水资源系统动力学特征研究现状及进展

讨论了水资源系统动力学的概念,介绍了国内外对水资源系统动力学特征的研究现状,分析了水资源系统动力学的研究进展,并探讨了其发展趋势。指出目前水资源系统动力学研究中许多研究方法和数学模型的应用条件,以及混沌时间序列的基本理论和特征需要进一步探索,应用的范围有待进一步拓展等。     

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。     

系统动力学在水资源管理中的应用

系统动力学是以反馈控制理论为基础，以仿真技术为手段，研究复杂社会经济系统的定量方法，目前已广泛地应用于可持续发展研究、水资源开发利用及承载力方面、水资源规划、城市水环境和环境经济中等方面的研究．文中在对系统动力学应用有关文献阅读的基础之上，对系统动力学应用的领域和方法进行了分类、归纳和整理，为系统动力学的进一步应用提供信息。     

基于系统动力学的水资源供需系统模拟分析

水资源供需系统涉及经济社会、生态环境等诸多方面。对其进行模拟,预测其发展趋势,是进行经济社会发展规划和水资源合理配置的重要基础。在综合考虑水资源需求、水资源供给、非常规水源利用、南水北调供水、城市水价等因素的情况下,利用系统动力学方法(SD)模拟邯郸市2005~2030年水资源供需系统。依据模拟结果,提出了邯郸市解决水资源供需矛盾、优化水资源配置的建议。     

协调模式下的吐鲁番地区水资源合理供求模式

系统动力学基于系统理论,能够将用水子系统和供水子系统纳入到水资源供需系统中,并且可以分析每个子系统中各因素的变化对于整体系统的影响。而系统动力学软件Stella可以通过情景模拟来预测水资源供需的发展趋势。运用系统动力学的方法,结合吐鲁番社会经济发展和生态需水的实际情况,构建了吐鲁番水资源供需系统模型,设定四种不同的情景,仿真模拟了2013年-2030年吐鲁番地区水资源供需变化趋势,进而对该地区水资源供需平衡进行分析。研究结果表明:为实现水资源的优化利用,保证吐鲁番地区的可持续发展,还必须加大水利建设,增加水利投资,进一步实施节水措施,巧妙合理的利用水资源。     

协调模式下的吐鲁番地区水资源合理供求模式分析

系统动力学基于系统理论,能够将用水子系统和供水子系统纳入到水资源供需系统中,并且可以分析每个子系统中各因素的变化对于整体系统的影响.而系统动力学软件Stella可以通过情景模拟来预测水资源供需的发展趋势.运用系统动力学的方法,结合吐鲁番社会经济发展和生态需水的实际情况,构建了吐鲁番水资源供需系统模型,设定四种不同的情景,仿真模拟了2013年-2030年吐鲁番地区水资源供需变化趋势,进而对该地区水资源供需平衡进行分析.研究结果表明:为实现水资源的优化利用,保证吐鲁番地区的可持续发展,还必须加大水利建设,增加水利投资,进一步实施节水措施,巧妙合理的利用水资源.     

系统动力学方法在区域需水量预测中的应用综述

水资源是社会经济可持续发展最重要的基础性的自然资源，是生态环境的控制性要素，亦是战略性的经济资源。随着人口的增长和经济的发展，区域用水量不断增长，水资源供需不平衡已然成为制约区域经济发展的“瓶颈”。需水量预测是区域水资源规划、管理与可持续利用的重要依据，涉及复杂的经济、水文、气象、社会、工程、技术、产业结构、工农业发展等因素。系统动力学方法以反馈控制理论为基础，在多因素耦合的复杂巨系统的动态变化、因果机制分析以及定量分析与模拟过程中具有显著的优势，已被广泛应用于区域需水量预测中。区域需水量预测系统动力学模型能够将复杂的社会用水系统分解成多个相互联系、相互制约的子系统，可以清晰地展示出各用水子系统的需水量动态变化过程，得到较精确的需水量预测结果。简要介绍了系统动力学方法的特点，随后从生活需水量、工业需水量、农业需水量和生态环境需水量等4个方面综述、分析了系统动力学方法在区域需水量中的应用，归纳、总结了该方法的局限与不足之处及其未来发展的趋势和方向，包括研究区域尺度的扩展以及加强与其他方法的结合与互补2个方面。     

苏南丘陵地区水-社会经济-生态耦合系统仿真模拟研究

基于系统科学、可持续发展思想的指导，综合运用系统动力学、运筹学、经济学、水文学等理论和方法，对地处苏南丘陵地区的句容市的水—社会经济—生态耦合系统进行了系统概化和仿真分析研究，建立了苏南丘陵地区水资源系统与社会经济及生态环境系统相互作用的水—社会经济—生态耦合系统仿真模拟的系统动力学模型。通过对多种水资源调控策略的仿真结果的分析，得到了句容市水资源调控的最优策略，提出了句容市水资源调控战略的重点在于加大各部门节水力度、提高用水效率以及加大污水处理力度，改善水生态环境，从而为实现区域水—社会经济—生态耦合系统的可持续发展提供科学的决策依据。     

区域水资源配置系统网络图

本文分析了国内外水资源系统网络图的元素组成、系统构成、存在的不足和研究进展,总结了水资源配置的主要特点,提出绘制水资源系统网络图的基础是水量平衡原理、水资源天然和人工侧支循环演化二元模式、多水源联合调配、经济与生态和谐发展等方面。针对水资源配置供需平衡分析和耗水平衡分析,将经济、生态环境、水资源系统简化和抽象为节点、计算单元水传输系统、流域单元水传输系统三类元素,详细论述了构成系统网络图的基本原理,各类元素的构成、功能、简化和抽象方法,给出了系统网络图的定义、制作原理、方法、步骤和特点,并进行了实例应用。本文提出的系统网络图绘制方法已应用于多个项目,实践证明,该方法是可行的。     

南水北调对河南省水资源配置格局的影响分析

建立了河南省水资源系统的动力学模型,涉及人口、环境、经济等多方面因素,把南水北调中线供水量作为系统外部变量,进行模型的反馈模拟,从多方面分析了南水北调中线工程对河南省水资源系统的影响。仿真结果表明:系统动力学模型能够合理地模拟长时间序列的水资源发展趋势,在未来几十年中,南水北调中线工程虽然可使河南省的用水状况得到明显改善,但是仍然不能满足社会发展需要。     

面向水流系统功能的多维度水资源承载力评价指标体系

在简述水资源承载力研究进展的基础上,基于系统结构与功能的相互关系和水资源系统的演变特征,从水资源系统自然演化、生态服务和社会服务三大功能推演出水资源系统的水量、水质、水生栖息环境和连通性四维结构,并以此对水资源承载力进行表征。基于对水资源承载主体、客体及承载过程的分析,以水资源承载支撑力、压力和调控力描述承载过程,建立了基于承载过程的"水量-水质-水生栖息环境-连通性"四维指标体系,该指标体系可用于不同流域或区域多维水资源承载力评价。     

基于区间不确定性水资源复杂系统协调演化研究

水资源系统是一个充满不确定性的复杂系统。水资源的可持续利用就是要实现水资源与社会、经济、环境之间的相互协调发展。本文通过分析水资源系统的复杂性与不确定性，构建了基于区间不确定条件下的水资源复杂系统协调演化分析方法。在利用主成分分析法得到子系统综合发展水平的基础上，采用系统的协调性指数模型来揭示系统间的相互关系，然后根据系统的信息熵得到其协调有序度，以此来反映水资源复杂系统的演化规律。以大连市为例的应用研究表明，基于区间不确定性的水资源复杂系统协调演化，能够客观真实地揭示水资源复杂系统的演化区间及其发展趋势，对于实现区域水资源和社会经济的可持续发展具有重要指导意义。     

基于区间不确定性水资源复杂系统的协调演化研究

水资源系统是具有不确定性的复杂系统。本文通过分析水资源系统的复杂性与不确定性,构建了基于区间不确定条件下的水资源复杂系统协调演化分析方法。在利用主成分分析法得到子系统综合发展水平的基础上,采用系统的协调性指数模型来揭示系统间的相互关系,然后根据系统的信息熵得到其协调有序度,以此来反映水资源复杂系统的演化规律。以大连市为例的应用研究表明,观真实地揭示水资源复杂系统的演化区间及其发展趋势,指导意义。基于区间不确定性的水资源复杂系统协调演化,能够客对于实现区域水资源和社会经济的可持续发展具有重要指导意义。     

基于SD模型的水资源承载力计算理论研究 --以青海共和盆地水资源承载力研究为例

从水资源承载力计算的研究现状入手,采用系统动力学仿真模型（SDMWRCCB,简称SD模型）进行水资源承载力定量计算。在对该方法建模思路以及对共和盆地水资源环境系统构成分析的基础上,建立了共和盆地水资源承载力模型,该模型的建立为进一步进行共和盆地水资源承载力的定量研究提供了必要的手段。     

现代水资源管理及松辽流域水资源管理系统框架

水资源管理包括对天然水循环和人工水循环过程的管理,强调天然水资源系统与人类活动之间的相互作用.水资源管理的主要技术手段主要包括水文站网规划、水资源评价、水量分配与调度、水资源论证与取水许可审批、防洪以及水质保护等.松辽流域依据水资源管理原则,初步设计了水资源管理系统框架,其功能涵盖了信息采集与网络传输、数据资源管理、应用平台支撑、业务应用以及应用交互等.近期松辽流域水资源管理系统的建设将是松辽流域水利发展的又一次大的进步.     

水资源刚性约束下新余市水资源承载力系统动力学仿真分析

加强水资源刚性约束可有效提升区域水资源对社会经济的支撑能力。以新余市为例,充分考虑工业产业特色,建立面向水资源刚性约束要求的系统动力学仿真模型,预测2020-2035年现状延续型、经济发展型、资源节约型和刚性约束型4种方案下当地水资源承载力变化。结果表明：在落实水资源刚性约束制度下,刚性约束型方案更注重工业用水的高效利用,尤其是钢铁、光伏等高污染、高耗水等工业。该方案下2035年水资源供需比β₂₀₃₅为1.03,COD污染比α¹₂₀₃₅和氨氮污染比α²₂₀₃₅均大于1,可承载总人口数为130.2×10⁴,可承载GDP规模为5 578.6×10⁸元。本文运用系统动力学模型,同时考虑用水效率高效利用和社会经济合理发展的刚性约束型方案,可获得区域水资源供需平衡并达到较大的承载能力,以期为新余市有效落实水资源刚性约束制度提供技术支撑。     

我国水资源产权及其管理制度问题探讨

针对目前我国水资源短缺、水资源产权不明和管理滞后的问题．本文通过对我国水权制度特点、类型的分析，提出了提高水资源管理水平的方法以及水权制度改革的新思路。     

太子河流域水资源实时监控管理系统集成技术研究

本文结合区域水资源实时监控管理系统的研发和建设实践，介绍了大型水利信息化项目系统集成的一般方法及其关键技术。文章重点阐述了系统集成V字模型的原理及其在区域水资源实时监控管理系统建设中的应用方法，并以太子河流域水资源实时监控管理系统为例，介绍了运用v字模型实施系统集成的成功经验。     

石羊河流域水权管理制度框架研究

石羊河流域地处内陆干旱区,是典型的资源性缺水地区。水权制度建设是优化水资源配置的基础工作,将区域水权分配与行业取水许可管理有机结合,对高效配置水资源,建立和完善流域水市场,实现流域水资源的可持续利用和经济社会的发展有重要的现实意义。本文以石羊河流域水资源开发利用现状为依据,尊重历史,承认现实,统筹生产、生活和生态用水,提出流域的水权内涵、界定原则和初始水权分配方案;并对开展流域水权交易和水权管理的制度体系建设提出了相关建议,为石羊河流域水资源合理配置,确定水权分配方案,开展水权交易,建设水权管理制度等提供理论依据。