基于系统动力学的肥东县水资源承载力量质要素动态预测及调控研究

基于系统动力学的肥东县水资源承载力量质要素动态预测及调控研究

论文摘要

随着人口的快速增长、经济的高速发展和社会消费方式的转变,全球水资源的需求日益增长,水资源问题已成为人类可持续发展的重中之重。水资源承载力对促进地区水资源与人口经济相均衡、保障水安全、维护社会稳定具有积极的支撑作用。鉴此,论文在水资源系统机理研究的基础上,从水资源条件、社会经济发展、资源开发利用及政策管理等方面分析水资源承载力量、质等影响因素出发,构建区域水资源承载力量质要素诊断指标集,建立基于系统动力学的水资源承载力量质要素预测模型,将此模型应用于安徽省肥东县,并采用正交试验方法开展肥东县水资源承载力量质要素优化调控研究,取得的主要成果如下:(1)建立了基于系统动力学的县域人口子系统、社会经济子系统、水资源子系统以及水质污染子系统模型。(2)将模型应用于肥东县2017~2050年水资源承载力量质要素的预测,通过对总人口、GDP、蓄水量、总用水量、COD排放量和氨氮排放量等多个指标的拟合检验,表明该模型应用于肥东县水资源承载力量质要素的动态预测是可行的,结果表明:2017~2050年肥东县预测年份水量要素多处于超载状态,承载状态值呈上升趋势,但还没有达到严重超载状态;水质要素在2035~2050年有改善趋势,但多处于临界或超载状态,水体污染较为严重且在2017~2035年间尤为严重,预测结果较为可信。(3)基于上述模拟模型,对从诊断指标中筛选出的量质要素的调控指标采用正交试验进行分阶段定量调控,根据极差分析结果对影响水资源承载力量质要素的调控指标进行排序,并结合研究对象实际进行分析处理,从而得出不同情景的试验结论,确定最佳调控方案。经调控后,2035年、2050年肥东县水量要素承载状态值分别为0.950、1.001;水质要素(COD)承载状态值分别为1.200、0.969,水质要素(氨氮)承载状态值分别为1.200、0.792。调控结果表明2035年、2050年肥东县水资源承载力量质要素均达到临界/可载状态。综上所述,论文提出的基于系统动力学的肥东县水资源承载力量质要素预测及调控研究是合理可行的,为肥东县政府实施最严格水资源管理制度、加强水资源管理、优化产业布局、提高水资源利用效率提供决策依据,在县域水资源承载力预测及调控研究方面具有推广应用前景。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 国内外研究进展
  •     1.2.1 水资源承载力研究进展
  •     1.2.2 系统动力学研究进展
  •   1.3 研究内容与技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  • 第二章 肥东县水资源承载力量质要素模型构建
  •   2.1 研究区域概况
  •     2.1.1 自然地理条件
  •     2.1.2 社会经济条件
  •   2.2 基于系统动力学方法的水资源承载力建模
  •     2.2.1 系统动力学建模软件
  •     2.2.2 Vensim简介
  •     2.2.3 Vensim建模步骤
  •     2.2.4 Vensim函数库
  •   2.3 肥东县水资源承载力量质要素诊断指标
  •   2.4 肥东县水资源承载力SD模型构建
  •     2.4.1 人口子系统
  •     2.4.2 社会经济子系统
  •     2.4.3 水资源子系统
  •     2.4.4 水质污染子系统
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 肥东县水资源承载力量质要素模拟与预测
  •   3.1 肥东县水资源承载力数据汇总
  •   3.2 系统有效性检验
  •   3.3 系统模型预测结果分析
  •     3.3.1 主要指标变化趋势
  •     3.3.2 水量、水质要素承载状态预测
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 肥东县水资源承载力量质要素调控
  •   4.1 调控目标、指标的确定
  •   4.2 调控依据
  •   4.3 调控方法
  •   4.4 系统模型调控结果分析
  •     4.4.1 水量要素调控
  •     4.4.2 水质要素调控
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 伍露露

    导师: 张礼兵,周祖昊

    关键词: 水资源承载力,量质要素,动态预测,定量调控,系统动力学,正交试验,肥东县

    来源: 合肥工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 资源科学,水利水电工程

    单位: 合肥工业大学

    基金: 国家重点研发计划项目“重点地区水资源承载动态预测与调控”(2016YFC0401305),国家重点研发计划项目“水资源承载力评价方法及全国县域承载评价”(2016YFC0401303),国家自然科学基金项目“大型灌区水资源系统半分布式系统动力学模拟与智能优化调配研究”(51479045)

    分类号: TV213.4

    DOI: 10.27101/d.cnki.ghfgu.2019.000570

    总页数: 65

    文件大小: 5871K

    下载量: 74

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