基于水资源约束的产业结构调整模型研究

在分析产业分类、产业结构基础上,分析了产业结构合理性判断准则,建立了基于水资源约束的产业结构和工业结构优化模型,给出了目标函数和经济、资源、环境等约束条件表达形式,提出了产业结构调整原则、调整方式的建议.     

滇池流域水资源可持续利用多目标决策分析

在对滇池流域水资源现状进行描述的基础上,考虑经济、社会发展及环境目标,以区域水资源支撑能力的限制和经济、环境、社会发展对水资源的依存关系等为约束,建立了经济增长、社会发展、环境质量改善三者相协调的区域水资源可持续利用动态多目标决策模型;用该模型对拟定滇池流域不同的水资源开发利用方案进行分析,得到流域内水资源可持续利用方案;分析结果表明,在该方案下的水资源开发利用方式符合可持续性的要求,同时也证明了模型的实用性,可供有关部门决策参考。     

多目标约束下区域水资源优化配置研究

随着社会经济的快速发展,用水需求增加与水资源短缺、水资源污染之间的矛盾日益尖锐,使得水资源已经成为制约区域社会经济发展的瓶颈。文章在综合考虑经济、社会、生态等因素的基础上,建立区域多目标水资源优化配置模型,实现从传统的单目标约束向多目标约束转变的新研究思路。在多目标约束下以济宁市为研究对象,通过建立模型和对优化配置结果的分析,诊断出济宁市农业和工业存在严重缺水情况,超过全市平均缺水率的城市有市中区、任城区、曲阜市、邹城市、泗水县和嘉祥县。研究结论将为区域水资源优化配置、落实最严格水资源管理制度提供决策依据。     

水资源约束下的区域产业结构优化研究

在水资源总量控制约束下,产业结构如何调整是区域社会经济发展需要回答的科学问题。构建水资源动态投入产出模型,以GDP最大和用水总量最小为目标,以投入产出平衡、经济、水资源总量为约束,并且引进投资系数作为动态变化的依据,探讨用水和产业结构之间的关系。在分析江苏省水资源的现状和存在的问题的基础上,基于2010年水资源投入产出表构建多目标动态投入产出优化模型,通过MATLAB优化算法计算出江苏省2011-2015年各部门的经济产出值,进而通过产值和万元产值用水量之间的关系计算得出各部门的用水量,为未来的经济和水资源发展得出了量化的数据,为江苏省最严格水资源管理制度提供支撑。     

新疆坎儿井水资源保护与可持续利用研究

以吐鲁番、哈密地区为例,对新疆坎儿井干涸趋势和区域地下水位动态变化进行分析研究。针对坎儿井现状存在的主要问题,依据区域水资源宏观配置对坎儿井保护利用的要求,从调整经济结构、发展农业节水、建设节水型城市、新建山区调节水库、减少地下水开采量以及加强污水回用等方面,提出了新疆坎儿井水资源保护利用的战略目标和具体保护措施。     

不同水资源利用模式的权衡率动态特性

将水资源开发利用看成是一个涉及经济、环境、社会效益等多个目标的连续过程,根据水资源开发利用历程中决策者偏好结构的演变规律,将多目标决策权衡率的基本涵义扩展到与时间相关,揭示了不同水资源利用模式下经济效益目标和环境效益目标之间的权衡率随时间变化的动态演变特性,并结合典型实例进行了计算分析。     

塔城地区牧区水资源管理与水环境开发利用中存在的问题及对策初探

分析新疆塔城地区水资源特征、开发利用现状、环境可持续发展入手，阐明今后地区经济要实现可持续发展，必须首先实现水资源可持续开发利用，发展和推广节水型农业是实现这一目标的战略性举措。     

水资源优化配置的制度研究

在保证基本的用水约束如总量平衡约束、生态用水和基本生活用水约束条件的前提下,水资源配置制度目标是用水收益最大化。最优的水资源优化配置制度的实质是在满足基本的用水约束的前提下,将水资源在工业、农业和第三产业之间进行合理分配,使水资源的使用收益最大。建立了水资源配置制度的理论框架,提出了水资源配置制度的有效性判别标准以及如何使现有水资源配置制度向最优水资源配置制度逼近,即从规范角度利用机制设计原理,通过寻找最小化的制度外利润 , 构建合作博弈模型,探讨同时满足参与约束和激励相容约束的制度设计。     

广义水资源合理配置研究(Ⅱ)——模型

广义水资源合理配置的目的是实现广义水资源在经济系统和生态系统中的合理分配,本文根据广义水资源合理配置的内涵、目标、研究框架、调控体系等,开发了广义水资源合理配置模型(WACM),该模型由水资源合理配置、水循环模拟和水环境模拟模块组成。WACM模型通过采用层层嵌套、逐步细化的模拟机制,以及不同尺度模型之间分解和聚合的信息交互方式,实现区域水量-水环境-水循环过程的动态配置与模拟,保证广义水资源在经济社会和生态环境系统间分配的合理性。模型可实现全口径供需平衡分析,有效拓展了传统集总式配置模型的功效,并通过经济、生态、环境和水循环响应的合理性检验,可以及时反馈和调整广义水资源合理配置方案,保证广义水资源配置的合理性。     

区域水资源调度-分配迭代优化模型

在对水资源系统组成和结构分析的基础上,运用大系统优化理论建立了区域水资源系统多目标优化配置数学模型,包括水源优化调度、水量优化分配和调度分配迭代3个子模型。水源优化调度模型的求解采用轮库迭代方法和动态规划方法,水量优化分配模型的求解采用大系统分解协调中的D-W分解原理。对江苏省连云港市区水资源优化配置问题进行了研究,建立并求解了优化配置模型,结果表明,该市各区在2020规划水平年工业、农业、生活和环境部门都将出现不同程度的缺水情况。     

新疆南部地区虚拟水流动研究

虚拟水是蕴含在商品和服务中的水资源,研究虚拟水流动情况对地区水资源利用有着重要意义,本文通过研究新疆南部地区虚拟水流动情况,为后续进一步解决当地水资源问题提供理论支撑和参考依据。基于水资源投入产出模型,结合产业间虚拟水转移量、地区虚拟水消费量及区域间虚拟水贸易量等相关评价指标,从虚拟水的转移、消费和贸易三个角度分析了2012年新疆南部地区(简称南疆)虚拟水流动的情况。结果表明:2012年南疆虚拟水总量283.39亿m~3,其中农业部门占69.4%,虚拟水转移量为78.20亿m~3,主要转移到与农业部门关联度较高的食品制造业和纺织业等部门。南疆虚拟水消费总量131.78亿m~3,农村居民、城镇居民和政府部门虚拟水消费量分别占总消费量的27.3%、65.7%和7.0%。南疆虚拟水贸易处于净调出状态,净调出量171.63亿m~3,主要调出到水资源量较为丰富的广东、山东、山西、黑龙江和上海等地,其中农业部门虚拟水净调出量最高(167.33亿m~3),其余大多数部门为虚拟水净调入部门。根据研究结果可知,农业部门虚拟水的大量消耗和流出加大了南疆地区水资源压力,建议通过适当调整产业结构、加强节水力度以及合理控制虚拟水调出等方法和手段来缓解南疆地区水资源压力。     

用水结构变化特征与社会经济发展关系分析

利用2001-2012年邢台市用水量资料,分析邢台市用水结构变化及演变趋势,总用水量相对稳定并呈递减趋势。农业用水比例较大,占总用水量的76.4%,由于开展农业节水和农业种植结构调整,使农业用水量呈下降趋势。工业用水相对稳定,工业开展节水和水资源重复利用,在用水量相对稳定的情况下,工业增加值大幅度增长。生活用水随着人口增加和生活水平的提高,使用水呈上升趋势。生态环境用水是从2002年开始的,随着人民生活水平的提高和对环境质量意识的加强,环境用水呈增加趋势。随着社会经济的快速发展,用水结构也发生了相应变化,不同行业用水量变化随着社会经济的发展,也会发生相应的变化。如农业用水逐渐减少,生活用水和生态用水逐渐增加,是社会经济发展的必然结果。分析用水结构变化特征与社会经济发展的关系,为社会经济发展规划和水资源利用规划提供科学依据。     

WEAP模型在天津市滨海新区水资源与水环境管理中的应用初探

为模拟滨海新区经济社会快速发展下水资源水环境的变化,并研究经济产业结构调整与水资源水环境承载力的关系,为区域产业结构调整及水管理决策系统的优化提供支撑,本文选取2006年为现状基准年,结合滨海新区战略发展规划,应用WEAP模型对新区水资源水环境承载力进行了预测分析.结果表明:产业结构及水管理决策的优化能够提高新区水资源与水环境的承载力.     

节水型社会建设与用水效率控制

在综合分析区域水资源特点、水资源承载能力、用水水平与效率及产业结构调整和水价等影响因素的基础上,提出了工业、农业和生活等方面的节水潜力.以提高水资源利用效率和效益为核心,根据我国不同地区的自然特点、水资源条件、经济社会发展和生态环境保护及其对水资源高效利用的要求,研究提出全国节水型社会建设的目标与任务,确定了不同区域用水效率控制红线,制定了全国节水战略与布局,提出了工业、农业和城镇生活等重点领域节水对策措施.按照量水而行、以水定发展的原则,因地制宜确定不同区域节水型社会建设的重点和方向.     

太湖流域水资源需求分析及对策

太湖流域是我国经济最发达、人口密度最大、大中型城市最密集的地区之一。在流域经济社会快速发展过程中,资源环境压力显著增大,特别是水资源水环境已经不堪重负,迫切需要加快产业结构调整和经济转型升级步伐,让有限的水资源保障经济社会持续健康发展。在分析流域水资源水环境承载能力与经济社会发展用水需求矛盾的基础上,提出了协调经济社会发展与水资源水环境承载能力,保障水资源永续利用,促进可持续发展的措施建议。     

变化环境下考虑物理机制的SD需水预测研究

随着气候变化与人类活动作用的加剧,流域水资源受变化环境的影响愈加显著。研究变化环境下的流域水资源系统变化特征及需水预测对支撑流域水资源管理与合理配置具有重要的指导意义。基于系统动力学原理,耦合了考虑物理机制的需水预测方法,建立水资源系统模型,以黄河流域为例,分析了多因子驱动及多要素胁迫作用下黄河流域水资源系统变化特征,采用MPI气候模式预估的未来气温、降水结果及未来流域5种不同的经济社会发展情形,预测了黄河流域2017—2030年的水资源供需演变趋势。结果表明:①黄河流域的生活需水量随着流域人口及人均用水需求的增加不断增长。随着产业结构调整,工业需水量呈现缓慢减少态势,生态及三产需水量逐年增加,农业灌溉需水量呈下降趋势;②在加强流域水资源管理力度、增加节水技术投资的前提下,保障流域经济、社会协调发展,注重发展经济的同时兼顾流域生态环境保护,满足黄河流域下一阶段的经济社会可持续发展的要求;③为保障黄河流域水资源可持续发展,实现黄河流域生态保护和高质量发展,需要调整流域水资源管理策略,提高节水程度,促进流域产业结构优化。     

基于生态文明视角的典型干旱区流域水资源污染损失测算研究——以新疆区域为例

为促进新疆社会经济与水资源环境协调发展,对水资源污染损失进行经济核算,从而为政府制定区域经济发展规划及重大项目的实施提供科学决策依据。研究方法采用模糊综合评价法,选择7个社会经济活动较为频繁的典型流域,结合调查的不同流域5类水质标准数据进行具体评价。评价结果表明,2015年新疆水资源污染经济损失为175.79亿元,占当年新疆GDP总量的1.89%,相对于全国各省(自治区)水污染经济损失情况处于中等偏下水平。调查的7个流域普遍存在水资源污染情况,形成水资源污染的主观原因包括城市排污、农业排污、生活排污等,客观原因为水污染处理能力不足。亟需从产业结构调整、非点源污染治理及加强水污染处理能力等方面进行流域水资源污染综合治理。     

区域复合系统视域下广东省水资源承载力研究

建立健全水资源承载力监测机制是保障区域水安全的重要举措。以影响水资源承载力的复杂多要素作为研究视角,基于经济子系统、水资源子系统、水环境子系统和社会子系统,运用系统动力学方法构建广东省水资源承载力复合系统仿真模型,在验证模型一致性的基础上,提出零参数、节水型、产业结构优化型、环境保护型和综合型5种不同调控情景假设,分析各情景下广东省水资源承载力变动趋势。结果表明:零参数调控情景下水资源承载力变动相对稳定,节水型、产业结构优化型、环境保护型可对区域经济、水资源消耗、可用水资源量和生态环境产生局部改善,而综合调控型情景能够实现各水资源承载力评价指标的系统优化,满足协调推进水资源承载力提升的要求,可为推动节水型社会建设提供决策支持。     

基于水资源经济投入产出的重庆产业耗水研究

为分析重庆市各行业耗水情况,利用经济学中的投入产出原理,将重庆市2007年的产业耗水量纳入投入产出表中,建立了水资源经济投入产出模型,计算了各个产业的耗水系数,并进行产业间用水效益比较。结果表明,重庆各产业部门间接耗水量隐蔽性较高,不易察觉;产业部门不同,耗水系数占其相应的总耗水比例相差很大;投入产出表可以用来研究产业经济发展和耗水量的关系。分析结果可为重庆产业结构的调整和可持续发展提供一定参考。      

广义水资源合理配置研究(Ⅲ)—应用实例

本文将广义水资源合理配置理论与方法应用于我国宁夏自治区，制订了广义水资源配置方案，分析了2010水平年方案集配置结果，并进行生态、经济、环境和水循环响应的量化研究。从一系列方案中优选出合理的推荐方案，通过推荐方案的全口径供需平衡分析，研究不同口径的宁夏区域水资源供需平衡状况。结果表明，该方案能够实现宁夏区域农业用水向工业和生活转移的目标，支撑区域经济系统和生态系统的协调发展。