随着人类文明的进步,社会生产力不断发展,人类取用水过程已经影响到自然状态下水循环的过程,水循环过程趋向“社会—自然”二元化。水资源在流经人类社会后水质水量会发生改变,甚至会引起水体污染、水资源短缺等一系列问题。探究在二元水循环背景下如何合理开发和利用水资源、提升水资源质量已成为如今社会的热点问题。黑龙江省充分利用自身自然地理优势,大力发展粮食生产,成为全国粮食生产大省。到2015年为止粮食产量实现“十二连增”,但此后粮食产量下降,农业灌溉用水却表现出持续增加趋势。本文以实现水资源高效利用为目的,针对二元水循环背景下黑龙江省的水资源开发利用现状,对黑龙江省及其13个地级市的农业灌溉、城镇生活和工业生产水场强度时空演化格局及驱动机制进行综合分析,提出水资源分配措施,实现水资源的高效利用,促进各行业协同发展。首先引入需求场理论,结合黑龙江省水资源利用特点构建农业灌溉、城镇生活和工业生产的水场,并在黑龙江省范围内进行水场强度的计算,进而采用改进的灰色关联分析对水场强度驱动力进行综合分析,研究黑龙江省及13个地级市2003—2017年水场强度时空演化格局及驱动机制,为水资源高效利用提供依据。具体研究内容及结论如下:(1)黑龙江省水场强度时空演化分析:依据需求场理论,对黑龙江省及13个地级市农业灌溉、城镇生活和工业生产三种类型用水进行水场强度计算,并使用ArcGis将水场强度在地图上进行呈现,得到水场强度在时间和空间两个维度的变化规律:在黑龙江省农业灌溉、城镇生活和工业生产的用水分析中,用需求场理论的应用是合理的,符合电场原型,同时也得出了黑龙江省水场强度的时空演化规律。黑龙江省总用水场的空间分布格局呈现由东、南向西北方向逐渐减弱的趋势,且随时间变化整体水场强度呈现增强趋势。同时,根据总用水场时空变化特征将13个地级市分为场核型、敏感型、输出型和降低型等四种水场变化类型。各地级市的农业灌溉水场强度呈现增长态势,农业灌溉用水已成为区域用水中的主要部分,城镇生活用水场和工业用水场在短时期的增长后出现了不同程度的减少。农业灌溉用水场、城镇生活用水场和工业水场强度在空间上呈现差异性的关键因素分别为水土资源禀赋、城市发展程度和产业类型,而黑龙江省总用水场的变化趋势则由农业灌溉用水场的变化趋势决定。(2)黑龙江省水场强度驱动机制分析:构建水场强度驱动力指标体系,将灰色关联分析中的权重计算采用主成分分析法进行改进,完成对黑龙江省研究时段内水场强度演化过程进行驱动力指标分析。各指标得分结果表明,播种面积、重工业产值、工业产值和重复水利用系数得分较高,说明影响黑龙江省水场强度的主要行业是农业和工业。因此为合理利用水资源,黑龙江省应在控制粮食播种面积的基础上采取先进种植技术来保证粮食产量;同时保持工业结构继续转变,保证工业产值维持稳定。(3)黑龙江省用水结构分析:研究过程中发现黑龙江省用水分配存在不均衡,因此进一步对用水结构进行分析。通过对黑龙江省用水结构信息熵和均匀度来进行分析和评价发现,黑龙江省用水过度集中于农业而忽略了其他行业,不能充分发挥水资源的经济效益,如何制定合理的农业发展策略以及有效可行保证水资源配置,是接下来黑龙江省将要面临的难题。