基于系统动力学的水资源承载力可持续发展研究——以赣州市为例

赣州作为赣江、东江、北江(“三江”)的发源地，其水资源安全和可持续发展对下游的长江经济带和粤港澳大湾区的生态安全与可持续发展意义重大。因此，寻求赣州水资源能够承载的最佳可持续发展模式，确保水资源安全和可持续利用是当前亟待解决的问题。运用系统动力学方法，在分析赣州市水资源承载力影响因素和系统反馈回路基础上，将赣州市水资源承载力系统细分为社会经济、水资源和水环境3个子系统，构建赣州市水资源承载力的系统动力学模型，通过设计正常发展型、经济优先型、环境优先型、综合协调型4种情景，模拟2020—2035年赣州市水资源承载力，并对各情景下的水资源承载力可持续发展能力进行动态评估与仿真预测。研究结果表明：4种情景下，无论是单纯追求社会经济发展延续现状的正常发展型和经济优先型，还是牺牲经济社会发展而保护水资源的环境优先型，都无法保证水资源与社会经济的可持续发展。而在综合协调型发展模式下，至2035年，COD排放量保持较低水平，为13.29万t;而经济发展处于相对较高水平，其中GDP达到11 971.3亿元，既保证了经济发展又兼顾了生态环境。因此，综合考虑社会经济发展和环境保护等多因素的综合协调型，是水...     

西藏林芝地区水资源开发利用探讨

西藏林芝地区水资源丰富,开发利用率低,提前做好水资源利用开发规划,有利于当地水资源的合理开发利用,促进地方经济健康发展。根据林芝地区水文水资源资料和全国水资源资料,对林芝地区的水资源分区分布、总量、人口、供水、排水、耗水等情况进行了分析。分析认为:林芝地区存在水资源消耗和浪费程度较高、水资源配置不合理、水资源管理体制机制薄弱、城市排水系统有待加强、水污染问题开始凸现等问题。针对上述问题,提出了相应的应对及改善措施。     

强化管理 促进发展——《西北地区水资源开发利用规划》简介

西北地区矿产、土地资源丰富,但年均降水量和径流量少,是我国严重干旱地区。为贯彻落实中央提出的加快西部大开发战略方针,进一步缓解西北地区水资源供需矛盾,改善生态与环境,实现水资源可持续开发利用,促进西北地区社会经济可持续发展,由水利部和国家发展计划委员会联合部署开展了西北地区水资源开发利用规划工作。     

陕北佳芦河流域水资源承载力研究

佳芦河流域位于我国西北干旱半干旱地区,水资源承载力的研究对当地国民经济发展规划、生态环境保护和水资源可持续利用具有重要意义。根据当地水资源开发利用状况,结合水资源、社会经济和环境系统之间的关系,将佳芦河流域水资源承载力问题纳入到自然-经济-环境这一复杂的大系统进行建模分析,从可持续发展角度建立流域水资源承载力模糊综合评价模型。评价结果可为流域今后水资源可持续开发利用提供参考和指导。     

基于区域发展规划的嵩明县水资源承载力

在借鉴单位GDP综合耗水量评判法的水资源承载力计算模型的基础上,构建了考虑未消耗水资源二次利用的水资源承载力计算模型。对嵩明县水资源承载力进行了研究,结果表明:现状年(2012年)按可供水量,可承载经济规模和人口规模仍存在较大的增长空间;2020年可供新水量(不包含重复利用水量)能够支撑规划的经济发展规模,而2025年和2030年只有将部分未消耗水资源进行二次利用才能支撑规划的经济发展规模;2020年、2025年和2030年必须将部分未消耗水资源进行二次利用才能支撑规划人均GDP条件下的人口发展规模。     

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。     

辽宁省水资源承载力评价与预测

文章选取辽宁省现状水平年与规划水平年的水资源承载力为研究对象,结合现状发展规划与发展历史预测了该区域社会经济发展状况,从生态、水资源和社会经济三个方面建立了指标体系和各等级划分标准,并建立了水资源承载力评价与预测模型,分别预测分析了各水平年的需水量和水资源承载力水平。研究成果可为辽宁省制定科学合理的水资源管理政策,促进区域水资源可持续利用提供一定决策依据与参考。     

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。     

基于系统动力学的南阳市水资源供需平衡分析

利用系统动力学模型定量模拟了南水北调中线工程渠首所在地南阳市的水资源供需情况,并在分析水资源供需平衡影响因子的基础上,假定了传统发展模式、强调经济增长的发展模式、经济发展与环境相协调模式等3种南阳市社会经济发展模式,对未来水资源的供需平衡状况进行分析。结果表明,按照传统发展模式,未来几年南阳市将面临严峻的水资源短缺形势;强调经济增长的发展模式则会使水资源短缺问题进一步加剧;在协调型模式下,水资源供求矛盾最小。指出为解决水资源供需矛盾、保障南水北调工程的供水安全,必须尽快转变经济发展方式,依靠节水投资、科技进步、水资源管理等手段来提高水资源利用率,从根本上减少水资源需求量,维持水资源供需平衡和社会经济持续健康发展。     

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。     

System dynamics model of Suzhou water resources carrying capacity and its application

A model of Suzhou water resources carrying capacity (WRCC) was set up using the method of system dynamics (SD).In the model, three different water resources utilization programs were adopted: (1) continuity of existing water utilization, (2) water conservation/saving, and (3) water exploitation.The dynamic variation of the Suzhou WRCC was simulated with the supply-decided principle for the time period of 2001 to 2030, and the results were characterized based on socio-economic factors.The corresponding Suzhou WRCC values for several target years were calculated by the model.Based on these results, proper ways to improve the Suzhou WRCC are proposed.The model also produced an optimized plan, which can provide a scientific basis for the sustainable utilization of Suzhou water resources and for the coordinated development of the society, economy, and water resources.     

西安市水资源经济系统SD模型研究

在全面了解西安市水资源经济系统现状及其内部结构的基础上,结合西安市现状,运用系统动力学方法,构建了西安市水资源经济系统SD模型,预测了西安市雨水资源利用的前景和经济发展趋势。结果表明:如果西安市按照现有模式发展,则未来经济会受到水资源匮乏问题的严重制约;在其他条件不变的情况下,提高农业用水比例、雨水资源投资比例及雨水资源价值系数,从价格和数量两方面促进雨水资源综合利用,可以在增加城市供水量的同时促进经济发展,实现水资源经济协调可持续发展。     

水资源承载力研究方法总结与再思考

回顾梳理了我国水资源承载力研究的发展历程,将其分成"概念提出、初步研究、逐步完善、艰难发展、开创新时代"5个阶段;在对研究方法对比分析的基础上,把水资源承载力计算方法分为经验公式法、综合评价法、系统分析法3大类,并重点介绍了基于模拟和优化的控制目标反推模型(COIM)方法及应用情况。认为未来几年水资源承载力研究的重点包括:在水资源承载力计算方法选择上,全国层面宜采用经验公式法,更详细的研究宜采用系统分析法;在研究方向上,应构建水资源承载力计算模型和预警系统平台;应着重开展变化环境下水资源动态承载力研究;应与现代治水成果、与寻找"和谐平衡"结合。     

基于GRNN网络的苏州市水资源承载能力评价

基于最严格的水资源管理制度和水资源承载能力的内涵,重新确定水资源承载能力评价的指标体系,构建广义回归神经网络(GRNN)水资源承载能力评价模型,应用于苏州市水资源承载能力评价,并将评价结果与采用模糊综合评价的结果进行比较。结果表明:两种评价结果相符;结合用水总量控制、用水效率控制和限制纳污所建立的指标体系更加科学、更加符合经济社会的发展需求;苏州市水资源承载能力状况由2004年之前的较低水平逐渐恢复,这种变化与苏州市经济增长模式的转变和产业结构的调整密切相关。     

新型城镇化中的规划水资源论证关键问题

随着社会经济的不断发展,我国已经进入城镇化高速发展阶段,水资源保障成为直接关系社会经济发展、战略布局等城镇化重大措施实施的重要资源制约因素。城镇化的规模、人口、经济等通过改变降雨—径流—蒸发模式影响水资源承载特征,迫切需要研究基于量水而行、因水制宜和以水定城、以水定产需求的新型城镇化规划水资源论证模式和管理体制。针对现有规划水资源论证中的不足,建议进一步完善规划水资源论证的法律法规体系和规章制度,明确规划范围、审查主体、审查程序等,完善规划水资源论证的技术导则,攻克水资源承载力等关键技术,形成节水优先、空间均衡、系统治理的新型城镇化水资源管理模式,促进我国生态文明建设。     

西藏尼洋河水利资源开发利用浅析

针对西藏林芝地区经济发展面临能源短缺的严重问题,根据当地1953～1975年降水资料,统计分析了尼洋河流域水资源状况,即流域平均降水量在1 000 mm以上,平均年蒸发量为1 703.2 mm,河流多年平均流量为558 m3/s,平均径流模为33.3(L?s-1)/km2。在此基础上,提出了修建“八一”水电站及巴河梯级水电站等工程以开发尼洋河水利资源的措施,同时提出尼洋河的地形条件宜采取引水式开发。该流域水利资源的开发,将对促进林芝地区经济发展产生积极而深远的影响。     

基于DPSIR模型的西藏水资源脆弱性评价

西藏地区本身自然地理环境错综复杂,加上人类活动的强烈干扰,导致水资源成为限制区域发展的重要因素,因此,有必要对西藏的水资源脆弱性进行评价。以西藏7个地区的水资源脆弱性评价为例展开研究。从驱动力、压力、状态、影响和响应5个方面筛选出了19个指标,构建了基于"驱动力-压力-状态-影响-响应"概念模型(DPSIR)的水资源脆弱性评价系统,借助于层次分析法和熵值法的综合分析法来确定指标权重,以进行模糊综合评价。评价结果表明:整体而言,西藏水资源比较脆弱;其中,拉萨地区为重度脆弱区,日喀则、那曲、阿里地区为中等脆弱区,昌都与山南地区为比较脆弱地区,林芝地区为不脆弱区。总之,对高海拔地区的水资源脆弱性展开评价研究,可为水资源管理和开发提供理论依据。     

基于多目标规划模型的新疆鄯善县水资源优化配置研究

鄯善县作为资源性缺水地区,近年来随着经济的高速增长、矿产开发、人口的增加以及工业化和城市化快速推进,水资源所承受的压力进一步加大。水资源的短缺严重制约了该地区经济社会发展和居民生活质量的提高。如何合理有效地进行水资源优化配置,合理地配置工农业和生活用水,显得十分必和迫切。应用多目标规划模型分析鄯善县自然条件和当前社会经济发展趋势,基于社会经济可持续发展和水资源可持续利用的观点,对鄯善县的资源利用结构进行了优化研究,建立了水资源优化配置模型系统。     

资源性缺水地区流域水环境承载力评价模型及其应用

在深入探讨水环境承载力理论体系的基础上,构建了基于水环境容量和生态环境需水量的水环境承载力评价预测模型,形成了适用于我国西北干旱区资源性缺水地区的水环境承载力研究体系。以陕西渭河段为例,通过建立河流水环境容量模型、生态需水量模型,应用系统动力学法并结合层次分析法模拟了流域水环境系统的动态变化,并且预测了2010-2020年不同方案下的水环境承载能力。结果表明:将开源、节流、治污等结合的综合方案可有效提高渭河流域水环境承载能力,所建模型对西北干旱区水环境承载力评价具有很好的适用性。     

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.