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区域水资源承载力研究(1)(2)

2015-10-09 01:03
导读:在水资源系统, 通过对区域水资源的现状评价、 水资源的潜力和水资源的优化配置的研究, 确定在不同水平年、 不同配置方案下的可供水量大小 。 在宏

  在水资源系统, 通过对区域水资源的现状评价、 水资源的潜力和水资源的优化配置的研究, 确定在不同水平年、 不同配置方案下的可供水量大小 。
  在宏观经济社会系统, 通过对工业、 农业和社会的发展规模水平的研究, 确定在不同水平年、 不同产业结构和生活标准及节水水平下的各部门用水定额和用水效率的大小。
  在水环境系统, 根据不同的经济社会发展水平, 预测bod排放率及排放总量大小。
  在以上研究的基础上, 建立水资源、 经济、 人口、 环境、 社会相联系的水资源承载力多目标核心模型, 以可供水量、 用水水平和bod排放总量为模型入口, 研究不同水平年、 不同策略方案下的水资源所能承载的经济、 人口规模。 将模型计算得出的水资源承载力与经济社会发展目标相比较,若发展目标高于水资源的承载能力, 则需调整战略, 提高水资源承载力, 承载力提高到本年度的最大时, 若发展目标还高于水资源的承载能力, 则说明制定的发展目标已超过水资源的承载能力,需适当调低; 若水资源承载力与发展目标相协调, 可得到与水资源承载力相协调的国民经济社会发展规模、 发展速度以及保证水资源可持续利用、 国民经济社会可持续发展的各种战略和方案。
2 水资源承载力多目标分析评价核心模型
  水资源承载力研究涉及水资源、 宏观经济、 社会、 人口、 水环境等众多因素, 各因素之间相互促进、 相互制约, 由此构成一个复杂的动态系统。对于这样一个大系统, 试图用一个数学模型或用一个目标来描述, 并用某一个最优化技术求解, 都是相当困难的。 为此将整个系统分解为若干子系统, 各子系统模型既可单独运行,又可配合运行, 子系统模型之间通过多目标核心模型的协调关联变量相连接。 在这些模型之中, 多目标核心模型为总控模型, 它是将各子系统模型中的主要关系提炼出来,根据变量之间的相互关系, 对整个大系统内的各种关系进行分析和协调。 而子系统模型对系统局部状态进行较详细的分析。t384-01.gif (10464 bytes)图1 水资源承载力模型体系  如图1所示, 整个系统模型包括宏观经济社会发展模型、 需水预测模型、 水工程规划模型、 水环境分析、 水资源供需分析等子模型。

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  宏观经济发展模型在扩大再生产、 投入产出、 调入调出、 积累消费等关系的约束下, 对国内生产总值及各部门结构进行一定程度的优化。
  需水预测模型可预测不同水平年各部门各行业的用水定额, 并根据宏观经济发展模型优化的各部门产值和社会发展水平, 预测各部门需水量。
  水工程规划模型根据工程的可行性研究报告和规划资料, 确定其工程投资、 运行费、 可供水量以及最优开工次序等。
  水环境分析子模型根据宏观经济发展模型优化的经济发展规模, 预测不同地区的污染程度以及治理水平。
  水资源供需协调分析模型进行供用水的分析模拟, 即根据某水平年需水条件, 对各分区进行供水模拟, 计算供水保证程度, 并提出符合实际的分水、 调水方案与合理的工程规模。
  以上各子模型负责对系统局部进行较为详细的模拟和优化, 多目标核心模型则从整体角度协调经济、 社会、 环境、 水资源开发利用之间的关系, 并进行区域的经济、社会与环境的协调, 从而选择合适的发展策略, 使经济、 社会、 水资源和环境可持续协调发展。t385-01.gif (15473 bytes)图2 水资源承载力多目标分析决策核心模型框图  水资源承载力多目标分析评价核心模型如图2所示。 在选取目标时, 既要反映各因素之间的内在联系和依赖关系,  数量又要适宜,  为此,  模型选取国内生产总值(gdp)最大、  承载人口(pop)最多、 粮食产量(food)最大、 污染负荷量(bod)最小等目标来反映水资源对经济、 环境等的承载能力。由于影响各目标的主要因素是相通的, 且这些目标之间又存在相互依存、 相互制约的关系, 因此不可能追求单个目标的优化, 只能追求整体的最优。
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