論水資源承載能力與水資源優(yōu)化配置之間的關系(

《論水資源承載能力與水資源優(yōu)化配置之間的關系(》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、提交論文，請嚴格按照下面模板！注意字間距、行間距、頁邊距、字體提交論文時，此框需要刪除！論水資源承載能力與水資源優(yōu)化配置之間的關系基金項目：水資源與水電工程科學國家重點實驗室開放研究基金（2003B007）、河南省杰出青年科學基金（512002500）第一作者簡介：左其亭（1967-），男，河南固始人，工學博士，教授，水文學及水資源專業(yè)。Email:zuoqt@zzu.edu.cn左其亭鄭州大學環(huán)境與水利學院河南·鄭州450002摘要本文在簡單介紹水資源承載能力和水資源優(yōu)化配置概念的基礎上，闡述了二者之間的關系。二者既有區(qū)別又有聯(lián)系，水資

2、源優(yōu)化配置是通過建立優(yōu)化模型來選擇水資源配置方案；水資源承載能力是計算得到的水資源對社會經(jīng)濟最大支撐規(guī)模，也可以通過優(yōu)化模型來計算；水資源承載能力可以作為水資源優(yōu)化配置模型的約束條件。本文把水資源優(yōu)化配置模型分為三個層次，即不承載條件下的水資源優(yōu)化配置模型、承載條件下的水資源優(yōu)化配置模型、面向可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置模型；給出各層次模型表達式，并對其進行比較。最后以鄭州市為例，介紹各層次模型的應用意義。關鍵詞水資源承載能力，水資源優(yōu)化配置，優(yōu)化模型，可持續(xù)發(fā)展1引言水是人類不可缺少的一種寶貴資源，任何有生命的生物不可能離開水。然而，隨著

3、社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類對水的需求量不斷增加，水資源問題日益突出，嚴重制約著人類社會和經(jīng)濟的發(fā)展，迫使水資源學術界不得不思考：在特定區(qū)域，到底水資源能承受多大的社會經(jīng)濟規(guī)模？有限的水資源如何科學合理地分配？回答這些問題涉及到水資源承載能力研究和水資源優(yōu)化配置研究兩方面問題，對水資源規(guī)劃、管理和保證水資源可持續(xù)利用有重要指導意義。水資源承載能力的概念，最早源自于《生態(tài)學》中的“承載能力”一詞，是自然資源承載能力的一部分[1]。其研究的主體是資源與環(huán)境系統(tǒng)，客體是人類或更廣泛的生物群體。近年來，我國不少學者對水資源承載能力的概念及計算方法進行深入

4、探討[2][3][4]。盡管對水資源承載能力的定義在表述上各有不同，但其表達的基本觀點和思路并無本質差異，都強調了“水資源支撐能力”的含義?？梢园选八Y源承載能力”簡單定義為：“一定區(qū)域、一定時段，維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，水資源系統(tǒng)支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的最大規(guī)模”。因此，在實際應用時，求解水資源承載能力可以通過建立優(yōu)化模型來實現(xiàn)。對水資源優(yōu)化配置的研究始于20世紀60年代初期，1960年科羅拉多幾所大學對計劃需水量的估算及滿足未來需水量的途徑進行研討，體現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置的思想[5]。后來，隨著數(shù)學、運籌學和計算機技術的發(fā)展以及水資源供需矛盾日

5、益突出，水資源優(yōu)化配置理論及應用研究得到迅速發(fā)展，國內(nèi)外已有大量研究成果（如[5][6][7][8][9]）。水資源優(yōu)化配置實際上就是“運用系統(tǒng)工程理論方法，建立水資源優(yōu)化配置模型，以此制定水資源配置方案”。8國內(nèi)外關于水資源優(yōu)化配置和水資源承載能力的研究已有大量文獻，但是，在水資源承載能力和水資源優(yōu)化配置的聯(lián)系方面論述還不多見，多數(shù)是在水資源優(yōu)化配置模型中包含水資源承載能力約束，或者在水資源承載能力計算時采用優(yōu)化模型方法。在實際應用上，需要弄清楚二者之間的聯(lián)系，得出更加切合實際的水資源規(guī)劃和管理決策。本文主要目標是，（1）闡述水資源承載

6、能力和水資源優(yōu)化配置之間的聯(lián)系；（2）分別介紹“不承載條件下”、“承載條件下”和“面向可持續(xù)發(fā)展”的水資源優(yōu)化配置模型，給出各層次模型表達式，并對各層次模型進行比較；（3）以鄭州市為例，介紹各層次模型的應用情況，并對鄭州市水資源承載能力計算結果和水資源優(yōu)化配置計算結果進行分析。2水資源優(yōu)化配置與水資源承載能力之間的關系水資源優(yōu)化配置模型，實際上就是針對水資源配置問題，應用系統(tǒng)優(yōu)化技術建立的優(yōu)化模型。僅從建立的模型來看，它只是一個優(yōu)化模型。從建立的優(yōu)化模型來分類，可以把水資源優(yōu)化配置分為多目標優(yōu)化模型和單目標優(yōu)化模型。但是，從模型反映的水資

7、源配置思路可能會有很大差異。從傳統(tǒng)水資源優(yōu)化配置來說，盡管還沒有提到可持續(xù)發(fā)展的觀念，但它同樣用到水資源優(yōu)化配置模型。這時建立的水資源優(yōu)化配置模型可能是低級的、考慮因素不全，不能全面反映綜合效益最大的目標。雖然如此，它建立的配置模型也是水資源優(yōu)化配置模型。隨著水資源承載能力概念的提出，如果在水資源優(yōu)化配置模型中加入“水資源承載能力條件”約束方程，這時建立的水資源優(yōu)化配置模型就是滿足“水資源承載能力”條件的水資源優(yōu)化配置模型。比沒有考慮“水資源承載能力”條件的傳統(tǒng)水資源優(yōu)化配置模型在觀念上更先進一步。由于“可承載”條件僅僅是可持續(xù)發(fā)展準則的

8、一個方面，滿足“可承載”條件還不能保證滿足可持續(xù)發(fā)展所有準則。因此，如果在水資源優(yōu)化配置中體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展準則，就要建立滿足“可持續(xù)發(fā)展”條件的水資源優(yōu)化配置模型。比僅考慮“水資源承載能力”條件