區(qū)域水資源承載力分析及配置研究.pdf

1、隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展，人類對水資源的巨大需求和大規(guī)模的開發(fā)利用，大大削弱了水資源復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)程度及承載能力，尤其是20世紀(jì)80年代以來，資源環(huán)境危機的日益嚴(yán)重，不少國家和地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的水資源短缺和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯惡化的現(xiàn)象，這已成為21世紀(jì)全球面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。同時伴隨社會發(fā)展模式由經(jīng)濟增長型轉(zhuǎn)向資源環(huán)境可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展型的根本性變化，改造和創(chuàng)新水資源問題研究理論，并以生態(tài)-環(huán)境—經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展為主題對水資源復(fù)合生態(tài)環(huán)境

2、系統(tǒng)進行測度分析，加強水資源合理配置，探討水資源可持續(xù)開發(fā)利用分析途徑的研究已倍加受到重視。 本文以可持續(xù)發(fā)展為基本指導(dǎo)思想，運用系統(tǒng)分析理論，在分析國內(nèi)外研究狀況的基礎(chǔ)上，從水資源利用潛力和短缺程度、水資源承載能力、安全測度分析等影響要素出發(fā)，以綜合評估為主線，對區(qū)域水資源復(fù)合系統(tǒng)體系系統(tǒng)評估進行了探討分析。以南水北調(diào)受益區(qū)域為基底，重點探討并建立了基于供需風(fēng)險的水資源承載力指標(biāo)量化因子，建立了水資源持續(xù)發(fā)展的多目標(biāo)動態(tài)評估模

3、式，深入研究了基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的水資源利用及合理配置決策方法并應(yīng)用于實踐，本文主要討論了以下幾個方面的問題： 1、在系統(tǒng)全面回顧評述了國內(nèi)外水資源承載力和優(yōu)化配置理論研究狀況的基礎(chǔ)上，闡述了水資源承載力和合理配置研究的發(fā)展趨勢，闡明建立水資源復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)評估決策模式的意義和必要性。在水資源承載力內(nèi)涵及相關(guān)理論研究基礎(chǔ)上，從水資源量的支撐能力、經(jīng)濟支撐能力、生態(tài)支撐能力以及水資源供水水質(zhì)的支撐能力等方面對水資源承載力指標(biāo)進行了量化

4、研究，提出了基于供需風(fēng)險的水資源承載力測度體系。 2、在水資源復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中，水資源本身系統(tǒng)開發(fā)利用涉及水資源—生態(tài)—經(jīng)濟—社會系統(tǒng)的相互作用而耦合而形成一個復(fù)雜系統(tǒng)，區(qū)域水資源利用的是否合理直接影響經(jīng)濟和大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。本文研究中系統(tǒng)地闡述了水資源復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)涵，通過對水資源利用變化的影響因素進行分析，提出了水資源供需風(fēng)險協(xié)調(diào)系數(shù)及其計算方法，構(gòu)建了與水資源承載力評價指標(biāo)體系相適應(yīng)的承載力指數(shù)計算理論模式和水資源復(fù)合系統(tǒng)發(fā)

5、展協(xié)調(diào)性評估模型，為判定評價水資源復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供了一定的理論依據(jù)。 3、水資源的配置是人類對水資源進行重新分配和布局的過程，目前，日益提高的國民經(jīng)濟發(fā)展已成為水資源管理目標(biāo)，為了更好地實現(xiàn)區(qū)域水資源可持續(xù)開發(fā)與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，進一步加強水資源合理配置的研究將有利于提高區(qū)域水資源的承載能力，促進區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)及可持續(xù)發(fā)展。 本文從水資源復(fù)合系統(tǒng)的多結(jié)構(gòu)層次分析出發(fā)，探討了水資源合理配置的內(nèi)涵及其配置

6、的基本理論方法，提出并建立了基于水資源綜合效益最大化的水資源合理配置模型，根據(jù)區(qū)域水資源水質(zhì)水量供需平衡狀況，從供水能力角度劃分區(qū)域水源，針對上述不同水源狀態(tài)，建立了基于多目標(biāo)多水源的區(qū)域水資源合理配置優(yōu)化模型。提出了區(qū)域水資源合理配置權(quán)益系數(shù)分析方法，建立了權(quán)重(權(quán)益系數(shù))確定的GEM-AHP模型。確立的模型主要從經(jīng)濟角度對水資源進行優(yōu)化配置，同時通過權(quán)重的設(shè)置兼顧了地方的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。模型構(gòu)建并非僅僅以經(jīng)濟效益最大為單一目標(biāo)，同時設(shè)置了

7、缺水量最小目標(biāo)，兼顧了社會效益。模型結(jié)構(gòu)設(shè)計中可充分考慮權(quán)益系數(shù)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)度對配置過程的影響，權(quán)重確定方法客觀，充分考慮了今后動態(tài)決策的多目標(biāo)和政策調(diào)整的實時和適用性。 4、“南水北調(diào)”工程作為大型跨流域調(diào)水工程，對解決區(qū)域性或流域性水資源短缺危機，促進區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展起著不可估量的作用。本文研究以南水北調(diào)受益區(qū)域棗莊市為理論模型的應(yīng)用背景，遵循水資源利用的有效性、系統(tǒng)性、優(yōu)先和協(xié)調(diào)性原則，運用多目標(biāo)的動態(tài)規(guī)劃理論，

8、以南水北調(diào)受益區(qū)域棗莊市為理論模型的應(yīng)用背景，建立了供水經(jīng)濟效益最大和缺水量最小為目標(biāo)的兩極優(yōu)化的水資源優(yōu)化配置系統(tǒng)，并設(shè)立了水資源優(yōu)化配置參數(shù)，通過可供水量、最小和最大需水量等幾個重要變量進行約束，完成了該區(qū)域水資源合理配置計算。并根據(jù)理論模型分析結(jié)果，提出了水資源調(diào)配管理的決策建議，并分析了水資源復(fù)合系統(tǒng)中的不確定性，引入決策系統(tǒng)中屬性權(quán)重敏感性系數(shù)，通過權(quán)益系數(shù)調(diào)整分析了各規(guī)劃期水資源配置結(jié)果及其影響，為今后水資源開發(fā)利用與經(jīng)濟社