细河流域水资源承载力研究范文

1水资源承载力系统动力学模型

1．1系统动力学简介系统动力学是美国麻省理工学院以福瑞斯特教授为首的系统动力学小组于20世纪50年代创立并逐步发展起来的一门学科。它是以数学计算机仿真技术为手段，以反馈控制理论为基础，研究复杂系统的行为，在处理高度非线性、高阶次、多变量、多重反馈问题方面具有优势。目前，方法己经在很多领域得到应用。

1．2模型结构及流图分析按照水资源承载力系统的结构和功能不同，结合本溪市细河流域的实际情况，将水资源承载力系统分为4个子系统:水资源系统、社会系统、生态系统、环境系统。4个子系统之间的关系如图1所示。由图1可知，4个子系统和水资源系统相互影响。

1．3本溪市细河流域水资源承载力SD模型边界模型边界为细河流域，流域面积1047km2，模型的模拟年限为2011—2030年，基准年为2011年，模拟时间间隔为5a。在分析二级子系统之间相互关系的基础上，确定决策变量和表函数，使用Vensim软件建立了包括4个子系统、6个状态变量、16个决策变量的本溪市细河流域水资源承载力SD系统模型。

1．4模型参数的确定现状延续型模型参数的确定见表1。

1．5模拟结果及方案选择从表2可以看出，在保持现状延续的情况下，预计整个细河流域从2015年开始缺水，缺水主要原因为供水水源工程没有增加，而社会经济指标等飞速增长，即现有工程规模不能满足未来发展需求。所以，利用vensim软件通过改变决策变量的数值，产生了开源型，开源节流型，及节流回用型这3种方案及其模拟值。节流回用型方案考虑废污水回用量来增加供水量，在前三个方案基础上，考虑废污水回用量来增加供水量，以满足未来需水要求。经过模型模拟，细河流域各个水平年供需平衡，本地水资源可以支撑未来社会经济发展需要。通过对以上4种方案的分析和对比，可以看出，决定未来水资源供需矛盾的因素不在增加供水水源工程，提高水资源供水能力上，而是要把主要措施放在提高工业用水重复利用率和中水回用率上，只有相应的节水和回用措施执行到位，细河流域水资源完全可以承载中远期社会经济发展目标。

2结论与建议

2．1结论本研究采用系统动力学法建立SD模型来研究细河流域水资源承载能力。通过模型的试运行和检验，模型模拟仿真程度高，可合理预测未来社会经济发展对水资源的需求。由于本地区供水能力已经不能满足地区需水量，在增加了节水措施和中水回用后，综合承载力大幅增加，说明节水措施和中水回用对细河流域水资源的开发和社会、经济、生态的发展具有重要意义。从社会、经济、生态的进一步发展和保护生态环境的角度出发，加强全面节水战略，提高污水回收利用量是社会经济可持续发展的重要措施。未来细河流域提高工程供水能力不是解决供需矛盾的主要手段，而全面实施节水措施和提高中水回用才是支撑和保障社会经济可持续发展的根本，通过对四套水资源发展模式的分析，研究认为节水回用型方案是最优。

2．2建议根据细河流域水资源态势和社会经济发展特点，按照以经济为中心的发展思想，全面合理规划细河流域社会经济发展和产业布局，建立健全水资源开发利用与保护机制，实现水资源对社会经济可持续发展的有效支撑，实现资源、环境与经济、社会的协调、有序与和谐。提出如下建议:1)尽快修建污水处理厂和“中水”水源工程，有效增加供给;2)积极推进节水型社会建设，进一步提高用水水平和效率;3)调整产业结构和布局，有效提高水资源承载能力;4)积极争取外调水工程供水配额，大力提高水资源承载能力;5)完善水资源管理体制，以适应流域水资源和水环境保护的需要。

作者：刘士霞张志斌钟卓徐敏张群单位：辽宁省水文局本溪水文局