本文選題：系統(tǒng)動力學 + 水資源優(yōu)化配置��； 參考：《新疆師范大學》2017年碩士論文

【摘要】：西北干旱區(qū)水資源匱乏,加之水資源的不合理利用及污染,致使水資源短缺現(xiàn)象日益嚴重。如何處理好水資源和經濟、生態(tài)、社會等之間的關系是當前干旱區(qū)迫切需要解決的問題。本文以干旱區(qū)典型盆地——焉耆盆地為研究區(qū),探討了焉耆盆地各部門用水現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢。本文針對焉耆盆地水資源利用現(xiàn)狀中存在的問題,運用系統(tǒng)動力學相關理論和方法,分析系統(tǒng)內部各部門、各變量之間的因果關系;以可持續(xù)發(fā)展為指導思想,將人口、經濟、生態(tài)等要素耦合在一起,構建焉耆盆地水資源的系統(tǒng)動力學模型(System dynamics,SD)進行仿真計算;分析盆地內水資源系統(tǒng)結構和行為,探討在當前經濟發(fā)展的情況下,水資源供需平衡問題并為有關部門提供建議和對策;研究結果表明:(1)基于水資源的不合理開發(fā)利用和現(xiàn)狀用水的緊張程度,將水資源系統(tǒng)分為七個子系統(tǒng)。以2014年為現(xiàn)狀年繪制因果關系圖和流程圖,構建水資源系統(tǒng)SD模型。本模型共設置108個變量,8個水平變量,分別為人口數(shù)量、工業(yè)產值、綠化面積、工業(yè)產值、耕地面積等,11個流速變量,16個常量,73個輔助變量。(2)基于氣候模式與水文模型,預估未來山區(qū)來水量情況。結果表明在RCP4.5和RCP8.5情景下開都河徑流量雖然表現(xiàn)出不確定性,但整體呈現(xiàn)出增加的趨勢,與實測值比較發(fā)現(xiàn)模擬結果較好。在2040年RCP4.5和RCP8.5情景下徑流量分別達到37.11×108m3和38.47×108m3,預測結果可為后續(xù)研究水資源優(yōu)化配置提供數(shù)據(jù)支撐。隨著城鎮(zhèn)化進程加快,對焉耆盆地未來的社會經濟發(fā)展預測分析發(fā)現(xiàn),焉耆盆地總人口呈增加的趨勢但是增長速度明顯下降,各縣市城鎮(zhèn)人口均呈現(xiàn)遞增的趨勢,且城鎮(zhèn)需水量是農業(yè)需水量的4倍。同時,三產所占的比重呈現(xiàn)出從第一產業(yè)向第二、三產業(yè)轉移的趨勢,且第三產業(yè)生產總值所占比例較大,但需水量明顯低于工業(yè)需水量。(3)通過SD模型預測焉耆盆地2015~2040年各部門用水情況和變化趨勢。結果表明在現(xiàn)狀水平下盆地內生活、工業(yè)、農業(yè)等部門用水量均呈現(xiàn)遞增的趨勢。隨著灌溉面積的增加農業(yè)需水量呈現(xiàn)顯著的增加趨勢,在2040年達到23.10×108m3。農業(yè)需水量占總需水量的90%以上,表明農業(yè)部門水資源浪費現(xiàn)象嚴重。同時,各部門用水量增加導致總需水量也呈現(xiàn)增加趨勢,在規(guī)劃年內分別達到33.93×108m3,36.05×108m3,38.68×108m3;供需矛盾隨著總需水量的增加呈現(xiàn)出顯著的遞增趨勢,在RCP4.5和RCP8.5氣候變化情景下2020年、2030年、2040年缺水量(供需差額)分別達到5.42×108m3、7.07×108m3、13.78×108m3和4.01×108m3,14.94×108m3、12.56×108m3,水資源供需比均小于1。表明焉耆盆地缺水問題突出,導致地下水超采嚴重,盆地內生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)出惡化的趨勢。(4)為緩解焉耆盆地水資源的供需矛盾,本文對模型中的敏感參數(shù)進行調節(jié),設計了五種配置方案(現(xiàn)狀延續(xù)、產業(yè)結構調整、節(jié)約用水、限采治污、綜合協(xié)調)并對其供需平衡進行分析。發(fā)現(xiàn)在前四種方案下各部門需水量均呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢,但水資源供需差額仍然為負缺水現(xiàn)象較為嚴重。綜合協(xié)調方案下預測效果較好,供需差額在RCP4.5和RCP8.5情景下在2040年分別達到0.5×108m3和1.77×108m3,缺水問題得到較好的解決,水資源的供給滿足社會經濟的發(fā)展需要。因此綜合協(xié)調方案可作為最優(yōu)方案,對區(qū)域水資源的開發(fā)利用提供理論支撐。(5)根據(jù)研究結果,提出了政府應出臺相關政策,切實保護預防水資源污染。同時,加大科技研發(fā)和投入,科學有效地減少水資源損耗;除此之外,也應加強宣傳教育等一系列措施提高焉耆盆地水資源可持續(xù)利用和經濟發(fā)展。
[Abstract]:Based on the present situation of water resources utilization in Yanqi basin , the paper discusses the relationship between water resources and economy , ecology and society . ( 2 ) Based on the climate model and hydrological model , the water consumption in the future mountain area is estimated . The results show that the runoff volume of the Yanqi basin shows an increasing trend with the increase of the irrigation area . ( 5 ) According to the results of the study , the government should introduce relevant policies to effectively protect the prevention of water pollution . At the same time , we should strengthen the R & D and investment of science and technology , scientifically and effectively reduce the water resources loss ; besides , we should strengthen publicity and education to improve the sustainable utilization and economic development of water resources in Yanqi basin .

【學位授予單位】：新疆師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TV213.4

【參考文獻】

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本文編號：1747227