基于绿色GDP增长的水资源优化配置动态模拟与路径研究 ——以枣庄市为例

论文摘要

随着城市水资源短缺和水环境恶化的加剧,减少经济增长中的水资源消耗和水污染物质排放,提高经济增长质量,成为经济、水资源和水环境可持续发展的必然选择。本研究旨在通过经济系统、水资源系统和水环境系统间的物质流动和价值创造,运用投入产出最优化方法将绿色GDP增长与水资源利用、水环境保护动态耦合,构建以绿色GDP最大化为目标函数的水资源优化配置动态模型,模拟研究水资源利用、水污染物质排放的总量和强度双重调控下,南水北调东线工程节点城市和煤炭资源枯竭型城市——枣庄市2013-2035年最优的水资源分配路径和水环境改善路径,为地区发展规划提供科学参考。主要工作和创新性成果如下:（1）构建了基于绿色GDP增长的水资源优化配置动态模型。将经济增长的水资源和水环境成本内生化,从动态视角模拟绿色GDP增长目标下的水资源优化配置,体现了水资源利用的经济效益、生态效益和资源利用效率的有机统一,在绿色GDP指标核算框架的基础上实现了对绿色GDP增长的动态模拟研究。（2）通过情景模拟发现,水资源利用和水污染物质排放的总量和强度调控对经济增长和水污染物质减排均存在边际效用递减的规律,为科学制定水资源利用与水污染物质减排目标提供了理论依据。四种情景中,在用水强度年下降率下限、COD和氨氮总排放量年减排率下限、排放强度年下降率下限分别为3%、2%、5%的设定下,枣庄市可以实现最优的绿色GDP增长、水资源分配和水污染物质减排。（3）最优情景下,枣庄市实现经济增长、水资源分配和水环境改善的路径是:通过再生水利用提高供水量、改善用水结构;水资源要素向低水耗、低产污的部门流动,带动产业结构调整、提高用水效率、降低排污强度;通过污水的末端治理,减少污染物质排放,并提供再生水的生产。2013-2035年,再生水供应占比提升至31.95%,成为第二大供水来源;三大产业产值结构调整为0.64:36.62:62.74,地区绿色GDP和实际GDP分别以5.96%和5.88%的年均增速增长;用水强度由42.33m3/万元下降至14.88m3/万元;COD和氨氮排放强度分别降至0.18吨/亿元和0.34吨/亿元;COD产生量和排放量分别减少87.28%和93.52%,氨氮产生量和排放量分别减少36.92%和41.42%;共需投入116.40亿元用于末端治理政策的补贴。

论文目录

摘要

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1 绪论

1.1 选题背景

1.1.1 中国水资源与经济增长矛盾突出

1.1.2 水资源调控与新时代经济可持续发展

1.2 研究目的及意义

1.2.1 研究目的

1.2.2 研究意义

1.3 文献综述

1.3.1 相关概念界定及理论基础

1.3.2 绿色GDP研究

1.3.3 水资源配置研究

1.3.4 研究现状综述

1.4 科学问题与研究内容

1.4.1 科学问题

1.4.2 研究内容

1.5 研究方法与技术路线

1.5.1 研究方法

1.5.2 技术路线

1.6 创新点

2 枣庄市社会经济与水资源现状分析

2.1 枣庄市社会经济现状分析

2.1.1 枣庄市社会发展现状

2.1.2 枣庄市经济发展现状

2.1.3 枣庄市社会经济发展面临的问题

2.2 枣庄市水资源现状分析

2.2.1 枣庄市水资源总量

2.2.2 枣庄市水环境现状

2.2.3 枣庄市水资源利用和水环境存在的问题

2.3 本章小结

3 基于绿色GDP增长的水资源优化配置动态模型构建

3.1 模型设定

3.1.1 模型框架

3.1.2 数据来源

3.1.3 水污染物质分类

3.1.4 投入产出表编制

3.1.5 污水处理技术引入

3.1.6 政策组合

3.2 模型构建

3.2.1 目标函数

3.2.2 社会经济模块

3.2.3 水环境控制模块

3.2.4 水资源供需模块

3.3 外生参数设定

3.4 本章小结

4 枣庄市水资源优化配置情景模拟

4.1 情景设置

4.2 情景模拟

4.2.1 枣庄市经济增长状况分析

4.2.2 枣庄市水资源利用分析

4.2.3 枣庄市水污染物质排放分析

4.3 最优情景选择

4.4 最优情景与GDP最大化目标函数模型的结果对比

4.5 灵敏度分析

4.6 本章小结

5 最优情景下枣庄市水资源分配和水环境改善路径

5.1 水资源供需演变

5.1.1 供水结构变动

5.1.2 用水结构变动

5.1.3 用水强度演变

5.2 经济增长与产业结构调整

5.2.1 经济增长

5.2.2 产业结构调整

5.2.3 生产要素流动

5.2.4 产业用水及产污变动中的规模效应、结构效应和技术效应

5.3 水污染物质排放

5.3.1 水污染物质排放总量变动

5.3.2 水污染物质排放强度演变

5.4 水污染物质末端治理投入

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 政策建议

6.3 未来研究展望

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 何更宇

导师: 沙景华,闫晶晶

关键词: 绿色增长,水资源配置,最优化模型,投入产出分析,总量和强度调控

来源: 中国地质大学(北京)

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: 中国地质大学(北京)

分类号: TV213.4

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000044

总页数: 137

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