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《西北师范大学》 2011年
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基于DPSIR概念模型的水资源管理模拟优化

师满江  
【摘要】:随着西北地区经济的快速发展和人口的不断增长,水资源短缺已成为制约该地区经济社会发展及生态环境改善的主要因素。此问题的解决不仅需要技术上的创新,更需要合理的水资源管理制度作保障。针对当前西北地区黑河流域甘州区水资源管理中出现的问题,利用系统动力学及其建模方法,构建基于“驱动力(Drive)—压力(Pressure)—状态(State)—影响(Influence)—响应(Respond)”模型的甘州区水资源管理模型。该模型从系统分析的角度看待人和环境系统的相互作用,涵盖经济、社会、环境、政策四大要素,不仅表明了社会、经济发展和人类行为对环境的影响,也表明了人类行为及其最终导致的环境状态对社会的反馈。这些反馈是由社会为应对环境状态的变化以及由此造成的对人类生存环境不利影响而采取的措施组成。 文章首先综述了水资源管理及其水资源管理模型国内外研究进展,重点阐述了DPSIR概念模型(即“驱动力(Drive)—压力(Pressure)—状态(State)—影响(Influence)—响应(Respond)”模型)的发展历程及基本理论和方法;接着结合研究区水资源利用和管理现状,依据系统动力学理论和方法,在系统动力学软件STELLA中构建甘州区水资源管理的DPSIR模型,利用2002年到2007年的人口社会经济统计数据和区域自然水文数据,对研究水资源管理进行了基于D-P-S-I-R结构的定量评价,为接下来的情景模拟提供思路。 在模型通过有效性验证后,结合现实水资源系统中存在的问题,以模拟解决问题和优化水资源管理模式为导向,设置了4种不同的未来水资源管理模式。以2007年为模型初始年,2020年为中期规划年,2030年为远景规划年,将每种模式在所构建的DPSIR模型中仿真模拟,并输出模型模拟结果。不同情景下的输出结果代表研究区未来不同的社会经济发展趋势和水资源管理模式。在这4种情景中,有主要以控制人口增长和调整产业结构为目的的人口和社会经济系统优化情景(情景Ⅰ);以增加水利基础设施建设和提高水资源利用效率为主要目的水资源高效利用情景(情景Ⅱ);以提高水资源管理绩效为主要目的的水资源绩效管理情景(情景Ⅲ)。 最后综合分析前3种不同社会经济运行及水资源管理情景,提出了未来甘州区节水型社会建设的指标体系,即第4种情景——节水型社会建设情景(情景Ⅳ)。指标体系所体现出的技术进步和管理方式的优化,即是本文所构建水资源管理DPSIR模型的最优化模拟,也正是甘州区未来年人口社会发展、水资源管理的最优化方案。文章最后依据模型模拟结果,提出了相应的政策建议。本文利用系统动力学软件STELLA构件模型,全部数据用STELLA软件结合EXCEL办公软件处理
【学位授予单位】:西北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV213.4

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