基于系统动力学的江苏水资源系统安全仿真与控制

在对区域水资源系统分析的基础上,构建了江苏水资源安全系统动力学模型,并进行了模拟仿真。结果表明2018年后江苏省将出现水资源供需安全问题。通过定量分析找出影响江苏省水资源安全系统的4大动力因素,并设计6种不同的解决方案,通过方案对比分析得出水资源可持续利用的最优方案是综合型方案。最后,对江苏省水资源可持续发展提出了相应的政策建议。     

基于系统动力学的水资源承载力可持续发展评估——以重庆市为例

水资源承载力的可持续发展不仅是重庆市城市建设及生态安全的基础,也是重庆市社会经济协调发展的关键保障之一。在对重庆市工业状况、人口规模、自然环境进行分析的基础上,将模糊数学隶属度与系统动力学相结合,构建了水资源承载力可持续发展的指标评价体系及系统动力学模型,设计了正常发展、经济优先、环境优先、绿色发展4种水资源承载力情景,并对各方案下的水资源承载力可持续发展能力进行动态评价与仿真预测。研究结果表明:在绿色发展情景下,水中COD含量、固体废弃物存量、废水排放率等负面指标都处于较低的水平;相比其他3种方案,绿色发展模式对于重庆市水资源承载力发展有着更好的普适性与拓展性。因此,在产业结构升级的同时,提高固废处理水平,加大水资源处理技术的投入,加强生态环境建设,降低废水排放率,是重庆市水资源承载力可持续发展的保障。该模型及其评价指标适用性较强,研究结果可为重庆市水资源承载力评价提供理论参考。     

基于AHP-TOPSIS模型的江苏省水资源承载力评价

采用江苏省2008—2017年统计资料,从经济、生态环境和水资源三方面构建水资源承载力评价指标体系;采用改进的层次分析法确定评价指标权重,利用改进的TOPSIS模型综合评价江苏省水资源承载力,并利用障碍度模型系统诊断了影响江苏省水资源承载力的障碍因子。结果表明:2008—2017年江苏省水资源承载力整体呈逐渐上升趋势,水资源的可持续利用有效支撑了经济社会的高质量发展;供水模数和耗水率是制约水资源承载力水平的两个主要障碍因子。     

基于SD模型的深圳市水资源承载力研究

基于深圳市社会、经济、环境现状,在综合考虑水资源质和量的基础上,采用系统动力学方法建立深圳市水资源承载力模型,并对深圳水资源承载力进行了计算评价,指出深圳水资源承载力在普遍情况下小于1。通过对16种方案的计算比较,指出进行产业结构调整、提高污水处理水平、提高节水程度、加强人口控制可以有效地提高深圳水资源承载力,到2030年,其值能接近1。     

基于SD模型的深圳市水资源承载力研究

基于深圳市社会、经济、环境现状,在综合考虑水资源质和量的基础上,采用系统动力学方法建立深圳市水资源承载力模型,并对深圳市水资源承载力进行计算评价,结论是深圳市水资源承栽力普遍小于1。通过对16种方案的计算比较,提出进行产业结构调整、提高污水处理水平、提高节水程度、加强人口控制可以有效地提高深圳市水资源承载力,到2030年,其值能接近于1。     

基于系统动力学的黄河流域水资源动态预测研究

随着人口增长、生产扩大和城市化演进,人类对水资源的利用正在迫近或已经超过其天然承载限度。以水资源供需矛盾突出的黄河流域为研究对象,开展了水量要素承载状况现状评价;构建了基于系统动力学的流域水资源承载力预测模型;设置不同方案,进行了水资源承载力动态调控。通过提升流域承载能力,减轻承载负荷,得到黄河流域最优的可承载方案,为水资源可持续利用及水资源管理策略制定提供技术支撑。     

系统动力学在国内水资源研究领域的应用综述

在简要介绍系统动力学概念和特点的基础上，综述了系统动力学在国内水资源承载力、水资源规划、水资源配置、水资源管理、水资源安全模拟、城市需水预测以及水环境评价方面的应用研究现状，展望了系统动力学在水资源方面的未来研究趋势和发展方向。     

水资源承载力系统动力学模拟及研究

为响应国家可持续发展战略,预测了周口市水资源承载力的发展趋势,为当地水资源问题寻求科学的解决办法。采取系统动力学技术搭建模型,模拟预测了周口市2018-2030年水资源承载力的动态变化。该模型设置了现状延续、节水、开源、开源节流4种情景以及不同的节水和调水方案,比较不同情景下的变化趋势。结果显示开源节流方案最优,其次则是节水型情景中的综合节水方案。因此,注重节水,尤其是提高农业用水效率,能够在很大程度上降低周口市的用水压力。调水和节水两项政策双管齐下,更能够有效提高周口市水资源承载力。     

水资源承载力预测模型研究

水资源承载力预测结果反映了水资源安全状况。通过运用常规趋势法评估中山市水资源承载力,并构建中山市水资源承载力SD系统模型,对比分析常规发展模式和不同政策发展情景下的中山市水资源承载力。研究表明:(1)常规发展模式下到2020年、2030年水资源承载能力判断系数β分别为-0. 28与-0. 27,中山市未来存在一定程度的缺水;(2)产业结构调整方案和用水定额调整方案对中山市水资源承载力系统现状改善明显,但缺水程度依然存在;(3)运用节水型城市综合优化方案,到2020年、2030年水资源承载能力判断系数β分别为0. 32与0. 44。节水型城市综合优化方案能最有效地解决未来中山市水资源供需不平衡问题。研究成果可为中山市水资源管理提供参考与科学依据。     

水资源评价方法及决策分析研究——以河北省唐海县为例

采用水污染指数评价法和供需平衡分析法对某地区水资源的水质及水量进行评价,发现当地水资源存在的问题,采用水环境承载力决策分析法找出解决当地水资源问题的最佳方案,并以唐海县为例,得出水质情况较好,对待唐海县水资源应采取综合策略方案。     

江西省水资源承载力评价及障碍因子诊断

水资源短缺使得江西省水资源供需矛盾日益突出,在此背景下,水资源承载力已成为衡量区域可持续发展的一项重要指标。以江西省水资源承载力为研究对象,选取了人均水资源量、生态环境用水率、耗水率、人均GDP、万元GDP用水量、产水模数、供水模数以及水资源开发程度等8个指标作为评价指标,使用2006～2015年的数据,应用熵权法确权、TOPSIS法与障碍度模型综合评价江西省水资源承载力。研究结果表明:江西省2006～2015年的水资源承载力虽然在增加,但是增长速度却变得缓慢;水资源本身因素是制约水资源承载力提升的最主要因素。为了保证社会经济的可持续发展,合理、高效地利用水资源,充分发挥水资源的承载潜力,提出了相应的对策和建议。     

城市化影响下区域水资源承载力评价

通过研究城市化下水资源承载力作用机理及特性,分析了城市化下水资源承载力的主要影响指标,构建了基于“量-质-域-流”4 个维度的区域水资源承载力评价指标体系及评价模型,并应用混沌粒子群遗传算法(CPSGA) 进行模型求解。以江苏省南京市为应用实例,对2015—2018 年南京市水资源承载力状况进行了评价,结果表明:构建的综合评价模型应用于城市化影响下区域水资源承载力评价较为合理,CPSGA 算法能够高效地优化指标权重,降低了传统评价方法进行指标赋权时的主观性,使评价结果更为科学合理。     

基于主成分回归与灰色神经网络模型的水资源承载力需水量预测

我国的水资源利用问题日趋严峻。作为影响水资源承载力的重要因素,社会经济活动对水资源的影响尤为明显。通过分析影响水资源承载力的社会经济驱动要素,建立主成分回归模型,分析得出影响江苏省水资源承载力变化的三个驱动力以及驱动力影响度,利用三个驱动力中的6个重要驱动因子,建立灰色神经网络预测模型,预测出江苏省2012-2013年的年需水量。结果表明:预测模型精度较高,最后结合江苏省发展现状提出相关的政策性建议。     

南水北调江苏受水区水资源承载力研究

介绍了水资源承载力的定义，用常规趋势法预测2010年江苏受水区的水资源承载力，并提出了提高承载力的措施。     

云南省水资源承载力与可持续利用研究

云南省水资源承载力研究中,采用了主成分分析方法,建立了反应云南省水资源承载力指标体系,在现有的资料基础上,选取12个指标进行主成分分析,从中提取3个主成分进行研究。从评价结果看出,云南省水资源承载力得分在2009年以后总体呈现下降趋势,2011年达到最低值,为-1.219 9,导致了水资源可持续利用受到影响,水资源承载力评价结果对可持续利用对策具有理论参考。     

主成分分析法在水资源承载力影响因子评价中的应用

水资源承载力是区域水资源安全的基本度量,对于区域认识和建设水资源安全保障体系有重要的意义。将主成分分析方法引入到水资源承载力研究中,并以浙江省为例,在现有资料的基础上,利用主成分分析的方法,定量分析影响水资源承载力变化的最主要的驱动因子,结果表明,浙江省水资源承载力的影响因子可以归为3类:社会经济因素、水资源开发利用因素、水环境破坏因素,从单个因子来看,GDP和固定资产值对水资源承载力的影响尤为显著,其因子载荷量均为0.992,可见经济的快速发展对水资源承载力造成了巨大的压力。     

基于DPSR-改进TOPSIS模型的淮安市水资源承载力评价

对区域水资源承载力的综合评价是实现区域可持续发展的重要前提。针对目前评价指标体系和评价方法存在的一些不足,运用DPSR模型(驱动力-压力-状态-响应)提出了4类要素16个指标所组成的区域水资源承载力综合评价指标体系;运用熵权法对各指标进行客观赋值,减少了人为主观性对评价结果的影响;应用TOPSIS分析方法以解决评价体系参照标准的适用性问题,并引入灰色关联分析改进TOPSIS以克服其自身局限性,构建了基于DPSR-改进TOPSIS的水资源承载力综合评价模型。以淮安市为例进行研究,结果表明:淮安市水资源承载力在2015年前总体呈上升趋势,2015年之后明显下降;保持环保资金高投入,减少COD、氨氮等污染物排放量,提升水功能区水质达标率是提高区域水资源承载力的关键措施; DPSR-改进TOPSIS模型能为区域水资源承载力评价提供新的思路和方法支撑,具有一定的应用价值。     

基于集对分析的水资源承载力动态评价——以四川省为例

针对传统评价方法只能得到宏观评价结果的不足,研究构建了五元联系数模型,用于四川省水资源承载力动态评价与分析。分析结果表明:①五元联系数与偏联系数既能宏观评价区域水资源承载力,又能发掘其微观变化趋势,评价结果准确合理。②从宏观上来说,四川省水资源承载力在评价时间段均处于基本平衡状态,能够支撑四川省目前的社会经济规模。③从微观上来说,四川省水资源承载力联系度在整体上呈上升的趋势,在2009,2011年和2015年3个时间点出现了小幅波动。④各子系统的承载能力排序为水资源社会经济生态环境。根据评价与分析结果,确定了四川省今后改善水资源承载能力的措施和方向,亦即将以控制污染物排放和提高用水效率两个方面为主,以满足新时代下可持续发展和生态文明建设的要求。