城市水資源系統(tǒng)中若干重要問(wèn)題的研究.pdf

1、城市水資源系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，包含供水系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、容納系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等。由于城市化進(jìn)程的加快和工業(yè)的迅速發(fā)展，使得近年來(lái)城市對(duì)水資源的需求急劇增長(zhǎng)，同時(shí)由于供水設(shè)施建設(shè)滯后和水資源污染，目前全國(guó)大部分城市出現(xiàn)不同程度的缺水現(xiàn)象，每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000多億元，水資源短缺已經(jīng)成為我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素；而且隨著人口的不斷增加及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市水資源供需矛盾將更加尖銳。為緩解城市水資

2、源供需矛盾、減少因水資源短缺引起的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等問(wèn)題，合理預(yù)測(cè)未來(lái)需水、改革現(xiàn)有的城市水資源管理體制并對(duì)未來(lái)水資源系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)是解決城市水問(wèn)題的有效途徑。因此，本文針對(duì)城市水資源系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)城市規(guī)劃年需水進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，通過(guò)市場(chǎng)手段對(duì)城市進(jìn)行水權(quán)初始分配及水權(quán)交易研究，并對(duì)城市的水安全狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 (1)城市長(zhǎng)期需水預(yù)測(cè)研究。城市需水預(yù)測(cè)是城市給水和節(jié)水發(fā)展規(guī)劃的

3、基礎(chǔ)，文中選取對(duì)城市用水影響較大的因素作為預(yù)測(cè)指標(biāo)，通過(guò)HP濾波分析其指標(biāo)及用水量的趨勢(shì)成分和波動(dòng)成分。將需水及其影響因子的趨勢(shì)性成分與波動(dòng)性成分分別考慮，應(yīng)用多元線性回歸法及模糊優(yōu)選神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，然后通過(guò)組合以獲得城市需水的預(yù)測(cè)值。通過(guò)驗(yàn)證，得出預(yù)測(cè)精度最高的組合預(yù)測(cè)模型作為城市需水的預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)結(jié)果可以為城市總體規(guī)劃提供一定的參考。
　　 (2)城市外調(diào)水水權(quán)初始分配研究。城市水權(quán)初始分配對(duì)于保護(hù)城市水資源、保護(hù)生

4、態(tài)環(huán)境、協(xié)調(diào)城市各地區(qū)各用水戶的正當(dāng)用水權(quán)益、合理開(kāi)發(fā)利用水資源、節(jié)水和提高用水效益、培育與發(fā)展水市場(chǎng)、優(yōu)化配置水資源有著重大的意義。本文針對(duì)城市外調(diào)水水源，借鑒傳統(tǒng)水權(quán)分配原則，分析提出了外調(diào)水水權(quán)分配原則及量化方法，建立了相應(yīng)的多目標(biāo)優(yōu)化分配模型，通過(guò)綜合考慮決策者經(jīng)驗(yàn)以及城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、用水現(xiàn)狀，確定經(jīng)驗(yàn)權(quán)重及數(shù)學(xué)權(quán)重，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)權(quán)重和數(shù)學(xué)權(quán)重確定各目標(biāo)的綜合權(quán)重，進(jìn)而將多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解。
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5、)城市工農(nóng)業(yè)水權(quán)交易研究。水權(quán)交易是水資源配置制度創(chuàng)新的核心，是提高水資源利用效率，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的有效手段。本文研究并建立了基于政府補(bǔ)償與基于水權(quán)“準(zhǔn)市場(chǎng)”的兩種不同的水權(quán)交易模型。對(duì)于政府補(bǔ)償政策下的水權(quán)交易，本文分析了交易價(jià)格的構(gòu)成，建立了以“節(jié)水投入+轉(zhuǎn)讓補(bǔ)償”為基礎(chǔ)的“兩部制”模型，重點(diǎn)研究其中的農(nóng)業(yè)水資源價(jià)值及補(bǔ)償費(fèi)用，提出了相應(yīng)的簡(jiǎn)化模型；對(duì)于水權(quán)“準(zhǔn)市場(chǎng)”的交易模型，本文分析了在市場(chǎng)條件下，水權(quán)交易雙方的出價(jià)策略及收

6、益，建立了水權(quán)交易的合作博弈模型，并得出該交易模型的納什談判解。最后以大連市為例建立了大連市工農(nóng)業(yè)水權(quán)交易模型，驗(yàn)證了模型的合理性。
　　 (4)基于工農(nóng)業(yè)水權(quán)轉(zhuǎn)讓的城市水資源優(yōu)化配置研究。以大連市為研究背景，參考已有研究成果，考慮大連市工農(nóng)業(yè)水權(quán)轉(zhuǎn)讓，建立了以缺水量最小及用水費(fèi)用最小為目標(biāo)的水資源分配模型，分別得出在現(xiàn)狀供水能力、工農(nóng)業(yè)水權(quán)轉(zhuǎn)讓情況下的大連市2010、2020年水資源配置方案，并分析了工農(nóng)業(yè)水權(quán)轉(zhuǎn)讓對(duì)水資源配置

7、的影響，為進(jìn)行比較，最后分析了引進(jìn)外調(diào)水的大連市水資源配置及影響。
　　 (5)城市水安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法研究。城市水安全的綜合評(píng)價(jià)是制定城市水安全戰(zhàn)略與規(guī)劃、進(jìn)行城市水安全決策的前提和基礎(chǔ)。在綜合分析了城市水安全內(nèi)涵及特征的情況下，選取了影響城市水安全狀態(tài)的定性及定量指標(biāo)，建立了城市水安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并將指標(biāo)進(jìn)行了等級(jí)劃分，確定了各等級(jí)的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。針對(duì)水安全系統(tǒng)的模糊性，建立了多層可變模糊綜合評(píng)價(jià)方法。最后，將