水生态承载力政策设计与政策效率的系统仿真——以赣江流域水生态承载力为例

摘要

水资源供需矛盾日益加剧和水污染状况逐年恶化是当今中国水资源开发和利用过程中普遍遇到的两个重要问题。作为长江的主要支流之一的赣江流域，在国家“十一五”规划和鄱阳湖生态经济区建设规划的指导下，其发展的过程尤其注重以保护生态、发展经济为重要战略构想，建设全国生态文明与经济社会发展协调统一、人与自然和谐相处的生态经济示范区和中国低碳经济发展先行区。“水生态承载力”的研究正是在这种指导思想下进行，用以解决水资源综合开发利用和社会、经济、生态的协调可持续发展问题。
　　 本文在界定水生态承载力概念的基础上，基于赣江流域水资源供给和消耗、污染物的产生和削减两条物质流作为主线，构建了赣江流域水生态承载力上限的主导结构模型和赣江流域水生态承载力系统动力学模型Ⅰ，实现了对赣江流域水生态承载力的静态模拟；从政策优化的角度，定量分析了三种政策对提升流域水生态承载力上限的效果，设计了集成“降低经济发展速度”、“节能和清洁生产”、“加强污染治理力度”的综合方案，为实现流域水生态承载力的可持续发展提供了可能性。
　　 为了实现赣江流域水生态承载力系统的长期动态模拟，利用赣江流域水生态承载力系统的因果循环图，模拟流域内子系统间相互关系，寻找系统运行的机理，从限制流域水生态承载力提高的制约性因素--污染物总量入手，得到“治污”是提升流域水生态承载力最为有效的措施，且设计了“最低标准生态需水量”，避免重蹈“先污染后治理”的覆辙；其次，在赣江流域水生态承载力系统动力学模型Ⅰ的基础上，建立了变量之间的因果关系，探讨了变量内生化过程，并构造了新的赣江流域水生态承载力系统动力学模型Ⅱ，将两个模型的模拟结果进行了对比。结果表明：将模型的重要变量进行内生化处理能更好的模拟现实情况，更好的体现系统的自组织和内部的耦合性。
　　 通过对赣江流域水生态承载力系统的定性定量分析和静态动态模拟仿真，提供了一种“线性主导结构-静态模型-因果关系循环图-证实因果关系-动态模型”的建模思路，具有一定的参考价值。