水資源是可持續(xù)發(fā)展的核心。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,經(jīng)濟用水呈現(xiàn)出不斷增長的發(fā)展趨勢,水資源短缺成為可持續(xù)發(fā)展的限制性因子之一。渭河被譽為陜西關中地區(qū)的母親河,然而近年來渭河水量明顯減少,地區(qū)傳統(tǒng)水資源的開發(fā)潛力也十分有限,這對關中地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)。水資源合理配置被認為是解決水資源短缺的有效途徑,然而現(xiàn)代水資源合理配置的內(nèi)涵是從傳統(tǒng)的以經(jīng)濟效益為主的水資源開發(fā)利用轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛏鷳B(tài)自然需求的水資源開發(fā)利用模式,綜合考慮水資源的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益,兼顧社會—經(jīng)濟—資源—環(huán)境復合系統(tǒng)的需求。本文將采用系統(tǒng)分析的方法,運用系統(tǒng)動力學仿真模型來系統(tǒng)研究水資源—社會經(jīng)濟—生態(tài)環(huán)境之間的關系,并以關中地區(qū)為例,探求經(jīng)濟用水與生態(tài)用水的合理配置。本文主要研究結(jié)果如下:(1)基于河流健康的理念,分析了河流健康的內(nèi)涵及其重要性,提出了渭河河流健康的評價指標,并根據(jù)不同河流生態(tài)功能劃分了三種生態(tài)用水方案。結(jié)合渭河流域關中地區(qū)的實際狀況,通過分析不同環(huán)境流量的計算方法,對比各類研究方法的優(yōu)缺點,根據(jù)不同河流生態(tài)功能發(fā)揮的需求維護渭河河流健康的生態(tài)基流、自凈水量和輸沙水量所需的環(huán)境流量設定值分別為16.00×10~8m~3、29.3×10~8m~3和60.89×10~8m~3。(2)利用系統(tǒng)分析的方法建立渭河關中經(jīng)濟用水與生態(tài)用水合理配置模型,將生態(tài)用水與經(jīng)濟用水一同進行配置,并給予生態(tài)用水更高的優(yōu)先度。該模型以水資源供需平衡為核心,綜合考慮水資源—社會經(jīng)濟—生態(tài)環(huán)境三個方面的內(nèi)容,將系統(tǒng)劃分為7個子系統(tǒng),共包含162個變量。同時使用Vensim軟件,繪制系統(tǒng)流程圖,并對模型進行了有效性檢驗和誤差檢驗,結(jié)果顯示絕大部分參數(shù)的誤差均未超過10%,MARE為0.018和0.055,模型具有較好的可靠性。(3)應用渭河關中經(jīng)濟用水與生態(tài)用水合理配置模型,對關中地區(qū)未來40年社會經(jīng)濟發(fā)展、水資源配置及水資源供需平衡進行了現(xiàn)狀延續(xù)情景下的仿真模擬。通過模擬結(jié)果可知,在生態(tài)基流與自凈需水兩種配置方案下關中生態(tài)用水與經(jīng)濟用水能夠保持協(xié)調(diào),水量平衡分別達到30.39×10~8m~3和17.09×10~8m~3。而考慮輸沙水量配置方案在模擬后期達到極限值為-10.41×10~8m~3,預測2055年關中地區(qū)將會面臨水資源短缺的風險,從而對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面影響。同時,在現(xiàn)狀發(fā)展模式下,三種環(huán)境流量方案的用水配置均呈現(xiàn)出不可持續(xù)的特征,水資源可持續(xù)利用存在一定的問題。(4)通過情景分析法設置了一組對比情景和四種替代性發(fā)展情景。模擬結(jié)果顯示,調(diào)水工程的實施為關中受水區(qū)年提供水量27.5×10~8m~3,有效提高了關中地區(qū)水資源承載能力,可以保障關中未來近20年的發(fā)展需求,在現(xiàn)狀發(fā)展模式下每補充1.35×10~8m~3水資源可以支撐關中地區(qū)未來一年內(nèi)的發(fā)展需求。此外,在替代性發(fā)展情景中,現(xiàn)狀發(fā)展模式和低發(fā)展模式的三種環(huán)境流量方案下的經(jīng)濟用水與生態(tài)用水配置均呈現(xiàn)出不可持續(xù)的特征,中等發(fā)展模式下這種不可持續(xù)性得到了遏制,而高發(fā)展模式能夠更好的促進水資源可持續(xù)利用,實現(xiàn)經(jīng)濟用水與生態(tài)用水合理配置。(5)基于情景模擬分析的結(jié)果,關中地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的適應性措施應主要依靠技術措施的改進,更為高效的用水效率、低廢水排放率、較高的廢水處理率以及水的重復利用率是促進經(jīng)濟用水與生態(tài)用水合理配置的長久之計。其次,制定合理的發(fā)展目標與加強水資源規(guī)劃管理對促進經(jīng)濟用水與生態(tài)用水協(xié)調(diào)發(fā)展也具有積極作用。此外,關中地區(qū)在水資源開發(fā)過程中需要注重對生態(tài)環(huán)境的保護,同時加強對非傳統(tǒng)水源的開發(fā)和利用。
【學位單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TV213.4
【部分圖文】：

圖 3 關中地區(qū) 2001-2016 年國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中地區(qū)工業(yè)最為發(fā)達，主要包括電力、煤炭、電子、化工是我國西北地區(qū)功能全面的工業(yè)基地。近年來，關中地區(qū)科技產(chǎn)業(yè)，依靠高、精、尖技術在寶雞、咸陽和西安相繼與銅川依靠煤田和礦產(chǎn)興起了以能源為核心的產(chǎn)業(yè)帶。到二產(chǎn)業(yè)增加值達 5735.92 億元，約占關中地區(qū) GDP 總量業(yè)增加值的 61％。地區(qū)的長期發(fā)展為第三產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎，城市集中善、醫(yī)療衛(wèi)生條件先進和旅游資源豐富，這些對渭河關中了重要作用。到 2016 年末，關中第三產(chǎn)業(yè)增加值達 576DP 總量的 46％，占陜西省第三產(chǎn)業(yè)增加值的 71.32％。地面積約為20220萬畝，其中山丘約占總面積的84％，平原

西北大學碩士專業(yè)學位論文律差異較大，呈現(xiàn)出由南向北逐漸遞減的趨勢，渭河以南至秦嶺北麓降水年平均降雨量在 800 mm 以上；而中部平原地區(qū)多年平均降水達 600 mm根據(jù)行政區(qū)劃進行統(tǒng)計的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，陜西省渭河流域各市區(qū)降水量中，水量均比多年平均偏少，其中偏少幅度最大的為咸陽市，減少了 28.7％；小的是楊凌區(qū)，減少了 10％。陜西省渭河流域行政分區(qū)降水量與多年平如圖 4 所示。陜西省渭河流域水面蒸發(fā)量與降水量呈現(xiàn)出相反趨勢，即由遞增。流域多年平均蒸發(fā)量 660～1600 mm，其中，夏季蒸發(fā)量大而冬季降雨、氣候變化和近地表條件的影響，渭河流域陸地蒸發(fā)量一般在 500m

系統(tǒng)動力學主要方程示意圖
【參考文獻】

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本文編號：2854405