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1、白城市水资源合理规划研究绪论,水资源论文本篇论文目录导航：【题目】【绪论】 白城市水资源合理规划研究绪论【1.1 - 1.3】【1.4 1.5】【第二章】【第三章】【第四章】【第五章】【结论/以下为参考文献】绪 论0.1 选题根据及研究意义本论文依托 吉林省水利科学研究院 1:5 万水文图集编制 项目完成。水资源是人类和一切生物赖以生存和发展的物质基础，是生态系统中最活泼踊跃和影响最广泛的因素。水资源是人类进行生产经济活动的基础性资源，甚至成为某种意义上的战略性资源。区域水资源的自然禀赋和调控状况将直接影响区域的社会经济发展水平、人类生活水平和生态环境水平。水资源分配和使用效率是经济发展和科学
2、技术水平的重要具体表现出。怎样优化配置水资源，提高水资源利用效率成为可持续发展的重要研究内容。2018 年一号文件明确提出了 要大力推进节水型社会建设，实行最严格的水资源管理制度，确保水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展。 深切进入阐述 确立三条红线，建立四项制度 的水资源管理形式。 三条红线 是指：建立水资源开发利用控制红线，实行最严格的用水总量控制；建立用水效率控制红线，坚决遏制用水浪费；建立水功能区限制纳污红线，严格控制入河排污量。白城地区位于吉林省西部，是生态系统从半湿润草原向半干旱和沙漠地区的过渡带 ,生态环境脆弱，旱涝灾祸频发，盐碱化、土地沙化、草原退化、水质恶化等问题严重。同
3、时，近年来随着工农业的快速发展，居民生活水平的提高及工业生产规模不断增长、农业灌溉面积不断扩大、城镇化率不断提速，导致白城市各方面用水量不断增加。当前，白城市面临的水资源形势愈加严峻，主要表如今下面四个方面：1 降雨时空分布不均白城地区受大陆性季风气候影响，降水量年内分配悬殊，夏秋雨量集中，冬春持续干旱。年际变化剧烈，极易发生大旱大涝，甚至发生连续性枯水年和连续性丰水年。2 农业用水浪费严重白城市农业灌溉多采用大水漫灌，渠系水利用系数较低，农业用水量所占比重较大，水资源浪费严重。3 水污染加剧由于化肥大量使用和部分企业违规排放废水，水中氨氮、氯离子、亚硝酸根等含量不断增高，改变了水体的天然状态
4、。部分地区受地层铁锰本底值含量高的影响，地下水铁锰含量偏高。这些造成有水不能用，水质型缺水现象的发生。4 水利工程利用率低受气候异常和水库淤积影响，白城市境内大中型水库蓄水量近年来不断下降，小型水库不断萎缩。每年春季农业灌溉缺水严重，城镇生活用水紧张。针对白城地区水资源面临的严重形势，科学合理地规划利用有限的水资源成为解决白城市水危机、促进社会经济可持续发展的重要手段。本文在认真研究分析白城市水资源开发利用现在状况的基础上，采用基于 DEA模型的资源利用效率评价体系对白城市资源利用效率进行评价，采取系统动力学理论构建白城市水资源配置模型，得到将来经济社会发展条件下的多目的的考虑各种工程和非工程
5、措施应用的水资源优化配置结果，以到达白城市水资源合理开发利用和社会可持续发展的目的。0.2 国内外研究现在状况0.2.1 可持续发展理论进入 20 世纪 80年代，以片面追求经济增长为目的的传统的发展观，产生了众多生态环境问题和区域综合问题。人类开场深入反思，提出了以协调人口、社会、经济、资源与环境之间关系的全新的发展观-可持续发展观sustainableDevelopmentl3.所谓 可持续发展 ,就是要在 不损害将来一代需求的前提下，知足当下一代人的需求 .换句话讲，可持续发展就是指经济、社会、资源和环境保卫协调发展，既要到达发展经济的目的，又要保卫好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地
6、和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安身立命。可持续发展的核心是发展，但要求在保持资源和环境永续利用的前提下实现经济和社会的发展。将系统论的思想应用到可持续发展观中，就构成了可持续发展系统，即将区域内的所有实体，包括构成人口、社会、经济、资源、环境的所有要素综合起来构成的复杂的庞大的系统。系统的属性是对系统的描绘叙述，称为变量或指标45.这些变量或指标在一起互相联络、互相影响、互相作用，进而构成了系统复杂的运动状态。0.2.2 系统动力学研究进展系统动力学SD是一门研究系统反应构造和行为的学科，是模拟经济、社会和生态系统构造和动态行为的计算机技术，是沟通社会科学和自然科学的学科，也
7、是管理科学与系统科学的一个重要组成部分6.系统动力学运用 凡系统必有构造，系统构造决定系统功能 的系统科学思想，吸收控制论、信息论精华真髓，根据系统内各组成要素互为因果的反应特点，从系统内部构造来寻找问题发生的根本源头。在 20 世纪中期以来，J.W.Forrester710对一系列社会经济问题进行系统动力学的创造性研究，获得了令人瞩目的成绩。1958年发表论文(工业动力学初次把系统动力学运用到工业研究；之后 1965年(企业的新设计进一步深化了系统动力学在工业中的运用；1968 年(系统的原理一书全面阐述了系统动力学的原理和方式方法，至此系统动力学从理论上整体完成。在 20 世纪 6070年
8、代，J.W.Forrester将研究对象延伸到世界范围，提出了研究全球发展问题的 世界模型 和 世界模型 其弟子 D.H.Meadows等在(增长的极限一书中提出了更为细致的 世界模型 .这些模型在世界范围引起了极大的反响，架起了宏观经济学和微观经济学之间的桥梁。如今系统动力学因其在处理复杂系统问题上的优势，已被广泛应用在农业、医学、资源开发、企业的管理和经营、城市发展等诸多领域。唐启升11等以实现海洋生物资源可持续利用为目的，对海洋生态系统进行系统动力学研究，弄清我们国家近海海洋生态系统构造、功能，量化其动态变化及生态包容量，预测生物资源的补充量。龚健12将系统动力学理论与多目的规划理论相结
9、合提出了土地利用规划的 SD-MOP 模型，为土地利用规划探索出了一套新方式方法。王建军13等阐述齿轮系统动力学理论的基本构造体系，围绕动态鼓励、模型类型、建模求解来研究齿轮系统的固有特性、动态响应和动力稳定性等基本问题。张力菠14等分析论证了系统动力学方式方法应用于当代供给链管理问题的可行性，并提出了进一步的研究方向。刘爽15分析了国内外典型大城市交通构造演变机理，建立了公共交通和个体交通构造演变的系统动力学模型，讨论了交通资源优化配置的理想目的。胡大伟16运用系统动力学、神经网络模型对建湖县区域可持续发展系统进行研究，对不同发展形式下的发展动态进行模拟模拟，建立可持续发展评价模型，进而得出
10、该地区最佳的发展道路。0.2.3 水资源配置的研究现在状况水资源配置是指在流域或特定的区域范围内，遵循有效性、公平性和可持续性的原则，利用各种工程与非工程措施，根据市场经济的规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、保障有效供应、维护和改善生态环境质量等手段和措施，对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行的调配17.国外对水资源优化配置的研究起步较早。最先主要牵涉水库优化调度问题的研究，以后逐步发展到流域水资源的优化分配。随着系统分析理论和优化技术的引入，水资源系统规划与管理模型技术迅速发展和应用。美国陆军工程师兵团USACE最早引入水资源系统规划与管理模型来解决密苏里河流域六座水库的运行调度问
11、题。Faisal,Youngand Warners18把综合协调的水资源系统优化模型应用到地下水流域。之后，人们认识到地下水地表水联合调度可增加供水的效益可靠性和效益费用比。Willis19等对地下水和地表水联合调度模型的水质水量进行分析总结。现前阶段，国外水资源配置的研究重点是水资源-环境-经济-社会的互相作用及建模。Lefkoff建立了地下水与地表水交互的分布式参数和经历体验的农业生产函数长系列的优化模型。Booker20对科罗拉多河流域建立了整体的水资源-经济-社会优化模型。Ximing Cai21提出了考虑长期和短期用水效率的流域水文-农业-经济综合协调模型。世界粮食政策研究所IFPR
12、I德克萨斯大学的水资源研究中心和国际水管理研究所IWMI的研究团体构架了综合协调的水资源一农业一经济制度模型框架，基于定点的经历体验研究模型应用于智利MaiPo河流域的水资源规划与管理政策分析22.国内学者在20世纪60年代就开场了以水库优化调度为手段的水资源配置研究。自改革开放以来，随着水资源系统理论分析等大量外文文献的涌入，该方式方法在国内得到重视和研究。南京水文水资源研究所23采用系统工程方式方法建立了北京地区地下水和地表水联合优化调度的系统模型，之后又得到进一步完善和改良。刘健民24等采用大系统三阶分析法建立了三层递阶的水资源供水模拟模型，并将其应用在京津唐地区的供水规划和优化调度中。
13、翁文斌等25建立宏观经济水资源规划多目的决策分析模型，将水资源规划和管理列入经济环境的整体研究，开拓宏观经济水资源规化思路。1997 年冯尚友、刘国全26提出水资源可持续的根据、支持条件、发展形式、演变控制等的水资源持续利用理论与框架。赵建世等27考虑水资源系统机理复杂性的基础上，应用复杂适应系统理论的基本原理和方式方法提出了水资源配置理论和模型。尹明万等28在讨论水资源系统及水资源配置模型概念的基础上，介绍了全面考虑生活用水、生产用水和生态环境用水要求的、系统反映各种水源及工程供水特点的水资源配置模型的建模思路和技巧，给出了能够应用于大型复杂水资源系统的水资源配置系统模型实例。董鹤29通过对
14、水资源系统构造、系统内部各变量因果关系分析，采用系统动力学方式方法建立了佳木斯市水资源可持续利用的模拟模型。总体而言，我们国家水资源严重短缺、水生态环境问题日益严重，国内学者对水资源配置理论和应用研究以及相应决策分析作了较多工作。但由于研究范围和投入气力的限制，各类研究通常以详细问题为导向，应用范围有限。对模型以及软件开发尚缺少必要的投入，与国外研究和应用水平尚有一定差距。0.3 研究内容、方式方法及技术道路0.3.1 研究内容1对白城市水资源进行分析计算。在综合认识白城市的自然条件、社会经济情况，充分把握地质和水文地质条件的基础上，进行白城市水资源量计算，弄清白城市水资源利用现在状况。2基于
15、 DEA方式方法的白城市资源利用效率评价。在把握数据包络分析原理的基础上，经过相关数据间的转换替代，构建白城市资源利用效率评价的投入和产出指标体系，采用 MATLAB进行编程计算，对白城市 20022018 年的资源利用效率进行评价。3构建白城市水资源优化配置的系统动力学模拟模型。以系统动力学的基本理论为指导，遵循系统动力学模拟建模步骤，重点分析白城市水资源系统中各子系统间互相关系及其内部的要素间的作用关系，建立有效的数学物理方程进行量化关联，代入相关数据采用 Vensim 系统动力学软件进行模拟。4根据模型调整思路和参数调整策略确定白城市水资源可持续利用的最佳配置方案，比拟分析优化方案下白城
16、市水资源系统的供水构造、需水构造和经济效益。0.3.2 研究方式方法1采用相关水文统计学方式方法利用白城市历年降水蒸发径流资料计算不同频率下白城市地表水资源量，采用水文地质学的相关理论与方式方法分析白城市抽水试验和地下水多年动态资料，进行相关水文地质参数计算，求解白城市地下水资源量。2采用 DEA方式方法建立白城市资源利用效率的投入-产出体系，经过相近指标剔除、无数据指标相关替代等方式方法进行指标数据处理，编写 Matlab 程序并运行，得到各行政区资源利用效率评价结果及比拟分析。3大量阅读有关水资源系统文献，弄清水资源系统内供水构造、用水构造、人口经济环境及科技水平等子系统的因果关系，明确各
17、子系统内特征要素的类型及初值，建立特征要素间量化联络方程。4以 2018年为现在状况水平年，借助 Vensim 软件建立白城市水资源可持续利用的系统动力学模拟模拟模型，采用理论分析、历史验证、灵敏度分析三种方式方法对模型进行检验。0.3.3 技术道路论文主要技术道路如下：1 阅读相关文献，深入理解可持续发展观和可持续发展系统，把握系统动力学的理论和方式方法，弄清水资源配置的研究现在状况；2 概述白城市的自然地理、社会经济情况，重点分析白城市地质、水文地质条件，采用相关方式方法进行水资源量计算，认清白城市水资源利用现在状况和存在的问题；3 建立基于 DEA原理的白城市资源利用效率投入产出体系，对各行政区用水效率进行评价分析；4 结合白城市水资源开发利用现在状况和数据资料分析，建立白城市水资源配置系统动力学模拟模型。5 根据白城市经济社会发展水平预期，根据模型调整思路和参数调整策略来进行白城市水资源优化配置模拟，并对优化模拟结果进行分析。技术道路见图 0-1: