基于系統(tǒng)動力學(xué)和系統(tǒng)優(yōu)化的水資源承載力分析——以環(huán)渤海地區(qū)城市群為例.pdf

1、水資源是社會經(jīng)濟發(fā)展的必備資源條件之一，也是生態(tài)平衡的載體與控制性因素之一。隨著人口的增長和經(jīng)濟發(fā)展所導(dǎo)致的需水量的快速增加，水資源短缺已經(jīng)成為世界面臨的最為突出的重大問題之一。如何處理好水資源與人口、環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，成為全社會普遍關(guān)心的問題，也是科學(xué)界研究的熱點。
　　 本文首先根據(jù)環(huán)渤海地區(qū)水資源系統(tǒng)是一個巨型復(fù)雜非線性系統(tǒng)的特點，運用系統(tǒng)動力學(xué)方法，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手，充分考慮了人口、經(jīng)濟、資源和環(huán)境等因素，構(gòu)

2、建環(huán)渤海地區(qū)水資源系統(tǒng)動力學(xué)模型，成功實現(xiàn)了對未來水資源利用情況的模擬及預(yù)測。并結(jié)合層次分析法和向量模法對水資源承載能力進行定量模擬計算。同時運用對模型有效性檢驗的靈敏度分析結(jié)果，針對較靈敏的參數(shù)設(shè)計不同的模擬方案。實現(xiàn)了方案選擇的定量化，提高了決策的科學(xué)性，并為實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用提出了一系列對策建議。通過對2011-2020年的環(huán)渤海地區(qū)水資源承載力模擬結(jié)果看出，在維持現(xiàn)狀發(fā)展條件下，水資源承載力雖略有增長但變化較小。只有在節(jié)約用

3、水、治污減排的同時，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)才能真正的提高水資源承載能力，促進環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
　　 再依據(jù)“三次供需平衡”理論，核算環(huán)渤海地區(qū)13個城市的工業(yè)可供水資源量。設(shè)定工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展情景和工業(yè)用水效率的組合方案，并計算不同方案的工業(yè)需水量。根據(jù)水資源壓力風(fēng)險指數(shù)，計算環(huán)渤海地區(qū)13個城市的絕對綜合壓力指數(shù)和相對綜合壓力指數(shù)。由絕對壓力指數(shù)評價：環(huán)渤海工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模受水資源利用效率影響十分顯著，壓力最大的是滄

4、州，其次是煙臺，雖然城市間壓力差別較大，但整個區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展存在較大的水資源供給風(fēng)險。由相對壓力指數(shù)評價：相對壓力最大的是煙臺，其次是唐山、東營、滄州，最小的是錦州，省級行政區(qū)相對壓力最大的山東，其次是河北，濱海新區(qū)最小。從時間上看，環(huán)渤海地區(qū)工業(yè)水資源壓力風(fēng)險有持續(xù)增加趨勢。
　　 最后建立以環(huán)渤海地區(qū)重點產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益最大、用水最小為目標集，水資源總量、經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模等為約束集的水資源承載力的多目標規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，通過實現(xiàn)模型的