水资源承载力简述与研究方法

....专业资料水资源承载力简述及研究方法....专业资料一、水资源承载能力国内外研究进展1.1国外研究进展水资源承载力国内外研究进展国际上，关于水资源承载力的单项研究成果相对较少，一般将其纳入资源承载力、区域规划以及可持续发展理论的研究之中，并且偏重水资源管理的经济手段与政策措施研究。进入新世纪以来，水资源问题进一步引起了国际社会的高度重视，对水资源安全以及与其相关的各种冲突给予了深刻的分析和前所未有的关注。URS公司(1998)受到美国陆军工程兵团以及佛罗里达州社会事务局的委托，研究了弗罗达Keys流域的承载力水平，在此次研究中，URS公司认为承载力的定义是：以不造成人工资源和自然的破坏为前提，该地区能够承载的最大发展能力。不对采用了一个由社会经济、财政、基础设施、水等分析要素与图形用户界面组成的承载力分析模型，并用此模型对Keys流域的社会经济和生态系统进行了整体的模拟和评价，最终确定了各分析要素承受各类人类活动影响的能力。英国科学家斯莱瑟教授(1998)提出了一种可持续发展的全新的定量分析方法——提高承载力的策略模型(ECCO模型)，斯莱瑟教授将资源、环境、人口和发展之间联系起来综合考虑，运用了系统动力学，研究了在不同发展阶段，人口数量与承载力之间的内在联系。Gleick(1999)等学者则认为现代社会的一系列危机都是由于对水资源不合理利用导致的，例如越来越多的物种濒临或已经灭绝、土地沙漠化等。Gleick希望能找到一种新的方法，可以长期、合理的配置水资源。为此他提出了可持续发展的七个标准。Harris(1999)等学者对水资源研究的侧重点放到了农业方面，将农业用水的承载力作为区域发展能力的发展指标之一。他认为对数增长是当代农业增长的模式，且该模式受到可利用的水资源量的影响，关系着农业能否可持续发展。Rijiberman(2000)对城市水资源结构和管理进行了研究，认为评估城市水资源系统是否可持续发展大致分为四个方法：生态、资源承载力、社会、经济。该研究选取了承载力这种评价方式来衡量城市水资源的可持续能力，并得出结论认....专业资料为要建立保障水资源承载力的基础设施。2000年3月，在荷兰海牙（Hague）召开“第二届世界水论坛及部长级会议”，提出了21世纪人类水安全面临的7大挑战。OlliVaris(2001)等将水资源的开发利用作为核心，对长江地区进行了分析，其中包括快速发展的工业化、人口的增长带来的粮食需求的增加、生态环境恶化等因素对水资源造成的影响，对该地区不同发展时期的水资源承载力进行了比较。Ma.W-F，Zhao.X-H(2005)等建立了以重复利用为基础的多目标的水资源优化配置的模糊线性规划模型，该模型的决策变量是种植面积，目的是最大限度地扩大作物产量和农民收入，依据水优化配置提供科学的决策，缓解农业水灌溉危机。2006年，南非以及津巴布韦学者T.Sawunyama，A.Senzanje等利用遥感与GIS技术对非洲东南部林波波河流域小水库的调蓄能力进行了评估，指出小水库作为水资源系统的一部分应该在水资源的规划与管理中得到充分利用。Mckeon等(2009)研究了气候变化对澳大利亚北部牧场的承载能力的影响。Bernhard(2010)利用物质流分析方法对智利的电脑废弃物进行了评价，以促进电脑废弃物的处置和再利用从而减少浪费，促进自然环境和社会环境的协调发展。21世纪后国外学者在后来对水资源承载力的研究中，渐渐将其归入了资源和可持续发展的研究中去。（以上内容引自汪洋学位论文《冀中南地区水资源承载力评价研究》）1.2国内研究进展从研究的时间过程上分析，在我国，关于水资源承载力的研究始于20世纪80年代后期，大体经历了三个阶段。第一阶段（20世纪80年代后期～1995年），水资源研究理论的延伸与水资源承载力概念的形成阶段。这一阶段水资源承载力的概念、理论与计算方法等都还处于萌芽状态，研究案例也相对较少。以施雅风等[1]采用常规趋势法对新疆乌鲁木齐河流域的水资源承载力的研究为代表，明确提出了水资源承载力的概念与评价模型。第二阶段（1996年～2000年），水资源承载力的开拓性与探索性研究阶段。....专业资料这期间不但政府加大了对水资源战略问题研究的支持力度，而且国内学者在水资源承载力的理论基础、指标体系、评价模型（方法）等方面也做了大量的研究工作，为我国水资源承载力全面、系统的研究奠定了良好的基础，这一阶段也涌现了许多经典的研究案例[2]。第三阶段（2001年至今），水资源承载力的专题性与系统性研究阶段。这一阶段水资源承载力的定义与内涵得到了进一步的明确与界定，理论基础也得到了进一步的拓展与深化。汪恕诚[3]曾多次对水权、水市场、水资源的优化配置与可持续利用进行论述，对加强我国水资源问题的相关研究起到了推动作用。2002年，朱一中等[4]指出可持续发展理论、水—生态—社会经济复合系统理论、二元模式下的水文循环机制和过程是水资源承载力研究的理论基础。此外，也有学者对水资源承载力的概念、内涵、评价模型、技术手段等进行了跟踪性研究。例如，龙腾锐等[5]指出区域开发和水资源管理政策不应将人口增长和经济总量增长作为目标，而应将水生态系统功能的完整发挥和这些功能所造成的效用在人口上的分配作为重点考虑内容；夏军等[6]通过分析城市化对“社会经济—水资源—生态与环境”复合系统的影响，对城市化地区水资源承载力的理论研究基础进行了探讨。这一阶段水资源承载力评价指标体系得到了专题性的研究[7]，评价模型（方法）也得到进一步的丰富与完善。（以上内容引自2010年朱运海期刊文献《区域水资源承载力评价国内外研究综述》）从研究领域和内容的不同来分析，水资源承载能力的研究涉及众多区域、流域、城市。横向上有不同行政区域、流域及具体城市水资源承载能力的研究。纵向上有对水资源承载能力的现状研究，也有对未来水资源承载能力的预测。（1）流域研究流域研究水资源承载能力的流域研究主要集中在北方干早与半干早区，是基于黄河流域、黑河流域等干旱区内陆河流域展开的。1993年，许有鹏以新疆和田河流域为例，探讨了我国西北干早区水资源承载能力综合评价的方法，并将模糊综合评判方法应用于该研究，建立了分析评价模型，并应用该模型对和田河流域水资源承载能力进行了评价研究；1999年，徐中民根据水资源承载能力分析的结构特点，在传统多目标分析决策技术的基础上，结合黑河流域的具体情况，....专业资料建立黑河流域水资源承载能力情景分析的模型；2001年，秦莉云等，2013年，王顺久等，2004年，郦建强等分别采用模糊综合评判方法、投影寻踪方法和多目标决策——理想区间模型对淮河流域水资源承载能力进行了评价分析；2002年，苏志勇等以黑河中游为例，将水资源承载能力的研究纳入了生态经济系统进行综合集成研究，从价值量的角度对流域生态系统和经济系统进行了初步的耦合研究；2005年，刘强等提出了水资源承载对象的划分，在对每一承载对象承载能力计算的基础上，采用综合指数法计算特定条件下的总承载能力，采用多分量水资源承载能力指数法对水资源承载能力对汉江中下游进行了综合评价；2005年，戴薇等从水资源承载能力的基本概念出发，根据水资源承载能力的内涵和特征，用简单明确的模型来定义和估算了太湖流域水资源承载能力。（2）区域研究地区方面的研究以西北干早区研究较多，新疆是我国率先提出水资源承载能力概念的地区。新疆水资源软科学课题组最早开展了新疆的水资源承载能力和开发战略对策研究，由此开创了区域水资源承载能力研究的先河。1994年，蔡安乐对新疆水资源适度承载能力研究，主要从用水结构方面探讨水资源供需平衡的关系，得出了农业是社会各行业中用水比例最大的产业；1998年，阮本清等在可持续发展理论指导下，以系统工程方法为依据，建立了区域水资源适度承载能力分析计算模型，研究水资源对区域经济的支持作用，回答水资源支持下的区域经济合理发展规模及在一定生活条件下的合理人口载量，并以黄河下游沿黄地区为例进行了实例计算。1996—2000年，中国水利水电科学研究院等单位承担的国家“九五”重点科技攻关计划“西北地区水资源合理配置与承载能力研究”项目对水资源承载能力进行了量化分析，基本上实现了定性与定量结合的研究，提出了干旱区水资源承载能力计算方法及重点区不同发展阶段的水资源承载能力在该项目的支撑和影响下，很多专家开展了西北及相关地区的水资源承载能力的研究；1998年，贾嵘等从水资源、环境、人口、发展之间的关系入手，分析探讨了水资源承载能力的内涵及研究思路，建立了区域水资源承载能力研究的模型体系，研究了关中地区的水资源承载能力；2000年，李丽娟等，建立了以期望人口为核心的水资源承载能力指标体系，运用系统动力学仿真模型对柴达木盆地水资源承载能力及....专业资料承载人口进行了预测和分析；2000年，惠泱河等运用系统动力学仿真模型，根据陕西关中未来水资源的变化趋势，研究了不同方案下关中水资源承载能力；2001年，王煜等通过分析西北地区的水资源量、可利用量、人类生存发展对水资源的需求，提出了西北地区人口承载数量，由此对西北地区的水资源承载能力进行了评价；2002年，程国栋在分析总结我国已有水资源承载能力研究成果的基础上，在生态经济系统的背景下，提出了新的水资源承载能力概念，分析了水资源承载能力的特征和研究方法，并提出了西北水资源承载能力的研究框架；2004年，王浩等针对生态环境脆弱的内陆干旱区特点，在水资源生产能力分析的基础上，提出了基于二元的水资源承载能力的指标体系、计算流程和边界条件，定量地给出了该区域重点地区的一定生活水平下的承载人口；秦大庸等对基准年和规划年宁南山区的人口、粮食需求进行了分析预测，提出了当地的农业发展模式和相应的农业生产能力，计算了基于不同生活水平下的承载人口及合理的搬迁人口规模；贾绍凤等界定了水资源可利用量和径流口径生态需水的概念，对西北地区的径流口径生态需水和水资源可利用量进行估算，建立了水资源承载能力优化计算模型，估算西北地区的水资源承载能力，并建议用水资源承载能力图谱表示水资源承载能力；2005年，周维博采用模糊综合评判方法，对河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力进行了分析，建立了评价模型；王薇等在对共和盆地水资源环境系统构成分析的基础上，采用系统动力学方法建立了共和盆地水资源承载能力模型，对该地区的水资源承载能力进行了定量研究；王学全等应用模糊综合评判方法对青海省水资源承载能力进行了分析评价，并在评价因素选取、权重分配方面对水生态环境、生态用水因素给予重点考虑。同时，对山西、河北等地区的水资源承载能力研究也很多，2001年，王在高等阐述了岩溶地区水资源承载能力的特点，构建出岩溶地区水资源承载能力的指标体系，把LOGISTIC曲线应用于岩溶地区水资源承载能力的研究；2004年，郦建强等采用大样本数据，建立了一种新的数学模型——遗传投影寻踪插值模型（GPPIM），并对山西省水资源承载能力进行了综合评价；孙才志等在灰色系统理论理论基础上，提出了一种基于最大熵原理水资源承载能力评价模型，并将其应用到山西省黄河流域水资源承载能力评价中；2005年，龙丽民等采用相对资源承载系数对河北省农业资源与水资源承载状况进行了分析，并分别探讨了机制及....专业资料其发展对策。（3）城市研究城市水资源承载能力的研究和流域、地区有很大的差别，城市中农业用水相对比例较前两者少，而工业用水是城市主要用水方式。由于城市用水广泛，其研究内容也趋于多元化。城市水资源承载能力的研究主要集中于以下三方面：水资源承载能力在城市规划和布局的应用、水资源承载能力时间序列动态变化研究和水资源承载能力的影响因素及驱动力的研究。很多专家把水资源承载能力城市规划和布局的依据，1994年，牟海省等提出了城市设置与区域水资源承载能力相协调的原则，指出水资源承载能力限制下我国城市体系的宏观布局是城市水资源的主要研究方向之一，并为城市水资源研究指明了几个方向，水资源承载能力限制下我国城市体系的宏观布局和不同地区、不同类型城市设置水资源的标准是其中的