基于DPSIR概念模型的水資源管理模擬優(yōu)化——以黑河流域中游甘州區(qū)為例.pdf

1、隨著西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增長,水資源短缺已成為制約該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展及生態(tài)環(huán)境改善的主要因素。此問題的解決不僅需要技術(shù)上的創(chuàng)新,更需要合理的水資源管理制度作保障。針對當(dāng)前西北地區(qū)黑河流域甘州區(qū)水資源管理中出現(xiàn)的問題,利用系統(tǒng)動力學(xué)及其建模方法,構(gòu)建基于“驅(qū)動力(Drive)—壓力(Pressure)—狀態(tài)(State)—影響(Influence)—響應(yīng)(Respond)”模型的甘州區(qū)水資源管理模型。該模型從系統(tǒng)分析的角度看

2、待人和環(huán)境系統(tǒng)的相互作用,涵蓋經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、政策四大要素,不僅表明了社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類行為對環(huán)境的影響,也表明了人類行為及其最終導(dǎo)致的環(huán)境狀態(tài)對社會的反饋。這些反饋是由社會為應(yīng)對環(huán)境狀態(tài)的變化以及由此造成的對人類生存環(huán)境不利影響而采取的措施組成。
　　文章首先綜述了水資源管理及其水資源管理模型國內(nèi)外研究進(jìn)展,重點(diǎn)闡述了DPSIR概念模型(即“驅(qū)動力(Drive)—壓力(Pressure)—狀態(tài)(State)—影響(Influ

3、ence)—響應(yīng)(Respond)”模型)的發(fā)展歷程及基本理論和方法;接著結(jié)合研究區(qū)水資源利用和管理現(xiàn)狀,依據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)理論和方法,在系統(tǒng)動力學(xué)軟件STELLA中構(gòu)建甘州區(qū)水資源管理的DPSIR模型,利用2002年到2007年的人口社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和區(qū)域自然水文數(shù)據(jù),對研究水資源管理進(jìn)行了基于D-P-S-I-R結(jié)構(gòu)的定量評價,為接下來的情景模擬提供思路。
　　在模型通過有效性驗(yàn)證后,結(jié)合現(xiàn)實(shí)水資源系統(tǒng)中存在的問題,以模擬解決問題和

4、優(yōu)化水資源管理模式為導(dǎo)向,設(shè)置了4種不同的未來水資源管理模式。以2007年為模型初始年,2020年為中期規(guī)劃年,2030年為遠(yuǎn)景規(guī)劃年,將每種模式在所構(gòu)建的DPSIR模型中仿真模擬,并輸出模型模擬結(jié)果。不同情景下的輸出結(jié)果代表研究區(qū)未來不同的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢和水資源管理模式。在這4種情景中,有主要以控制人口增長和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為目的的人口和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化情景(情景Ⅰ);以增加水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和提高水資源利用效率為主要目的水資源高效利用情

5、景(情景Ⅱ);以提高水資源管理績效為主要目的的水資源績效管理情景(情景Ⅲ)。
　　最后綜合分析前3種不同社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及水資源管理情景,提出了未來甘州區(qū)節(jié)水型社會建設(shè)的指標(biāo)體系,即第4種情景——節(jié)水型社會建設(shè)情景(情景Ⅳ)。指標(biāo)體系所體現(xiàn)出的技術(shù)進(jìn)步和管理方式的優(yōu)化,即是本文所構(gòu)建水資源管理DPSIR模型的最優(yōu)化模擬,也正是甘州區(qū)未來年人口社會發(fā)展、水資源管理的最優(yōu)化方案。文章最后依據(jù)模型模擬結(jié)果,提出了相應(yīng)的政策建議。本文利用系統(tǒng)