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基于SD模型的库区水生态承载力动态评价

张琦  
【摘要】:随着社会的高速发展,现阶段人口需求及经济发展同水资源水环境之间的矛盾日益突出,水生态承载力的研究已成为两者中间的纽带。近年来国内主要研究流域水和城市水的生态承载力,但对库区水生态承载力研究较少。库区为居民提供生活、生产等各类用水,因此,对库区水生态承载力动态发展及变化趋势预测的研究十分必要,从研究成果能够为库区的可持续发展提供决策参考,促进社会经济和水资源环境之间的协调发展。本文以大伙房库区为研究实例,结合库区水生态承载力研究理论,采取DPSIR方法、生态足迹法、系统动力学法、模糊综合评价法建立库区水生态承载力模型并进行动态评价。首先,通过DPSIR方法建立库区水生态城承载力指标体系,采用生态足迹方法评价现阶段库区各类用水的利用效率,并判断库区水资源承载力状况,以上研究为建立库区水生态承载力模型提供参考指标和研究侧重点。其次,建立库区水生态承载力系统动力学(SD)模型,选取大伙房库区所在地抚顺市作为控制单元,设置系统内指标并建立方程式,绘制系统流图,模型经过验证后,对2020-2035年库区水生态承载力的各指标进行模拟及预测。选取模型中的决策指标,包括总人口、总GDP、总COD排放量、总需水量、供需压力,对影响决策指标的变量进行调整,设置不同发展方案,包括现状持续型、经济增速型、绿色环保型、综合发展型。根据2035年各决策指标的预测值,采用模糊综合评价法进行方案优选,对2035年各方案进行水生态承载力评价,进而为库区的发展提供建议。研究结果表明,现阶段大伙房库区水资源呈生态赤字状态,供水一直处于不可承载状态,抚顺市应及时调整大伙房库区的供水问题。建立了系统动力学模型,通过检验模型证明了模型是可行的,预测出了2020-2035年系统各指标变化值。结合预测结果,四种方案水生态承载力的综合评价值依次为:综合发展型(5.39)﹥绿色环保型(4.23)﹥经济增速型(3.90)﹥现状发展型(3.29),故适合大伙房库区水生态承载力发展的最优方案为综合发展型。根据该方案,为大伙房库区提出了节约水资源、减少污染物排放、建立智慧库区、改善产业结构、引进人才等有效措施。


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