太子河流域辽阳段水生态承载力研究

摘要

人们的生产生活和社会的发展都离不开水资源。随着我国城市化进程和社会经济的快速发展，水资源短缺已成为制约社会发展的重大瓶颈，也是影响流域水生态可承载状况的关键因素。水生态承载力是在水资源和水环境承载力基础上发展而来的流域综合管理概念，包含有三方面的内容：水资源总量上的满足、水环境质量上的保证、以及水生态系统功能的健康。是流域或区域内水资源能够维持国民经济发展能力的一种量化表达。通过分析太子河流域辽阳段水资源、水环境和水生态的特点，按不同频率年计算辽阳段的生态环境需水量和COD及氨氮的水环境容量。通过学习系统动力学的原理，建立了太子河流域辽阳段水生态承载力系统动力学模型。构建了水生态承载力模型的指标体系，并利用层次分析法计算各指标的权重。最后在VENSIM软件支持下进行仿真模拟，得到了不同方案下从2008年至2020年太子河流域辽阳段的水生态承载度变化情况，确定出最优发展方案。研究成果可为辽阳段的水资源优化配置和制定社会可持续化发展发案提供一定的依据。主要成果如下：
　　 (1)分频率年(20％、50％、75％、95％)计算太子河流域辽阳段的河道内生态环境需水量，包含河流蒸发需水量、河流渗漏需水量、河流基础流量以及河流输沙需水量。根据太子河干流水质预测成果，分频率年(20％、50％、75％)计算太子河干流辽阳段的COD和氨氮水环境容量，针对辽阳段氨氮污染严重的现状，进行了氨氮总量控制计算。
　　 (2)学习系统动力学，从人口社会经济、水资源、水环境和水生态四个方面出发建立了太子河流域辽阳段水生态承载力系统动力学模型，并结合历史资料对模型进行检验。
　　 (3)针对太子河流域辽阳段的现状特点和掌握的资料情况，从模型中选取若干指标构建太子河流域辽阳段水生态承载力的指标体系，利用层次分析法计算各指标的权重。从节水、治污和开源几个方面制定了若干发展方案，在VENSIM软件下进行数值模拟，量化分析后，确定了最优发展方案，并提出促进水生态承载力发展的措施。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究进展

1．3 研究内容

2 研究区概况

2．1 自然与社会经济

2．2 水资源与水环境

2．3 生态环境

2．4 水资源开发利用中的问题

2．5 本章小结

3 生态环境需水量和水环境容量

3．1 生态环境需水量概念

3．2 生态环境需水量的计算方法

3．2．1 河道内生态环境需水量计算方法

3．2．2 河道外生态环境需水量计算方法

3．3 生态环境需水量计算

3．3．1 河道内生态环境需水量计算

3．3．2 河道外生态环境需水量计算

3．4 水环境容量概念

3．5 水环境容量的计算方法

3．5．1 河流零维水质模型

3．5．2 河流一维水质模型

3．6 太子河流域辽阳段排污现状

3．7 水环境容量计算

3．8 氨氮总量控制计算

3．9 本章小结

4 系统动力学模型

4．1 系统动力学简介

4．2 系统动力学的建模步骤

4．3 水生态承载力系统动力学建模

4．3．1 建模目的

4．3．2 系统边界和变量的确定

4．3．3 系统因果关系分析

4．3．4 水生态承载力系统动力学模型

4．3．5 模型有效性检验

4．4 本章小结

5 水生态承载力模拟

5．1 指标体系及权重

5．2 标准化和量化处理

5．3 不同发展方案的制定

5．4 模拟结果与分析

5．5 综合方案下社会发展规模

5．6 对策分析

5．7 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

附录