基于系统动力学的河南省水资源可持续利用模拟
来源：互联网 qikanw | 刘明珠1，王延辉2
【分 类】 基础科学
【关 键 词】 水资源；系统动力学；反馈回路；可持续利用
【来 源】 互联网
【收 录】 中文学术期刊网
正文：）
132005 |
131160 |
-0.64% |
146910 |
146862 |
-0.03% |
| 农业总产值（万元） |
1078 |
1085 |
0.65% |
1410 |
1370 |
-2.84% |
| 农业用水定额（亩/m3） |
255 |
254.9 |
-0.04% |
255 |
254.4 |
-0.24% |
| 工业污水量（万m3） |
219080 |
221834 |
1.26% |
243500 |
237855 |
-2.32% |
| 绿地需水量（万m3） |
8750 |
8487 |
-3.01% |
9100 |
9004 |
-1.05% |
| 工业需水量（万m3） |
281240 |
278055 |
-1.13% |
310556 |
290628 |
-6.42% |
| 三产需水量（万m3） |
40070 |
39609 |
-1.15% |
44203 |
43669 |
-1.21% |
3 模型仿真分析模型谋求以人为中心、以环境保护为条件、以经济发展为手段来实现河南省水资源的可持续利用，预测了河南省水资源及水环境2000年~2030年的发展状况，论文基于统筹考虑，充分利用和保护有限的水资源，依靠科技进步和宏观调控，建立了以水资源高效利用为中心的水资源配置格局。
3.1 需水量预测
图2 工业（实线）和生活（虚线）需水量预测
Fig2 Industry（actual line）and living（imaginal line） water requirement forecast
图3 环境（实线）和第三产业（虚线）需水量预测
Fig3 The environment（actual line）and service industry（imaginal line）water requirement forecast
由图2可见，生活和工业需水量在未来持续稳定增加，2010年生活净需水量为32.6亿m3，2030年生活净需水量为42.2亿m3；2010年工业需水量为38.1亿m3，2030年工业需水量为59.9亿m3。由图3可见，环境需水量在未来持续稳定增加，这主要是因为人们对环境保护的重要性的认识有所提高，未来在河道污水处理和城市绿化方面投入有所增加，导致需水量的增加；第三产业的增加幅度幅度较大，由此也可以预见河南省在未来三十年第三产业的发展速度较快，这是由现状产业结构调整引起的。模拟结果为2010年环境需水量为9.1亿m3，2030年环境需水量为15.2亿m3；2010年三产需水量为6.0亿m3，2030年三产需水量为15.5亿m3。
图4 农业用水供需平衡分析
Fig4 Water supply and demand balance analysis for agriculture
图4中，实线为农业需水量预测曲线，虚线为农业供水量预测曲线，由图可见，农业需水量先增加后减少，这是因为后期农业节水的投资增减使得农业节水效率明显提高；农业供水量持续增加但增幅较小，在2010年南水北调一期开通后农业供水量会有一个明显的增加，南水北调水量在河南省除丹江口刁河灌区分配6亿m3水量之外全部供应居民生活和工业，所以农业供水这部分增加水量是由南水北调从生活和工业置换出来的一部分。
模拟结果：2010年农业需水量为288.6亿m3，2030年农业需水量为289.5亿m3；2010年农业供水量为212.1亿m3，2030年农业供水量为233.9亿m3。
3.2 环境状况预测
图5 环境供水紧张程度
Fig2 The tonicity of environment water supply
图6 生活（虚线）和工业（实线）污水处理量
Fig3 The amounts of polluted water produced by living（imaginal line） and industry（actual line）
环境子系统需水量并不是很大，但是在以经济中心的社会发展环境下，环境保护没有得到应有重视，动力学模型模拟环境供水紧张程度由2000年的0.4提高到到2030年的0.8左右，详见图5。图6表明随着环境重要性逐步为人们所重视，国民收入对其投资增加，污水处理厂的数目也逐年增加，生活和工业污水处理量也逐年增加。
3.3 水资源合理配置结果水资源供给量的严重不足限制着社会经济的发展，优化水资源配置，为区域内工业、农业发展和环境、人民生活提供水资源，使其获得最大的社会、经济与环境效益是一个迫切需要解决的问题。论文依据可持续发展的观点，按照公平、高效、优水优用和多目标统筹兼顾协调的原则，通过工程与非工程措施，利用系统方法、决策理论和计算机技术，对河南省各用水子系统进行需求控制与调剂供给，进行了水资源可持续利用合理配置，结果见表3。
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