北京市水资源人口承载力的动态模拟与分析

水资源是一个城市人口发展和经济社会发展最重要的不可或缺的资源,而且是难以在短期内改变的资源,因此常常成为决定一个地区或者城市承载力的最短板因素而受到极大重视。北京市作为北方干旱缺水城市,随着人口的增长和社会经济的发展,水资源紧张的问题日益显得突出。本文选择系统动力学方法对首都北京的水资源人口承载力进行了定量的动态的分析。模型中考虑了地表水、地下水、再生水以及南水北调水量等供水因素,同时考虑了工农业发展用水、生态用水和生活用水量的变动及其用水结构等变量以及它们的变化核相互作用对人口承载力的影响,并对上述因素未来的各种变化进行了模拟仿真。结果显示,如果按照目前的供水和用水标准以及用水结构,北京市水资源承载力将会随着时间推移而出现下降;南水北调水量的进入虽然能够缓解水资源承载压力,并较大幅度提高北京市人口承载力,但是随着人口规模扩张和工农业生产的发展,北京市的水资源人口承载力会再次出现下降,因此南水北调不能从根本上解决人口承载压力过大的问题。而提高水的综合利用率和改善用水结构将对北京市人口承载力的提高具有重大意义。     

四川省土地承载力研究的系统动力学仿真模型

本文利用系统动力学理论,建立了四川省土地承载能力的动态仿真模型,模型中包括土地利用、人口、种植业、畜牧业、渔业等子系统,文中阐述了土地承载力模型的建立过程和方法,模拟了四川未来45年土地承载力系统的动态变化轨迹,提出了两种方案,并对其仿真结果进行了分析。     

我国水资源需求量动力学预测及对策建议

水资源是社会经济发展的重要物质基础和不可替代的自然资源。要实现党的十六大提出的全面建设小康社会的宏伟目标,水资源是必不可少的支撑条件。通过动力学模型,对未来20年我国工业、农业和生活需水量及总需水量进行预测,预测结果表明：按方案1,到2022年我国需水量约为5 500亿m3,按方案2,需水量约为7 400亿m3。而到2022年全国供水能力可能达到6 500亿m3 左右,可供水量为6 100～6 500亿m3 。方案1的预测结果小于可供水量,但这种方案很难实现。方案2的预测结果大于可供水量,出现较大缺口,在GDP增加1%的情况下,需水量增加1 800亿m3 左右,这也是我们面对的现实问题。     

基于系统动力学的湖南省水资源供需系统模拟研究

运用系统分析的理论和方法,建立湖南省水资源供需系统模型,仿真模拟传统发展型、发展经济型、节水型、协调型等4种不同方案条件下,2010~2030年湖南省水资源供需变化趋势。结果表明：（1）随着经济发展和人口增长,水资源供需矛盾将日趋紧张;（2）在协调型模式下,水资源供应基本能够满足社会经济发展的需要,且用水效率最高,是湖南省水资源开发利用的最优方案;（3）为了实现节水型社会建设目标,还需完善用水管理、优化经济结构、加快水利建设、加大循环利用和环境整治,提高节水技术水平和水资源保障水平     

城市经济环境协调发展系统动力学模拟

城市社会经济发展具有系统性、动态性、复杂性的特点,运用系统动力学方法建模可以充分揭示城市系统的非线性结构和动态特征,从而对环境约束下的城市经济发展趋势进行判断预测。在分析了苏州市经济发展和环境保护基本框架的基础上,建立了包括经济子系统和环境子系统的苏州市经济环境协调发展系统动力学模型,并围绕三产固定资产比重、三产劳动力比重、万元工业产值污染物排放量和环保投资比重等调控参数设计了3种发展模式,得出经济、环境协调发展模式为最优方案。通过对不同发展模式的分析与比较,提出苏州市应采取以下措施：一是优化产业结构,大力发展第三产业;二是加大环境保护的力度,增大环保投资,同时控制单位产值污染物的排放。必须把两者放在同等重要的地位,才能实现苏州市环境与经济协调发展。     

武汉城市圈水资源及水环境承载力分析

水资源及水环境承载力是衡量区域可持续发展的一项重要指标,对区域经济的发展规划具有重要的指导意义。以可承载的人口数量和GDP作为承载力的表征指标,分别运用单位GDP综合用水量评判法和河流一维水质模型及湖库均匀混合模型计算武汉城市圈不同水平年的水资源及水环境承载力,并用承载度来评价水资源及水环境的承载状态。结果表明:2012、2020和2030年武汉城市圈水资源承载力都处于合理承载状态,但是其水环境承载力处于轻度超载状态。可见,水环境承载力对武汉城市圈的用水限制更为严格。随着社会经济的发展及污水处理技术的进步,水环境状况虽然会有所好转,但与水资源数量这一因素相比,水环境仍是制约武汉城市圈经济社会发展的关键因素。     

基于产业细化和多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模拟与调控

为达到水环境承载力和区域经济协调发展的目的,运用系统动力学方法构建了包括17个细化工业类型在内以及受水资源、水污染、水生态多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模型,通过敏感性分析获得了32个敏感指标,同时结合当地实际发展需求,通过设置6种适用于白洋淀流域的水环境承载力调控情景,得到2017～2035年白洋淀水环境承载力情景模拟与调控结果：(1)如果维持现状,人口和经济的增长会导致各方面对水资源需求增多、水体污染加剧,2020年以后将出现水资源缺口,并且缺口将进一步增大,2021年以后同时会出现水污染加剧的状况。(2)与现状情景相比,单独采取产业结构调整措施或水环境保护措施可使得未来一段时间内白洋淀流域水环境超载情况改善10.78%或10.42%,GDP增加0.22%或0.26%;如果采取更严格的水环境保护措施,改善效果将更好为34.56%,但是GDP会减少5.06%,经济发展受到较大限制;因此,考虑经济和环境协调发展的可持续发展型情景方案更优,GDP增加0.22%时对水环境超载情况改善更为明显为16.23%。(3)综合以上分析,必须统筹规划,大力发展高端高新产业和服务业,合理调...     

新疆焉耆盆地水资源承载力研究

随着人口的增加和经济的发展,西北干旱地区水资源承载能力和区域的社会需求之间的矛盾越来越突出,缺水、水污染以及生态环境破坏已成为制约当地水资源可持续利用和经济可持续发展的主要限制因素。本文应用多目标决策分析方法研究了新疆焉耆盆地的水资源承载能力问题,通过对系统内在作用机制的分析,综合考虑水资源与社会经济发展、生态环境以及其它资源之间的关系,确定出系统的目标、主要决策变量及它们之间的函数关系,建立了区域水资源承载力多目标决策模型并对其进行了求解,预测了研究区未来规划水平年水资源承载力的各项指标,为合理分配该区域的农业用水、工业用水、生活用水以及生态用水量提供参考;为实现该区域生态环境保护和水资源可持续利用提供科学依据。     

基于模糊综合评判的新疆水资源承载力评价

选取水资源开发率、水资源利用率、人均水资源量、人均供水量、供水模数、需水模数、生活需水定额及生态用水率共8个主要影响区域水资源承载力的因素作为评价因子,应用模糊综合评判模型对新疆水资源承载力现状进行评价。结果表明:新疆水资源承载力综合评分值为0.3179,新疆水资源开发利用已具有相当规模,水资源供给对国民经济发展有一定的保障,进一步开发潜力较小,在跨越式发展中必须适度发展以保障新疆水资源健康。     

我国自然资源的承载力分析

发展与资源环境有着非常密切的依赖关系，这种实际存在的关系并不像目前流行的知识经济所设想的那样，可以通过开发技术从根本上加以改变。可持续发展不是不消耗资源。不是使发展完全摆脱对资源环境的影响和依赖，而是要将发展保持在资源环境可承载能力的限度以内。又不能使发展处于停滞状态。总体分析我国资源环境的承载力。表明：①生态空间严重不足，全国大范围出现生态赤字，但把不可再生资源计算在内的生态承载力还有巨大空间；②从全国范围来看，目前人口数量规模在水资源人口承载能力范围之内。但一些地区表现出水资源人口严重超载：③我国土地的人口承载力略有剩余，保持长期稳定的温饱具有自然资源保障基础：④我国能源矿产结构性矛盾十分突出，石油矿产长期短缺已成定局。石油能源承载能力明显不足；⑤总体上我国人口和经济发展还没有超出自然资源的承载力限度，但部分地区和部分自然资源严重超载。因此。对于目前我国资源环境的总体状况，我们既不能过分乐观也不能过分悲观的估计。总体上我国人口和经济规模还没有超越自然资源所能承载的限度。     

中国水资源承载力评价及变化研究

为探讨中国水资源承载力的现状与未来变化趋势,综合考虑社会、经济、自然等因素,从承压、压力、协调、管理4个方面构建指标体系,通过基于熵权法的综合评价方法探讨2000～2015年中国水资源承载力,使用M-K趋势法分析其时空变化特征,并通过R/S分析法预测其未来趋势。结果表明:空间分布上,中国水资源承载力整体较差,其中北纬35°～40°之间水资源承载力普遍较差,南北两侧地区较好。时空变化上,中国水资源承载力整体呈恶化状态,其中东北及西南大部分地区呈恶化状态,东南大部分地区呈改善状态,西北地区变化不显著。未来趋势上,水资源承载力在全国大部分地区将呈现持续恶化趋势,持续恶化区域主要集中于内蒙古高原、青藏高原、云贵高原、华北平原、长江中下游平原及东南沿海地区;青海和湖南可能有恶化趋势;其他地区将呈现改善或可能改善趋势。研究结果对未来水资源承载力调控具有一定指导意义:东南沿海地区承载潜力较大,山西、山东、北京等地几乎枯竭,东北及青藏高原地区水资源优势在逐渐丧失,应针对不同地区水资源承载潜力特点采取相应的措施;协调系统、管理系统以及承压系统中的生态环境、压力系统中的污染物排放可控性较大,对水资源承载力的调控可从这些方面入手。     

中国水资源承载力时空变化与趋势预警

水资源是制约社会经济发展的重要因素,全面客观评价水资源承载状况,对促进水资源利用与人口、经济、社会、发展相协调具有重要的理论和现实意义.以中国31个省(自治区、直辖市)为研究单元,基于生态足迹模型测算2003～2018年中国省域水资源生态平衡供需情况,并利用ARIMA模型预测其未来变化趋势.结果表明:(1)2003～2018年中国人均水资源承载力年际波动较大,而人均水资源生态足迹呈现先增后降的小幅波动趋势,人均水资源供需总体盈余,但在降水量较少的年份逼近赤字边缘.(2)中国水资源承载状况保持南方地区水资源供需有余,北方地区水资源供需赤字的宏观格局,人均水资源以有余区和超载区为主,地区间水资源生态盈亏差异较大.(3)中国的农业用水在4类账户中占比最高,研究期内人均农业和工业用水足迹由增转降,人均生活和生态用水足迹逐年递增;除北京外,其余省份的主要用水账户为农业和工业.(4)中国人均水资源生态盈亏呈现出"整体平稳,局部变化"的地域格局.15年,20个省(自治区、直辖市)水资源生态超载加速.(5)人均水资源生态盈亏未来将在30°N～40°N部分地区呈现恶化,但在多数地区逐渐改善.其中东南和西北地区水资源生态环境改善潜力较大,青藏高原将呈现恶化趋势,晋、陕、豫、鲁、苏、辽地区可能形成重度预警区.     

贵州省水资源承载力的空间地域差异

水资源承载力是一个国家或地区可持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分,对一个国家或地区综合的发展和发展规模有至关重要的影响。由于水资源承载力是涉及到人口、社会经济发展以及资源环境在内的复杂巨系统,通过利用综合多种因素的状态空间法,从综合、宏观的角度来描述研究区域现实的承载状况,并对其进行定量化表示和分析。以贵州省为例,根据其具体情况,选取了9个指标构成评价指标体系,并对各指标运用反映客观赋权的熵值法进行权重的确定,然后通过状态空间法求算出贵州省现实的水资源承载状态值及其理想状态值。计算结果表明,贵州省目前的水资源承载状况总体上处于超载状态,但不同的地区又有所差异,表现出一定的空间地域性。根据贵州省水资源承载的现状值与理想值的比较,把整个贵州省水资源承载力划分为3种类型区：严重超载区、满载区及可载区。计算结果符合贵州省水资源实际情况,对贵州省水资源的可持续利用具有一定的现实指导意义。     

云南省水资源承载力评价与时空分布特征研究

水资源承载力是衡量一个地区社会经济发展潜力的重要方面。选取水资源、社会、经济和生态环境评价指标,构建了区域水资源承载力综合评价模型;通过分析经济压力指数、人口压力指数、承载压力指数及协调指数,对云南省水资源的承载能力和利用状况进行评价,并探讨了其时空分布特征。结果表明：（1）云南省水资源与生产力布局、人口分布不协调,滇中地区经济相对发达,人口数量大,而水资源量较少,多属于轻度超载或濒临超载地区;（2）随着人口增加和经济发展,区域内水资源承载压力逐渐增大,如滇东北地区的昭通市由水资源承载适宜地区转变为水资源濒临超载地区,而滇西部地区的德宏市水资源承载力由承载盈余变为承载适宜;（3）从整体上看,目前云南省水资源利用率较低,工程性缺水问题较为突出。未来水利工程尤其是滇中引水等的建设及运行,将有效缓解水资源超载问题     

水资源适应对策影响分析与模拟

水资源适应性管理理论和气候变化对策研究都将脆弱性分析作为对策研究的一部分,并认为适应对策应该具有改善系统脆弱性的能力;然而目前的水资源对策研究中主要关注适应对策实施的经济、环境等影响,而关于适应对策实施导致的区域系统脆弱性变化的分析较为缺乏。本文认为在研究水资源适应对策时,应该综合考虑对策实施引发的经济、社会等具体影响和区域脆弱性的变化,将适应对策改善系统脆弱性的能力纳入对策分析和评价的标准之中。因此,本文首先定性分析了水资源适应对策如何对区域系统脆弱性产生影响,然后构建了对策影响模拟模型,用于估测适应对策的具体影响和对区域系统脆弱性的改善能力;通过综合分析考虑水资源适应对策的影响,可为提供水资源适应性管理提供参考依据。设计三类水资源适应对策,用江西省为实例进行模拟分析,结果显示每项适应对策的影响都具有多样性和传导性;提高水资源要素价格、减少用水补贴和推动技术进步均能提高用水效率、控制经济社会发展用水总量,从而通过减少水资源能开发利用对自然系统的压力、提高人类经济社会的适应能力,综合缓解系统脆弱性。但不同对策具体影响有差异,各有不足之处,且由于区域系统和水资源问题的复杂性,不太可能在短期内靠单一对策迅速改善区域系统状态。因此,应该长期实施"节流"的水资源适应对策,重点提高农业用水效率,综合使用经济手段和技术手段促进用水效率提高和水资源优化配置,控制用水需求增长;同时保持经济稳定增长,通过提高人类适应能力,逐渐改善区域系统脆弱性,实现可持发展。     

基于二元水循环理论的水资源承载力质量能综合评价

水资源承载力是影响社会经济可持续发展的一个重要因素,水资源承载力的合理评定对于水资源的可持续利用及社会经济的发展规划具有重要指导意义。在“二元水循环”理论的基础上,提出了承载单元的概念,认为水资源是通过承载单元来实现对社会经济和自然环境的承载能力的。承载单元具有系统响应的特点,水资源在承载单元内将经过社会的外体循环及自然的内体循环,之后其水质、水量、水能3个方面的状态都会发生改变,其承载能力也会相应地发生改变。因此,以承载单元为研究对象,建立了质量能构架下水资源承载力的评价指标体系,并对水资源承载力进行了综合评价。最后以昆明市水资源承载力的分析评价为例,说明了该方法的实际应用     

曹妃甸工业区水资源承载能力研究

根据曹妃甸地区地表水和地下水资源异常紧缺、降水量不足、主要依靠跨区域调水的特点,综合考虑环境、人口、社会、经济等各方面要素,选取水资源子系统、生态环境子系统和社会经济发展子系统,并运用区域水资源规划管理理论,采用多目标规划技术建立了水资源承载力的多目标评价模型;结合按照各种发展模式设定的A,B,C,D四种情景,采用隶属度的方法分析计算了曹妃甸工业区2010,2020,2030年在A,B,C,D四种不同发展情景下的水资源承载力,得出A,B发展模式下曹妃甸工业区水资源准不可承载,C,D发展模式下可承载的模型预测结果;并针对评价结果,结合工业区实际情况,提出曹妃甸工业区提高水资源承载力的对策.     

中国西部地区环境承载力多情景模拟分析

随着西部大开发战略的实施,受气候变化和人类活动影响,西部地区生态环境急剧恶化,生态环境承载能力不断降低,制约了经济社会的可持续发展。对中国西部地区环境承载力进行研究有利于西部地区可持续发展,可为西部地区今后发展提供一定的科学依据。本文以全国各省(市、自治区)2010年的GDP数据和污染物排放数据,以及国家"十二五"污染物排放总量控制数据为基础,选取了大气环境中的二氧化硫排放量和氮氧化物排放量,水环境中的化学需氧量排放量和氨氮排放量为指标,对西部地区不同省市的环境承载力进行评价,并设定了四种不同的排放水平情景,在不同情景下核定了西部各省市的GDP潜在增长率。通过分析,西部地区的环境承载力在经济社会可持续发展基础上可分为三类:一类省市包括重庆、陕西、四川三省市,该区环境承载力接近超载,需按2010年东部较为发达地区的污染物排放水平排放才可支持其经济高速发展,达到其规划的GDP增长率;二类省市包括西藏、贵州、云南、内蒙古、广西等五省市,环境承载力有一定空间,能够支持该区到"十二五"、"十三五"的经济发展目标;三类省市包括新疆、青海、甘肃、宁夏等四省市,环境承载力空间较大,能够支持该区较高的GDP发展速率。针对不同省市,在今后的发展过程中,四川、重庆、陕西三省市应以东部先进省市污染物排放水平或发达国家污染物排放水平为目标调整产业结构,提高节能减排技术,降低污染物排放量,提高污染物处理水平,在今后承接各类产业时,提高环境污染物排放要求。广西、云南、西藏、贵州、内蒙古五省市在今后发展中,应以全国平均或东部平均污染物排放水平为目标,适当降低污染物排放水平,在满足国家对各省份环境要求下,稳步进行经济发展。新疆、青海、甘肃和宁夏四省市由于目前环境容量较大,可以在现有水平下,稳步进行经济发展。     

伊春市可持续发展系统仿真模拟与调控研究

运用系统动力学方法对伊春市资源环境与经济相互关系进行仿真模拟,得到伊春市未来20年的发展趋势。目前伊春的发展态势未达到良好或优质水平,社会经济与资源环境协调发展仍存诸多问题,工业、林业的发展还需进一步巩固与稳定;基于持续发展取向,依据仿真结果设定了伊春市持续发展的常规发展模式、适度发展模式与经济高速发展模式三种方案,筛查选取了适度发展模式作为伊春市未来20年发展的最佳方案,为实现方案顺利实施,研究从人口、经济、与资源环境三个方面提出伊春市发展战略设计,有效调控发展走势。     

流域水生态承载力研究的起源和发展

流域水生态承载力的研究是近几年来从水生态的角度解决流域可持续发展问题的有效手段。通过文献综述的方法,从流域水生态承载力的起源和发展入手,对流域水生态承载力的理论基础,与相关已有研究的区别和联系进行了探讨,并对流域水生态承载力的进一步研究进行了展望。从起源上看,承载力理论、可持续发展和生态足迹理论、流域生态学理论分别是流域水生态承载力研究的基础、落脚点和支撑。从发展上看,水生态承载力是水资源和水环境承载力的有机结合和深化。从测度和评价方法上看,第一生产者的净初级生产力方法、生态足迹法、可持续发展指标法和生态系统健康等生态承载力的测度方法为流域水生态承载力的评价奠定了基础。目前流域水生态承载力的研究尚处于初级阶段,今后不论是在理论探讨还是模型应用中均应进一步体现人类与自然和谐共存的根本目的以及水体质、量辩证统一的规律,通过物质、能量、信息、空间和时间五位一体的研究方法,使流域水生态承载力的研究更具有实践意义