水资源高效利用理论与核算方法研究

摘要

水资源是基础性的自然资源，也是重要的经济和战略资源。目前，缺水已经成为阻碍社会经济发展的重要瓶颈。大力实施节水，提高用水效率，实现水资源高效利用，以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展成为当前水资源工作的重点和难点。论文研究紧紧围绕水的资源消耗特性和循环流动性，分析水资源在经济系统和自然系统中的循环转化和贡献产出状况，研究区域水资源高效利用的机理与模式。 第一章阐述了有关水资源高效利用的国内外研究现状，分别从机理研究、研究范围和方法手段三个方面进行叙述，从中发现水资源高效利用存在的问题。针对这些问题，提出本论文的主要创新点、主要内容和研究技术路线。 第二章提出了水资源高效利用的基础理论，包括多目标理论、广义水资源合理配置理论、人工一天然复合水循环理论和可持续发展理论，详细分析了这些理论的科学内涵和形成机理，为水资源高效利用理论的形成奠定了基础。 第三章基于水资源的经济社会系统和天然生态系统服务功能，以水的资源消耗为本质特征，论述了水资源利用效率和效益及其二者之间的相互关系；从宏观区域角度出发，分析水资源在经济系统和生态系统的有机联系及贡献状况，以实现水资源可持续利用为追求目标，提出了水资源高效利用的概念和特点，并指出水资源高效利用应坚持高效性、公平性和可持续性三个基本原则。针对目前常将节水与水资源高效利用混淆的模糊认识，从节水与水资源高效利用二者的本质和机理出发，科学辨析了传统节水与水资源高效利用之间的关系，最终形成较为系统完整的水资源高效利用体系。 第四章根据经济系统和生态系统水资源利用和效益产出过程，以及区域用水和行业用水的水力联系，详细剖析了不同用水行业以及区域用水效率和效益的主要表征指标，建立了科学合理的水资源高效利用评价指标体系；将与水资源高效利用密切相关且生产实践中经常涉及的主要影响因素作为水资源高效利用的主要调控因子，并依据多目标寻优理论，提出合理有效的水资源高效利用调控方法。 第五章构建了水资源高效利用核算模型与方法，将多目标调控模型、水资源合理配置模型、水循环模型、水资源投入产出模型、生态系统服务价值计算方法等进行有机耦合，以实现对不同水资源开发利用方式改变下的水资源利用效率和效益的模拟分析。 第六章将水资源高效利用理论与核算模型应用于宁夏，在分析现状水资源利用状况的基础上，分析宁夏主要用水方式变化，拟定未来可能的不同水资源开发利用情景，设置相关方案，分析未来单项及综合水资源开发利用措施下，区域水循环变化和水资源演变过程，及其对区域用水效率和效益的影响，寻求适宜的水资源高效利用模式。 第七章为结论，对本文的主要研究结果进行了总结，并提出未来该项研究仍需改进和完善的方向。

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论文说明：图表目录

声明

第一章绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.1.1问题的提出

1.1.2研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.2.3存在问题

1.3研究内容和技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

1.4主要创新点

第二章水资源高效利用的理论基础

2.1多目标决策理论

2.1.1多目标问题及其特点

2.1.2多目标决策理论

2.1.3多目标问题的求解技术

2.2广义水资源合理配置

2.2.1广义水资源合理配置的内涵

2.2.2广义水资源合理配置系统

2.2.3广义水资源合理配置的调控体系

2.3人工—天然复合水循环

2.3.1人类活动对水循环系统的影响

2.3.2人工—天然复合水循环系统

2.4可持续发展理论

2.4.1“可持续发展”的提出

2.4.2可持续发展的内涵和实质

2.4.3水资源与可持续发展的关系

第三章水资源高效利用理论

3.1水资源的服务功能

3.1.1水的经济服务功能

3.1.2水的生态服务功能

3.2水资源利用效率与效益

3.2.1水资源利用效率

3.2.2水资源利用效益

3.3水资源高效利用内涵

3.3.1水资源高效利用概念

3.3.2水资源高效利用原则

3.3.3水资源高效利用特点

3.3.4节水与水资源高效利用

第四章水资源高效利用评价与调控

4.1水资源利用效率评价

4.1.1经济系统水资源利用效率评价

4.1.2生态系统水资源利用效率评价

4.1.3区域水资源利用效率评价

4.2水资源利用效益评价

4.2.1经济系统水资源利用效益评价

4.2.2生态系统水资源利用效益评价

4.2.3区域水资源利用效益评价

4.3区域水资源高效利用评判标准

4.4水资源高效利用调控

4.4.1水资源高效利用主要调控因子

4.4.2水资源高效利用调控方式

第五章水资源高效利用核算模型与方法

5.1水资源高效利用核算框架

5.2水资源合理配置模型

5.2.1水资源系统分区

5.2.2配置模型建立

5.2.3配置模型运行策略

5.3水循环模型

5.3.1平原区水循环模拟

5.3.2非平原区耗水量模拟

5.3.3山区水循环通量变化模拟

5.4水资源投入产出模型

5.4.1投入产出表及模型

5.4.2水资源投入产出模型

5.5生态系统服务价值计算方法

第六章宁夏水资源高效利用研究

6.1宁夏概况

6.1.1地理位置

6.1.2地形地貌

6.1.3气候条件

6.1.4土壤植被

6.1.5河流水系

6.1.6经济社会

6.1.7水资源开发利用中存在的问题

6.2主要参数说明

6.3现状年水资源利用状况分析

6.3.1现状水资源补给与消耗

6.3.2现状水资源利用效用

6.4未来不同用水情景下的水资源利用状况分析

6.4.1主要影响因素

6.4.2干支渠衬砌对水资源利用的影响

6.4.3种植结构对水资源利用的影响

6.4.4工业节水改造对水资源利用的影响

6.4.5生态格局变化对水资源利用的影响

6.4.6综合措施下的水资源利用状况分析

第七章结论与展望

7.1研究成果

7.2主要结论

7.3未来展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的文章和专著

攻读博士学位期间参加的科研项目

攻读博士学位期间获得的奖励

致谢