流域水生态承载力及其概念模型

通过对人类主导下的流域社会-经济-河湖复合生态系统基本特征的理论分析,在对水环境和水资源承载力等概念辨析的基础上,揭示了流域水生态承载力的"分区、分期、分级"属性以及"量、质、序"递进综合约束作用等基本内涵,并提出其广义和狭义的概念。在以二元水循环为驱动的"水资源-水环境-水生态-社会经济"互动机制基础上,建立了流域社会-经济-河湖复合生态系统概念模型和流域水生态承载力分区耦合概念模型,并以"人水和谐"思想为核心提出了水生态承载力承载度的综合评价基本思想,及其"分区、分期、强化耦合"的系统动力学模拟评价模型的实现思想。以太子河流域为例,进行了实例应用。     

基于WBM评价模型的水生态承载力评价

为丰富水生态承载力研究方法,将加权Bonferroni算子（weighted Bonferroni mean,WBM）应用于水生态承载力评价研究,构建相应的WBM评价模型。通过建立水生态承载力评价指标体系,运用层次分析法和改进熵权法确定指标权重,再利用WBM评价模型进行承载力评价,并将其与广泛应用的TOPSIS模型评价结果进行对比,以太原市为例对方法的可靠性进行验证,进一步采用障碍度模型识别影响水生态承载力的关键障碍因素。结果表明：太原市2009—2020年水生态承载力状态于临界承载上下波动,整体变化趋势不显著,近年来呈良好态势发展;水资源、水生态子系统承载状态波动较大;通过与TOPSIS模型对比,该评价模型评价结果较为一致,表明WBM模型适用于水生态承载力综合评价;制约该地区的障碍因素主要集中在水资源子系统。     

汉江流域（陕西段）水生态承载力评估

为缓解汉江上游支流污染严重、生态环境质量差、潜在威胁多等问题,实现对国家南水北调中线工程重要水源区的保护,提出了基于"驱动力-压力-状态-影响-响应"框架模型的汉江流域(陕西段)水生态指标体系及权重,构建了可用于汉江流域水生态承载力的系统动力学模型。基于系统动力学和隶属度相结合的方法量化评估汉江流域(陕西段)水生态承载力,根据社会发展和技术水平设计7种调控方案研究汉江流域(陕西段)水生态承载力对方案的响应程度。研究结果表明:现状发展条件下汉江流域(陕西段)处于弱可承载状态,方案7实施后汉江流域(陕西段)水生态承载了将显著提高,达到基本可承载状态。     

基于系统动力学模型的江西省水资源承载力评价

为研究江西省水资源承载力现状,缓解江西省用水压力,结合江西省水资源特点构建水资源承载力评价指标体系,以历史数据为支撑,构建水资源承载力系统动力学模型,并设计4种发展情境,通过模型仿真得到不同情境下的各指标参数变化,基于层次分析法确定指标权重,计算不同情境下的水资源承载力变化。结果表明：(1)在现状发展情境下,江西省的水资源承载力处于轻微超载状态;(2)高速发展情境下,江西省水资源承载力超载情况愈加严重;(3)在节水治污和综合发展情境下,水资源承载力均得到改善,后者的改善程度更高。综合发展情境是符合江西省可持续发展的最优发展情境。该研究可为江西省水资源管理规划提供参考与依据。     

基于系统动力学模型的天津市水资源承载力模拟分析

为研究天津市水资源供需远景发展情况,根据天津市水资源供需和发展现状,结合系统动力学方法和层次分析法建立了天津市水资源可持续发展系统动力学模型。将2012—2019年的历史数据与系统动力学方法的模拟数据进行比较,相对误差绝对值基本小于10%,所构建的模型具有较高的可信度,可用于预测天津市未来的水资源承载力发展情况。在此基础上,通过设定现状延续型(S₁)、综合节水型(S₂)、开源治污型(S₃)和综合发展型(S₄)4种不同情景,利用所构建的系统动力学模型预测了2020—2035年水资源供需平衡情况。结果表明：2035年现状延续型情景下天津市总需水量可达41.58×10⁸ m³,2035年S₁～S₄情景的水资源承载系数分别为0.178 2、0.397 3、0.481 5和0.728 1,分析得到2025年南水北调东线供水将大幅缓解天津市水资源超载现状;在4种发展情景中,综合发展型方案对缓解水资源供需不平衡的效果最优,未来...     

水生态承载力概念与内涵探讨

综合分析了各种承载力的概念,探讨了水生态承载力的3个内涵,即复合承载力、水生态弹性力、以经济规模和人口数量为表征指标.分别提出了广义和狭义的水生态承载力概念.在考虑现实情况以及具体问题的可操作性和应用性.结合狭义水生态承载力概念,给出了现阶段我国水生态承载力的定义.最后进一步分析了水生态承载力的动态性、区域性、可调控性、有限性和模糊性等5个特点.     

基于ESEF的汉江生态经济带水生态承载力评估

本文基于ESEF的水生态承载力评估方法,探讨了水产品、水污染、水资源足迹、承载力与水生态足迹、承载力之间的函数关系,对区域水生态承载力进行评估。以汉江生态经济带中心城市襄阳市为例,对其2008—2017年的水生态承载能力进行了评估,比较了有无水质标准与环境功能分类时的评估结果,对求平均和求并集两种方法进行了实证分析。结果表明:无论考虑水质标准和环境功能分类与否,两种方法均反映出襄阳市2008—2017年水生态承载力指数先减小后缓慢增大的变化态势。而求并集的方法说服力更强,对实际的指导意义更大。     

系统动力学模型在成都市水生态承载力评估方面的应用

基于成都市水生态现状,为提高其水生态承载力,促进经济发展和提高人民生活水平,运用系统动力学(SD)的方法,建立了成都市水生态-经济-人口-水资源-水环境的耦合系统,模拟了现状延续型、节约用水型、污染防治型和综合协调型四种情景模式。模拟结果显示:在模拟年限内(2014年-2020年),现状延续型和污染防治型未能有效降低水生态承载限制系数,水生态问题将进一步加剧;节约用水型和综合防治型都可以降低水生态承载限制系数,但节约用水型不能显著减低该系数,只有通过节约用水和污染防治相结合的综合防治型,才可以更加有效的减低该系数,该情景模式是提高水生态承载力的最佳模式;到2020年,该情景模式下成都市的水生态承载限制系数下降为0.297,与2010年的相比,下降了59.4%。研究结果可为成都市水生态保护提供技术依据。     

基于系统动力学的水资源承载力模拟研究

基于系统动力学建立了区域水资源承载力预测模型,通过区域未来经济社会发展情况,该模型可对区域未来的水资源承载力状况进行模拟预测。以广东省粤北某市为例,结合当地发展目标,利用系统动力学的水资源承载力模型对该市"十三五"期间的水资源承载力状况进行分析预测,并通过敏感性分析得到了对水资源承载力影响较大的因素,最后为该市未来水资源的开发与利用提出了几点建议。     

木兰溪下游防洪系统水动力学模型研究

以木兰溪下游木兰陂至三江口干流河道及北洋地区水系构成的河网为主要研究对象,构建了木兰溪下游防洪系统水动力学模型.在对河网水系及水工建筑物概化的基础上,着重对建模过程中边界及初始边界的处理、闸门及桥梁过流衔接模拟等关键问题进行了探讨.结果表明,各断面的计算水位和流量与实测值拟合较好,验证了所建模型的合理性.     

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。     

基于系统动力学的珠澳地区取用水系统水资源承载力

珠澳地区经济社会快速发展导致水资源问题日益突出。综合考虑珠澳地区经济社会发展和水资源开发保护,基于系统动力学理论设置现状趋势发展、经济优先发展、环境优先发展及综合发展4个情景方案,分析4个情景下珠澳地区“水-社会-生态”复杂水系统水资源承载力状况,并预测2020-2030年综合水资源承载力发展趋势。结果表明：预测期内各情景下的水资源承载力均呈上升趋势,而综合发展情景下至2030年用水总量低于广东省最严格水资源管理制度中所要求的6.84×10⁸ m³,整体优于其他情景;珠海市对澳门供水约占供水总量的15%,经济发展及人口增长会导致澳门用水出现供需缺口,综合发展情景可以缓解珠海市的供水压力;对各发展情景下用水效率分析发现,降低工业用水有利于环境保护,但会阻碍经济发展,提高工业用水效率并实施节水措施可实现环境保护与经济发展的双赢。珠海市与澳门取用水具有联动调控特点,水资源面临较大承载压力,采取适宜措施有利于提高珠澳地区水资源承载力。     

太子河流域不同生态分区的水生态承载力年内变化研究

为实现太子河流域水生态系统的分区、分期保护,并达到太子河流域的水生态环境与社会经济协调发展的目标,采用系统动力学和隶属度相结合的方法,从分析流域的人口、社会经济、水资源、水环境、水生态系统之间的相互关系入手,考虑到各分区之间的水流、水质交替关系,建立了基于水生态分区的太子河流域水生态承载力大系统动力学仿真模型和量化模型。对其8个水生态分区的水生态承载力指标的年内变化情况进行模拟,并量化各分区12个月的水生态承载力值,最终确定各水生态分区的水生态承载力最小值出现的月份,为更好的实施流域可持续发展战略提供科学依据。     

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。     

基于压力-状态-响应模型的城市水资源承载能力研究

水资源承载能力研究对于人口、社会经济和生态环境的协调发展具有重要意义。以朝阳市区为例,综合考虑该市未来人口增长、经济发展趋势,构建压力-状态-响应模型及其评价指标体系,分析计算当地水资源承载能力。结果表明,即使达到较高的节水水平,现状供水模式也无法满足朝阳市区未来对水资源的需求,外调水是朝阳市区社会经济可持续发展的保障。