本文是一篇农业论文，笔者认为本研究侧重于讨论人类活动对生活和工业用水量变化，生活和工业用水量变化的影响因素除了受到经济规模、产业结构、工业用水强度、人口规模、城市化水平和生活用水强度等人类活动因素影响外，还受到降水量和气温等自然因素影响，在以后的研究中还可以进一步从人类活动和自然因素两个方面综合探讨流域生活和工业水量变化及其波动性。
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
国际河流水资源因河流水道的连通性以及河水的流动性而自然地越过政治边境和领土（何大明等, 2016），其“共享”的特点要求流域各国在公平合理利用的原则上对跨境河流水资源进行分配。全球共有286条跨境河流（UNEP, 2016），其跨境水资源量约占全球可利用河川淡水资源的60%（Dinar et al., 2015 ; McCracken and Wolf, 2019），在全球水资源供需矛盾加强和国家之间资源环境矛盾愈发明显的趋势下，跨境水资源的开发利用与分配问题受到了越来越多的关注（Dinar et al., 2015）。由于这些问题往往与地缘政治、区域发展等跨边界问题相互影响，因此流域内任何一方的水行为都可能引发水冲突从而威胁地区安定与发展（Brochmann and Gleditsch, 2012），这种因为水资源开发和分配而产生的的“水政治”问题（张金翠 和 陈梦瑶, 2021），已成为本世纪以来最紧急、最复杂和具有争议性的议题之一（Cooper et al., 2000 ; Rai et al., 2017）。
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澜沧江-湄公河是世界上最重要的跨境河流之一，流经中国、缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南，其流域面积居世界第21位，随着流域各国对水资源的开发力度增大，与水资源相关的竞争逐渐加强，澜湄流域成为跨境水冲突发生的热点地区之一（王涛等, 2021）。跨境流域淡水资源争端数据库（TFDD）记录显示1948-2002年流域仅发生3起水冲突事件，而2002-2008年澜湄流域发生了13起水冲突事件，即使2002年以来的水冲突事件都被划分为“温和”等级，但是冲突频率上升仍表明流域国家因水资源导致的紧张关系明显增加（屠酥, 2016 ; 李昕蕾和华冉, 2019），水资源矛盾与冲突将对流域各国的发展构成限制，并威胁地区平稳安定。
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1.2 研究内容和技术路线
1.2.1 研究内容
澜湄流域生活和工业用水量的历史数据记录不连续，基于多源数据计算澜湄流域2000-2019年生活和工业用水量数据，通过构建特征模型库分别把生活用水量和工业用水量进行空间化分布，从流域尺度、国家尺度、省域尺度三个层面揭示生活和工业用水量的时空变化规律，构建用水量变化驱动因素模型，以研究人类活动对流域水资源的影响程度。论文研究内容主要由以下部分组成：
（1）澜湄流域2000-2019年生活和工业用水量计算与空间化
根据生活用水量模型和工业用水量模型计算出2000-2019年澜湄流域内各国的生活用水量和工业用水量。生活用水量根据人口分布进行降尺度，得到分辨率300米×300米的生活用水分布图；工业用水量基于夜间灯光、土地利用、人口、河网密度等数据，利用随机森林模型对每个省的工业用水量进行测算。
（2）澜湄流域生活和工业用水量的时空变化规律
基于ArcGIS平台和用水量空间化结果得到澜湄流域、流域国家部分、省域三个空间尺度的用水量数据，在分析生活和工业用水量的基础上，通过水量速率指数、用水量强度差异指数测算年际之间用水量变化情况。对于省域尺度生活和工业用水量的变化情况，采用重心模型测算生活和工业用水量重心演变轨迹，基于重心的空间耦合模型探究两类用水量变化在空间上的耦合情况。
（3）澜湄流域生活和工业用水量变化的驱动机制
采用IPAT和LMDI模型，分别对生活和工业用水量进行要素分解，在生活用水分解模型中讨论人口规模、生活用水强度、城市化水平等驱动因素，在工业用水中讨论经济规模、产业用水强度、产业结构对工业用水量的影响，综合讨论人类活动对流域生活和工业用水量的影响。
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第二章 研究综述
2.1 澜湄流域水资源研究
联合国教科文组织和世界气象组织把水资源定义为“可利用或有可能被利用、具有足够数量和可用质量、并为适应特定地区的水需求而能长期供应的水源”，可利用或有效用是水资源的基本特征（徐德龙等, 2007）。Delli和 Wolf（2009）把跨境水资源又称为国际水资源，其定义为“跨越两个或者两个以上国家边界的水资源”，澜湄流域水资源属于跨境水资源。
2.1.1 气候变化对澜湄流域水资源影响
径流是水资源的重要组成部分，径流量常被用于衡量流域水资源的可用性和丰富程度（Shiklomanov, 1998 ; 秦年秀等, 2005 ; 周祖昊等, 2009; 雷静等, 2021），气候变化对澜沧江-湄公河径流量产生影响（谈晓珊等, 2020），进而影响澜湄流域水资源。Västilä et al.（2010）用三维水动力学模型评估了气候变化对下湄公河流域洪水脉冲的影响，结果显示2010-2049年的平均和最大水位将上升；Whitehead et al.（2019）研究也发现气候变化将对未来的河流径流量产生重大影响，河流平均流量将会增加24%，雨季期间洪水径流将增加27%。Hoang et al.（2016）将水文模型和气候模型耦合预测流域径流变化，发现在8种湿季情景和10种旱季情境下河流流量都会增加。Kiem et al.（2008）基于JMA AGCM模型预测由于降水量增加，流域干旱的严重程度将减轻，而Thilakarathne and Sridhar（2017）则认为更剧烈的降水量年际变化将加重下游流域干旱程度。Shrestha et al.（2016）预测在RCP4.5和 RCP8.5情景下，到21世纪末澜湄流域雨季降雨量将增加而旱季降雨量将减少，地下水的水位和储量将下降。吴迪等（2013）把区域气候模式RegCM3与流域水循环模拟模型WACM进行单向耦合，通过模拟气候变化对流域主要水文站径流的影响，研究发现流域降水增加不显著，虽然流域多年平均径流量小幅减少，但是未来气候变化对流域径流量变化产生的影响较小。
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2.2 生活和工业用水量计算
全球生活和工业用水量的数据记录是不完整的，近年来有许多组织和学者对全球范围内的淡水资源和淡水使用情况进行研究，其目标主要在于评估全球水资源供应情况（Liu et al., 2016），明确国家或流域的水资源压力情况（Flörke, 2004 ; Wada et al., 2011），预测未来地区缺水的可能性（Allan et al., 2020 ; Sanchez et al., 2020 ; Hejazi et al., 2014），以便政策制定者和地区组织确定哪些地区需要更多的关注和投资来应对潜在的水危机。尽管目前水资源管理决策已经应用许多用水量计算模型去评估全球用水现状，但是模型结构、输入参数和前提假设不同导致不同模型研究结果差异较大（Wada et al., 2016）。
从组织机构的统计研究来看，联合国粮食与农业组织建立了全球水与农业信息数据库（AQUASTAT），其中农业灌溉用水数据覆盖度较高，但是生活和工业用水数据缺失严重，尤其是在发展水平较低的国家和地区，并且数据的时间连续性差，就澜湄流域涉及的国家（除中国）而言，目前数据仅包含1985年和2007年用水量数据。世界银行虽然公布了工业用水量相关信息，但是此处工业用水定义的是每年从可再生淡水资源和可再生地下水抽取的水量，不包括能源生产用水，这导致其公布数值与其他组织数据差异显著。美国的各部门用水量记录最早可以追溯到1950年，由美国地质调查局每5年报告一次，涵盖畜牧、生活、工业和热电四个部门；德国也提供长时间序列用水数据，由联邦统计局每三年进行一次普查。此外，中国水利部、日本国土交通省和加拿大水安全局也会公布历史用水量数据。
从学者个人研究来看，Shiklomanov和Roda（2003）根已有文献和统计及调查结果，发布了全球26个地区的水资源评估结果，其中包含了取水和用水信息，但是该数据集仅提供了用水比例，缺乏国家内部用水的空间分布数据。Alcamo et al.（2003）基于WaterGAP2模型测算了全球水资源使用情况，并且按照人口把国家工业用水进行空间化，但是部分地区的建模精确度较低。Vassolo和Döll（2005）考虑热电和制造业用水驱动力不同，首次把工业用水分为热电和制造业两个部门，计算了1995年全球0.5°空间分辨率的用水量；Flörke et al.（2013）利用WaterGAP3模型计算了1950-2010年全球177个国家的生活和工业用水，研究发现受全球人口增长和社会发展影响生活用水量不断增加，而各国的发展转型过程和政策法规约束同时抑制了生活和工业用水量增长，因此目前全球生活和工业用水并未达到最高值，但是两项研究的一个共同点是国家内部用水空间格局尚不明确。Huang et al.（2018）通过收集和整合各项报告数据，开发构建用水量在空间和时间上方面的降尺度算法，重构1971-2010年期间全球月度网格化（0.5°）各部门取水数据集，但是生活用水没有考虑城市和农村差异。
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第三章 研究区与方法 .................. 16
3.1 研究区概况............................... 16
3.1.1 地形地貌.................................. 17
3.1.2 气候水文....................... 18
第四章 生活和工业用水量时空变化及耦合分析 .......................... 33
4.1 生活用水量时空变化....................... 33
4.1.1 流域尺度............................. 33
4.1.2 国家尺度............................. 34
第五章 用水量变化驱动因素分解 ....................... 61
5.1 澜湄流域............................. 61
5.2 中国部分.................................. 65
5.3 缅甸部分.............................. 68
第五章 用水量变化驱动因素分解
5.1 澜湄流域
由图 5-2可知，2000年至2019年澜湄流域用水总量整体呈增长趋势，研究期间累计增长了50.22×108 m³，工业用水量效应的变化与用水量总效应相似，其增长和下降具有同步性。生活用水量效应呈递增态势，其增长能够促进用水总量提高，生活用水量效应对总效应的累积贡献度为42.88%，低于工业用水量效应的累积贡献度57.12%，表明生活用水量对用水总量的促增作用弱于工业用水量。工业用水强度（除2001年）累积效应值均为负值，表明工业用水强度变动对用水量增加有一定的负向影响。经济规模、产业结构、人口规模、城市化水平、生活用水强度的累计效应值为正值，其变动对用水量增加有正向影响。
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从各效应对用水总量变化的贡献度来看，经济规模累积效应对流域用水量增长的贡献度最高，达到69.23%，城市化水平、产业结构、生活用水强度、人口规模的累积效应次之，对用水总量的贡献度分别为29.18%、111.14%、9.75%、3.95%，工业用水强度累积效应对用水总量变化的贡献度为-23.26%，表明降低工业用水强度能够有效控制用水总量的增长。
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第六章 结论与展望
6.1 研究结论
澜沧江-湄公河流域水资源丰富但时空分布不均，快速增长的人口和经济发展使相关的生活和工业用水急剧变化，澜湄流域生活和工业用水历史数据记录不连续，探究其时空变化与驱动因素不仅能填补数据空缺，还能够为流域水资源分配提供统一的借鉴标准。研究基于多源数据计算澜湄流域2000-2019年生活和工业用水量并进行空间化，从流域、国家、省域三个尺度揭示用水量时空变化，探究用水量变化驱动因素，主要结论如下：
（1）澜湄流域生活用水量逐年增长。在流域层面，生活用水总量由2000年的15.84×108 m³增长到2019年的22.72×108 m³，年平均增长率为2.29%，城市地区生活用水总量低于农村地区但增长速率高。在国家层面，泰国部分在用水量规模、增长速率以及用增长强度方面均高于流域其他国家；柬埔寨和越南部分用水量规模、增长速率以及增长强度处于流域的第二梯队；中国、老挝和缅甸部分用水量规模、增长速率以及增长强度均属于流域的第三梯队，城市生活用水量低于农村地区，但是增长速度高于农村地区。
（2）澜湄流域工业用水量呈增加态势。在流域层面，工业用水总量从2000年的13.59×108 m³增长到2019年的42.27×108 m³，年均增长率为11.11%。在国家层面，各国工业用水量持续增长。泰国部分工业用水量最多且在研究期内呈波动上升态势，从2000年的6.91×108 m³增长至2019年的12.78×108 m³，以2010年为节点前后两个时期用工业用水量均先上升后下降，但是后一时期增长速率放缓而下降幅度增大。中国部分工业用水量从2000年的1.39×108 m³增长至2019年的1.89×108 m³，在2000-2012年以平均每年10.50%的增长率缓慢增长，2012-2019年用水量下降，平均每年减少5.70%。老挝部分工业用水量从200年的0.94×108 m³增长至2019年的9.09×108 m³，在2000-2009年以平均每年0.20×108 m³的速度平稳上升，2009-2019年以平均每年增长0.63×108 m³的速度快速增长。柬埔寨部分工业用水量从2000年的0.07×108 m³增长至2019年的6.18×108 m³，2000-2009年柬埔寨部分工业用水量总量较低，增长速率波动较大但上升趋势明显，2009-2017年工业用水量上升但增长速度波动下降，2018-2019年工业用水总量和增速均快速上升。越南部分工业用水量波动上升，从2000年的4.27×108 m³增长至2019年的11.94×108 m³，2000-2011年由快速增长转为波动增长，2011-2019年稳定增长，年平均增长率为9.82%。缅甸部分工业用水量从2000年的0.004×108 m³增长至2019年的0.38×108 m³，2000-2010年是工业用水量波动变化，2010-2019年工业用水量快速增长。
参考文献（略）