干旱區(qū)流域生態(tài)環(huán)境問題是表層地球環(huán)境脆弱性的一個具體表現(xiàn),涉及到水循環(huán)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)相互作用的流域復雜系統(tǒng)演化問題。流域系統(tǒng)的演化取決于實際的水資源分布狀態(tài),本文試圖從水資源分配理論著手,研究如何在制定水權制度的同時,預測實際水資源分配、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境效應,預見流域演化方向,實現(xiàn)對流域系統(tǒng)的宏觀調控。 借助勢能的一般概念,本文提出了水資源勢能概念,它包括水資源流動性的地理勢能、水資源競爭性的效率勢能和水資源公共性的制度勢能。應用勢能理論的基本規(guī)律解釋水資源分配規(guī)律,提出水資源分配理論。根據(jù)水資源流動特性,推導水資源分配基本方程。 根據(jù)地理勢能、效率勢能和制度勢能所發(fā)揮的作用,結合水資源在社會經(jīng)濟系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中的消耗比例,以及社會經(jīng)濟系統(tǒng)中農業(yè)和工業(yè)水資源分配增長比例,劃分了水資源分配的生態(tài)安全、生態(tài)臨界-農業(yè)增長、生態(tài)臨界-工業(yè)增長、生態(tài)破壞-農業(yè)增長、生態(tài)破壞-工業(yè)增長和生態(tài)恢復等6個階段,并分析了2000年全國71個二級流域水資源的分配狀態(tài)。 以制度勢能為基礎,建立了水資源使用權分配多人多準則協(xié)商模型。將水資源分配理論和水資源使用權分配協(xié)商模型結合,采用系統(tǒng)動力學方法建立集水資源自然循環(huán)和人工調控、社會經(jīng)濟系統(tǒng)自由競爭和有限發(fā)展為一體的流域系統(tǒng)演化模型,實現(xiàn)了對水資源在不同條件下區(qū)域分配規(guī)律的描述,可以預測流域系統(tǒng)的演化趨勢。 應用流域演化模型于石羊河流域,分析水資源分配不同情景下的流域演化方向及社會經(jīng)濟發(fā)展趨勢,結果表明:實施水資源使用權制度對石羊河流域上游地域經(jīng)濟社會發(fā)展將產生一定制約,對下游區(qū)域將產生積極作用;總體上實施水資源使用權制度比不實施水資源使用權制度要好,越早實施水資源使用權制度越好,有利于全流域的可持續(xù)發(fā)展。
【學位單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TV213.4
【部分圖文】：

3.3 全國二級流域分析根據(jù)表 3-2 的水資源分配階段劃分指標，對全國 71 個二級流域所處的水資源分配階段進行劃分，分析水資源分配不同階段的水資源與社會經(jīng)濟指標變化，及階段劃分與上下游分區(qū)和氣候分區(qū)關系。3.3.1 階段分析全國二級流域分區(qū)代碼及具體地理位置見圖 3-3。

圖 3-4 全國二級流域水資源分配階段劃分從圖 3-4 和附錄 A 中可以看出，處于生態(tài)安全-農業(yè)用水增長階段的二級流域有 9 個，占二級流域總數(shù) 12.68%；處于生態(tài)安全-工業(yè)用水增長階段的二級流域有 19 個，占二級流域總數(shù) 26.76%；處于生態(tài)安全-用水不增長階段二級流域有 18 個，占二級流域 25.35%；處于生態(tài)臨界-農業(yè)用水增長階段的二級流域有 1個，占二級流域 1.41%；處于生態(tài)臨界-工業(yè)用水增長階段的二級流域有 3 個，占二級流域 4.23%；處于生態(tài)臨界-用水不增長階段流域有 3 個，占二級流域總數(shù)的 4.23%；處于生態(tài)破壞-農業(yè)用水增長階段流域有 4 個，占二級流域總數(shù)的5.63%；處于生態(tài)破壞-工業(yè)用水增長階段流域有 5 個，占二級流域總數(shù) 7.04%；處于生態(tài)恢復-用水不增長階段流域有 9 個，占二級流域總數(shù) 12.68%。從圖 3-4 中也可以看出：大部分南部地區(qū)處于生態(tài)安全-工業(yè)用水增長階段階段和生態(tài)安全-農業(yè)用水增長階段；大部分東北部地區(qū)處于生態(tài)安全階段（包括生態(tài)安全-農業(yè)用水增長階段、生態(tài)安全-工業(yè)用水增長階段和生態(tài)安全-用水不增長階段）。

圖 3-6 漢代石羊河流域水系圖10圖 3-7 清代石羊河流域水系圖石羊河流域 1985~2000 年期間農業(yè)用水已經(jīng)超過水資源總量，因此，生態(tài)環(huán)境耗水量Eα小于生態(tài)環(huán)境需水系數(shù)下限0lα ；工業(yè)用水增長率 0Iβ >；1985~1995 年農業(yè)用水增長率 0Aβ <，2000 年 0Aβ >；1985~2000 年期間工業(yè)用水增長率一直大于農業(yè)用水增長率（表 3-10）。因此，石羊河流域自 1985 年以來一直處于水資源分配的生態(tài)破壞-工業(yè)增長階段。石羊河流域與黃河流域未來可能發(fā)展方向類似，即：如果制度勢能發(fā)揮作用，將進入生態(tài)臨界-工業(yè)增長階段，否則還會在生態(tài)破壞-工業(yè)增長階段停留。表 3-10 石羊河流域 1985～2000 年水資源分配階段工業(yè)用水 農業(yè)用水年份水量/億 m3增長率/% 水量/億 m3增長率/%1985 0.99 9.81 26.05 -3.361990 1.15 3.04 24.89 -0.91
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本文編號：2888797