湘江长沙综合枢纽库区水生态安全情景模拟及方案选优

摘要

河湖有其自身的生态系统结构和发展变化规律，水利设施的修建通过改变河流的结构形态影响其内部运行机理，从而使其自身的生态系统结构发生改变。湘江长沙综合枢纽的建设，使得湘江长株潭段水文特征发生显著改变，水生态系统也随之发生变化。水生态系统的健康直接影响了人类的生存和社会的可持续发展。因此，研究湘江长沙综合枢纽库区水生态安全对保护库区水生态系统和促进库区经济社会发展具有重要意义。 文章在充分研究库区实际情况基础上，界定了库区水生态系统安全研究的时间边界和空间边界，基于此，使用系统动力学方法，建立库区水生态系统安全的系统动力学模型，并对库区水生态系统发展状况进行仿真模拟。在此基础上对各个子系统进行分析，并对库区水生态安全进行情景模拟，设计不同的情景方案，进行方案选优。根据仿真模拟结果，考虑库区相关规划，改变相关决策变量的值探索库区未来发展的最优方案，提出库区发展的管理对策和保障措施。论文主要结论如下： （1）各子系统的预测结果显示库区水生态环境面临较大压力。人口的快速增加、经济的发展带来污染物入河量的增加，同时净GDP的经济损失越来越大，表明库区水生态安全面临较大压力。 （2）针对库区水生态环境面临较大压力的状况，设置三种不同情景模拟方案，通过分析可知：经济发展：经济发展型＞生态发展型＞自然状态型；污染入河量：经济发展型＞自然状态型＞生态发展型；净GDP经济损失：经济发展型＞自然状态型＞生态发展型。结合熵权模糊评价方法，对方案进行评分：生态发展型＞自然状态型＞经济发展型，通过以上分析，生态发展型最适合库区未来水生态安全发展。 （3）针对库区未来发展提出以下建议：完善产业结构，实现绿色发展；污染防治，改善库区水生态环境；群策群力，共同维护库区水环境；多渠道融资，发挥市场在环保事业的积极作用。

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摘要

ABSTRACT

目 录

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2生态安全研究综述

1.2.1生态安全定义

1.2.2生态安全研究的主要内容

1.2.3生态安全评价模型与方法

1.2.4水生态安全研究综述

1.3系统动力学研究现状

1.4研究内容

1.5研究方法与技术路线

1.5.1研究方法

1.5.2技术路线

2 研究区概况及数据来源

2.1湘江长沙综合枢纽概况

2.1.1研究范围界定

2.1.2自然环境概况

2.1.3社会经济概况

2.2数据来源

3 湘江长沙综合枢纽库区水生态安全系统模型构建与检验

3.1库区生态系统系统动力学建模

3.1.1模型构建的目的

3.1.2模型构建的步骤

3.2库区水生态安全SD模型的总体架构

3.2.1模型反馈分析

3.2.2模型参数设置

3.2.3模型方程编制

3.2.4模型总体流程图

3.3库区水生态安全SD模型子系统分析

3.3.1经济子系统

3.3.2水环境子系统

3.3.3人口子系统

3.3.4水资源子系统

3.4库区SD模型检验

3.4.1库区模型结构检验

3.4.2库区模型运行检验

3.4.3库区模型历史检验

3.5小结

4 各子系统模拟结果分析

4.1经济子系统

4.2 人口子系统

4.3水资源子系统

4.4水环境子系统

4.5小结

5 湘江长沙综合枢纽库区水生态安全情景模拟及方案选优

5.1库区水生态安全情景模拟

5.1.1情景模拟的目的

5.1.2情景方案和参数选择

5.2库区水生态安全方案选优

5.2.1模拟分析

5.2.2方案选优

5.3小结

6 对策和建议

6.1完善产业结构，实现绿色生产

6.2污染防治，改善库区水生态环境

6.3群策群力，共同维护库区水环境

6.4多渠道融资，发挥市场的积极作用

7 结论与展望

7.1主要结论

7.2论文不足与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表论文

致 谢