋势,水资源和能源利用效率不断提高;(3)通过间接消耗大量水资源和能源,第二、三产业的用水和能耗乘数较高,是“隐形”的高耗水、高耗能产业;(4)虚拟水-虚拟能系统处于高水平耦合,但仅达到初级协调发展阶段;(5)未来10年,我国虚拟水、能及实体能消耗量仍呈上升趋势,但实体水消耗量呈下降趋势.为此,应通过优化产业结构,提高产业链各环节水、能资源利用效率,改善消费结构,提升虚拟水-虚拟能系统耦合协调度,以缓解我国水资源和能源危机.

摘要： 考虑用水效率提升对不同时期用水定额的影响,核算了1988—2019年北京市水足迹变化过程,利用信息熵方法对比分析了实体水和水足迹用水结构的演变特征。结果表明:北京市实体水开发利用情势不断优化,呈现农业和工业用水量快速下降、生活和生态用水量显著增加的变化规律,形成了以生活用水保障为主、生态用水需求提升为辅的用水格局;北京市水足迹不断上升,商品贸易带来的虚拟水净输入极大缓解了北京市用水压力,但提高了北京市对虚拟水净输入的依赖程度,2015—2019年农业和工业虚拟水净输入在其水足迹中的占比都超过60%,水资源系统常年处于严重超载状态;实体水系统信息熵呈先增后减的态势,生活与生态用水已逐渐成为占绝对优势的用水类型,水足迹系统前期为熵增过程,随后趋于稳定,用水结构较为均衡。

摘要： 水土资源是人们赖以生存的物质基础,但水土资源和粮食消费的空间不匹配,影响着我国粮食安全和资源可持续利用。省份间的粮食流通在一定程度上缓解了国家的粮食安全压力,但其对水土资源的影响需要进一步研究。因此,基于CHINAGRO模型消费者效用最优的思想,以运费最低为优化目标,通过线性优化的方法,模拟研究了我国2016年省份间的粮食流通情况,并利用“虚拟水”和“虚拟土”的概念,估算了省份间粮食流通所隐含的水土资源流通情况,并探讨了其对我国水土资源的影响。结果表明:1)目前我国的粮食生产基本可以满足消费的需求,但仍有近1/2省份存在粮食缺口。2)我国粮食流通量占粮食生产量的11%左右,且呈现出明显的“北粮南运”的趋势,其中东北和华北地区是粮食净流出地区,而华南地区则是粮食净流入地区。3)省份间的粮食流通有利于提高我国的水资源利用效率,但一定程度上降低了土地资源的利用效率。因此,调整合理的饮食结构,推进草地农业发展,充分发挥增粮和节粮作用,提高资源利用效率、减少适宜地区耕地撂荒问题,将有利于我国粮食安全和资源合理利用。

摘要： 针对针叶林和阔叶林的森林虚拟水水资源核算方式进行计算,结果表明,林产品为水密集型产品,林产品贸易中存在大量的虚拟水贸易,通过改善该区域林产品出口结构,增加林产品虚拟水贸易净进口,对有效提高水资源利用效率、缓解水资源严重短缺状况意义重大,同时可为行业内水资源评价提供理论依据。

摘要： 以辽宁本溪为例,为了解和掌握河流生态健康状况,不仅可以为管理者提供科学有效的管理措施、制定管理方案,项目以本溪市森林资源丰富、耕地面积比重较少,重工业污染物排放较多等水生态密切相关的特点为切入点,基于虚拟水理论分析计算各产业的虚拟水量,并以虚拟水核算成果作为水资源利用量,该理论拓展了水资源调查评价、水资源承载力监测预警、水资源资产核算等基础工作的领域和内容;基于虚拟水理论展开的水生态健康评价则能够更全面、真实地反应整个生态系统对水资源的利用及消耗程度。

摘要： 虚拟水隐含于产品中在区域内部不同产业部门之间及区域同外部之间流动,为解决水资源的地域分布不均和提高水资源利用效率提供了新的思路,对虚拟水流入-流出区的水资源系统产生重大影响.研究区域虚拟水流动特征及其影响因素对了解区域水资源流通途径、提高水资源管理水平有重要意义.本文基于投入产出表、用水数据、社会经济数据,以唐山市为例分析虚拟水的流动特征,定性、定量探讨虚拟水流动的影响因素.结果表明:①唐山市内部虚拟水转化运移:2002-2010年间,农业为虚拟水净输出部门,工业、建筑业、第三产业为虚拟水净输入部门,农业向工业输出的虚拟水量比例最大.②区域同外部虚拟水贸易:农业、工业为虚拟水净输出部门,建筑业和第三产业为虚拟水输入部门,区域整体表现为对外净输出.③影响因素:农业-工业虚拟水转化运移的主要驱动因素为农业因子,关联度由大到小依次为粮食作物产量比重、耕地面积、蔬菜瓜类产量比重、万元GDP农业用水量、农业机械总动力、第一产业GDP、金属品制造业GDP;农业虚拟水对外贸易的驱动因素为单位面积耕地灌溉用水、耕地面积、城镇化率、水资源总量、人均GDP、货物吞吐量;强度效应使工业虚拟水贸易量下降,结构效应引起虚拟水贸易量增加.

摘要： 水是湿地之源，有效地进行水资源综合管理，是维持湿地生态健康的关键。笔者认为虚拟水战略是贫水地区缓解水资源短缺的一种有效途径，也是湿地保护的途径之一。中国已经开始无意识的应用虚拟水战略来部分缓解水资源短缺危机，但是在区域层面，虚拟水由贫水地区流向富水地区，造成许多生态环境问题，未来中国需要统筹考虑实体水和虚拟水，实现更广义的水资源管理。

摘要： 近年来中国通过向世界市场输出大量产品获得可观利益的同时也面临着产品出口给国内的水资源带来的日益沉重的负荷.虚拟水指的是产品在生产过程中消耗的水资源量.根据虚拟水的定义,水资源实际上是嵌入在产品中“看不见”的水,与产品流动相伴相随.因此,国际贸易带来的虚拟水流动会给一个国家或地区的水资源状况带来影响:虚拟水进口可以减轻进口国家或地区的水资源压力;而对于出口国家或地区而言,虚拟水出口是一种水资源的流失,会加剧出口国家或地区的水资源压力.本研究在投入产出模型的框架下置化分析了我国国际贸易带来的虚拟水贸易.研究的部门为包括农业、制造业和服务业在内的整个经济系统,并在省区层面上追溯虚拟水贸易的来源地.研究应用2002年和2007年中国30个省区投入产出表在时间尺度上对由国际贸易引起的虚拟水流动进行了对比析,旨在深入理解虚拟水贸易对我国水资源影响的动态变化特点,为制定水资源相关政策提供科学依据.研究得出以下结论:第一、我国的水资源利用效率显著提高.2007年各部门的完全用水系数比2002年平均降低25％-55％.制造业部门的用水效率提高尤为显著.第二,我国的虚拟水贸易更加活跃,虚拟水进出口量均显著增加.2007年我国的虚拟水出口量、进口量和净出口量分别为142634×l06m3、74457×106m3和68177×106m3,相比2002年的的增长幅度分别为73％,71％和75％.这意味着虚拟水贸易对中国水资源状况的影响越来越大.国际贸易在解决水资源短缺问题及水资源再分配中发挥的作用应该得到更多关注.第三,我国面临的水资源形势更加严峻.一方面国内最终需求的膨胀增加了对水资源的需求;另一方面国际贸易使得水资源以虚拟水的形式大量流失.我国虚拟水净出口占国内水足迹的比例由2002年的9.1％上升至2007年的14.6％％;全国虚拟水净出口量为当年用水总量的比例由2002年的7.1％上升至2007年的11.8％.该结果表明中国在使用越来越多的水资源生产用于出口的产品和服务,而不是用来满足国内需求.出口贸易活跃且又缺水地区的水资源状况恶化尤为严重.例如中国华北地区作为中国水资源极度匮乏的地区之一,在2002年的虚拟水净出口占当地水资源总量的3.6％.这一比例在2007年上升至5.1％.虚拟水净出口对水资源总量比例的增加意味着该地区而临的水资源压力愈加沉重.

摘要： 对2002～2007年期间的浙江城镇与农村居民主要农产品虚拟水消费进行了比较分析，结果表明：农村居民的虚拟水消费总量少于城镇居民，农村居民虚拟水消费总量逐年减少，城镇居民虚拟水消费总量历年保持稳定，两者的各项产品虚拟水消费变化特征也不同。

摘要： 虚拟水是水资源管理研究中的新概念,本文简要介绍了当前国际上虚拟水的内涵,同时结合河北省的实际情况,计算了2000年河北省居民消费的主要农产品的虚拟水数量,并对结果进行分析说明,从而为河北省的水资源管理提供政策依据.

摘要： 基于“虚拟水”理论，以陕西省宝鸡峡灌区为例，研究了农业水资源利用效率，提出了评价农业水资源利用效率的几个指标。农业节水的关键是减少水资源的无效损失。水资源的无效损失既包括不参与农作物光合作用的水分消耗，也包括因作物产量达不到其水分生产潜值而多消耗的水资源量。在我国西北地区，灌溉能提高复种指数，充分利用休闲期光热资源，将无效蒸发转化为有效蒸腾，可提高水资源利用效率。

摘要： 虚拟水是生产商品和服务过程中所需要的水资源数量。张掖市作为全国建立节水型社会试点城市之一，迫切需要结构性和社会化的水需求管理。应用地区水资源投入产出模型，剔出外地调入品影响，通过本地完全需水系数，将完全需水量与直接耗水量比较，计算了产业间虚拟水的净转移以及区域虚拟水的调入调出，进一步构造了产业间虚拟水转移矩阵，清晰量化各产业间虚拟水的转移去向。rn 结果表明，种植业及其他农业是虚拟水最大的净转移和输出部门，消耗的水实际向制造业和畜牧业大量转移和向外输出，畜牧业又将种植业转移来的水大部分输出外地。通过量化经济部门之间对水资源需求的数量关联效应，从投入产出分析视角希望为张掖市水需求管理提供新的参考。

摘要： 水资源短缺严重制约着中国西北地区的发展。科学地解决水资源短缺问题关系着西北地区能否实现可持续发展的生态经济问题。虚拟水和虚拟水战略为解决西北地区水资源问题提供了一种新的思路。本文在介绍虚拟水概念和虚拟水贸易之后，计算了民勤县2005年虚拟水消费量和实际产量中的虚拟水量分别为1.93×108m3、9.52×108m3，分别为实体水的0.28倍和1.22倍·基于水-粮食-贸易确定五种不同情景。并结合民勤地区的实际情况，分析了民勤县实施假想的虚拟水战略的可行性和收益情况，结果表明采用虚拟水战略可以在保证水资源和粮食安全的同时，增加了对贫水地区水资源供给量，促进了贫水地区经济增长，提升了贫水地区的社会调节能力。

摘要： 本文介绍了虚拟水和虚拟水战略在北京市水资源管理中的应用情况,对北京市主要食品的虚拟水贸易进行了初步核算和分析,并就实施虚拟水战略对社会经济、生态环境和区域水安全的影响展开讨论,最后指出了实施虚拟水战略需要注意的问题.

摘要： 我国是一个北方地区资源性缺水,南方地区水质性缺水,中西部地区工程性缺水的"贫水国".而且近年来水资源状况在进一步恶化,所幸从政府、企业到消费者都已经逐渐重视这个问题,并有越来越多的人在致力于改善这种局面.但是当人们的注意力都在节约用水与防治水污染的时候,却很少有人会注意到一些"隐藏"的水耗.一个汉堡消耗多少水?一条牛仔裤消耗多少水?答案可能要吓你一跳:一个汉堡要消耗2400L水,而一条牛仔裤要消耗11000L!这种形式的水,称之为水足迹.笔者对工业企业消耗的水足迹的评价方法进行研究,旨在通过结合卫生陶瓷企业的案例进行具体的应用分析,向读者介绍水足迹理论在工业企业中的具体应用.

摘要： 本发明公开了一种虚拟卡分体水控器的安装底座，包括后置固定板、安装板、限位孔、固定螺丝、穿线孔、固定耳、上卡槽、安装孔、束线夹、下卡扣、压力弹簧和减震块。本发明的有益效果是：穿线孔使装置外观看上去更加美观，且方便电线的统一管理与约束，防止线互相缠绕，上卡槽对水控器的上端进行固定，使其稳定安装在后置固定板上，下卡扣方便水控器的下端固定，且其方便安装，维护和拆卸，压力弹簧可根据水控器的实际情况改变弹簧的弹力，确保后置固定板与安装板不直接接触，提供缓冲力，且方便快速安装，减震块通过焊接的方式固定在安装板上，且其在安装后与后置固定板相接触，减少安装以及使用过程中所带来的震动，确保水控器内部零件可以正常工作。

摘要： 本发明公开了基于虚拟现实技术的船舶水灭火消防综合演练系统及方法，包括子系统一和子系统二，子系统一是多人沉浸式船舶水灭火流程演练系统，包括HTC VIVE沉浸式虚拟现实体感设备、虚拟现实模块、UI模块、单人分解灭火操作训练模块、多人协同作业模块；子系统二是基于PC端的船舶消防指挥系统，用于消防指挥人员对船舶进行数字化监控管理及培训，包括主界面模块、防火控制图模块、指挥训练模块、综合演练模块、监控管理模块。本发明无需创建真实的船舶运营场景和火灾现场，大大降低了能耗，提高了安全性；同时相较于传统的单人VR仿真系统，本发明实现了真正的船舶消防团队联合水灭火模拟演练。

摘要： 本发明提出一种基于离散元模型实现水稳碎石材料虚拟疲劳仿真的方法，该方法包括(1)制备水稳碎石室内疲劳测试试件，开展室内疲劳测试；(2)基于室内疲劳测试结果，构建水稳碎石材料的疲劳损伤演化模型；(3)采用PFC软件建立水稳材料的颗粒体系，并设定接触模型及接触参数，形成水稳碎石材料数值试件；(4)基于疲劳损伤演化模型，建立虚拟疲劳衰变模型，并采用Fish命令将虚拟疲劳衰变模型嵌入到疲劳测试的每个运行步中，模拟模型材料性能随时间变化的衰变行为；(5)建立虚拟的疲劳加载制度，对步骤3所述的水稳碎石材料数值试件施加疲劳循环荷载，实现水稳碎石材料的虚拟疲劳仿真。

摘要： 本发明涉及一种虚拟电厂内部电‑热‑水多能耦合优化调度方法，在水电联产机组装机量不断增加的背景下，将水电联产机组纳入虚拟电厂管理平台，提出一种考虑电动汽车充放电策略和用户需求响应的电‑热‑水多能耦合系统调度方法，首先，构建电‑热‑水多能耦合系统的基本结构并分析各系统之间的耦合机理；然后，以调度过程中发电、产热和海水淡化的总燃料成本最小为目标，建立考虑电动汽车充放电策略和需求响应的多能耦合系统经济调度模型；接着，分别不同场景计算多能耦合系统的调度成本；最后，对比不同场景的调度成本，输出最优经济调度方案；所提出的经济调度方法可以实现电‑热‑水多能耦合系统的低碳经济运行，有效提升调度策略的经济性。

摘要： 本发明公开了属于核反应堆领域的一种“实体+虚拟”的压水堆全工况仿真平台，该平台由两套环路系统以及安全壳冷却系统、非能动堆芯冷却系统、非能动蒸汽冷却系统和分散控制系统各一套组成。每一套环路系统均包括一个封闭的一回路和对应的二回路；两套一回路系统共用非能动堆芯冷却系统；两套二回路系统共用非能动蒸汽冷却系统；分散控制系统中的控制站与各工艺系统的一次仪表相连。非能动堆芯冷却系统由一次侧非能动储水箱、一次侧余热排出热交换器、一次侧中压安注箱、一次侧高压安注箱通过管道连接压力容器组成。安全壳系统为旁置系统，一回路冷热段和主蒸汽管道分别设旁通管路引入安全壳，可模拟一回路主管道及主蒸汽管道双端断裂事故工况。

摘要： 本发明公开了一种评价实体水与虚拟水转化的方法及装置。该方法包括：获取预设地区的各经济部门的实体水耗水；根据所述实体水耗水，基于投入产出模型确定所述各经济部门的实体水与虚拟水转移矩阵；根据所述实体水与虚拟水转移矩阵，确定所述各经济部门之间的实体水耗水与虚拟水耗水的转化量。本发明可以定量评价各经济部门之间的实体水与虚拟水的转化量，进而深入理解水资源在经济社会系统中的流动过程与特性，为研究社会水循环提供了新的思路，为产业结构调整和水资源的综合调控管理提供了科学依据。

摘要： 本发明公开了水库调度领域一种基于虚拟水的泵站优化调度方法，1)获取泵站‑引水区信息；2)构建泵站‑引水区系统数据库；3)建立基于虚拟水的泵站优化调度模型：使用C++连接数据库，读取步骤2)中泵站‑引水区系统各字段数据信息，以每日泵站引水经济效益最大为目标函数，同时考虑了电费价格波动以及潮汐河段对泵站扬程的影响，并满足产品进口、泵站引水、引水能力和决策变量非负的约束，建立与数据库互馈的基于虚拟水的泵站优化调度模型；4)针对该模型，提出0‑1整数规划和鲸鱼算法的组合算法求解该模型，本发明实现了区域水资源的最优配置，并取得了调度期内的最大经济效益。

摘要： 本发明公开了水库调度领域一种基于虚拟水的水库‑泵站联合优化调度模型及其求解方法，1)获取水库‑泵站‑引水区信息；2)构建水库‑泵站‑引水区系统数据库；3)建立基于虚拟水的水库‑泵站优化调度模型：使用C++连接数据库，读取上述各字段数据信息，以各时段水库向各农作物的供水量和泵站引水量以及农作物年流通量为决策变量，以调度期内水库‑泵站联合供水的经济效益最大为目标函数，同时需满足产品进口、水库供水、水量平衡、水库库容、水库弃水、泵站引水和决策变量非负的约束，建立与数据库互馈的基于虚拟水的水库‑泵站联合优化调度模型；4)模型求解得到水库‑泵站最优调度方案，本发明实现了区域水资源的最优配置，取得了调度期内的最大经济效益。

摘要： 本发明公开了水库优化调度领域一种基于改进鲸鱼优化算法的考虑虚拟水的水库优化调度方法，1)获取水库‑受水区信息；2)建立水库‑受水区系统数据库；3)构建考虑虚拟水的水库优化调度模型：使用C++连接数据库，读取2)中水库‑供水区系统各字段数据信息，以各时段各用水区域供水量和农作物年流通量为决策变量，以调度期内水库供水经济效益最大为目标函数，同时需满足产品进口、水库水量平衡约束、水库供水约束、水库库容约束、水库弃水约束和决策变量的非负约束，建立数据库互馈的考虑虚拟水的水库优化调度模型，4)通过改进的C‑A‑WWOA算法求解得到水库优化模型的最优调度方案，本发明实现了区域水资源的最优配置，并取得调度期内的最大经济效益。

摘要： 本实用新型公开了一种虚拟水透明互动展示装置，涉及展示装置技术领域，为解决现有的展示装置与观展人员的互动能力较差，降低了观展的趣味性的问题。所述展示柜体前端的内部安装有透明显示屏，所述展示柜体的内部设置有容纳室，所述容纳室一端的下方设置有开口，所述容纳室的下方设置有承接台，所述承接台中间位置处的内部设置有放置槽，所述放置槽的内部放置有RFID读写器，所述承接台的上方安装有放置机构，所述放置机构包括放置盒、侧板、把手和凹槽，且侧板延伸至开口的内部，所述放置盒的底部设置有凹槽，所述凹槽的内部安装有RFID芯片。