区域水安全战略的仿真评价研究

论文摘要

水是区域社会经济协调健康发展的战略性基础资源,也是区域生态环境系统持续良性循环的控制性要素,水安全危机是人类生存、生产及发展正面临的最严重挑战之一。研究采取科学合理的区域水安全战略,对于区域经济社会和生态环境的发展至关重要。 本文在以往研究基础上,明确了水安全战略体系的主体和主要构成要素,系统分析了水安全的战略方针、战略目标、战略措施、战略重点和战略步骤等主要构成要素的内涵,及其相互关系,建立了区域水安全战略系统的框架体系。定量刻化了水与社会、经济、环境发展之间的互动影响关系,将包括供水、防洪和水生态环境等主要涉水要素,与社会、经济、环境系统,耦合成一个复杂的水安全战略模拟系统,利用系统动力学的基本理论和方法,建立起了完整的区域水安全战略的系统动力学仿真模型。由投影寻踪法与遗传算法等方法耦合,提出了基于实数编码加速遗传算法的改进投影寻踪方法(GPPGE),建立了基于实数编码加速遗传算法的改进投影寻踪方法的区域水安全等级评价模型(GPPGE)。该模型可以利用最佳投影方向,自动确定水安全评价指标的权重,避免了其它评价方法中人工定权的主观性。论文最后以广东省北江下游及其三角洲地区为例,进行了系统概化与实证分析研究。根据研究区域的特点和具体情况,设计了8个水安全战略方案,进行水安全战略的系统动力学仿真模型(SD)模拟运行,和水安全等级评价模型(GPPGE)计算分析,得出各方案未来50年水安全与社会经济环境耦合系统的发展趋势,以及不同时期的水安全综合评价等级,并在评价结果分析的基础上,得出了保障该地区水安全的战略建议。

论文目录

• 前言
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究的必要性和可行性
• 1.1.3 研究的科学意义和实践价值
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.2.1 国内外研究及实践现状
• 1.2.2 区域水战略研究的发展趋势
• 1.3 论文研究思路与内容
• 1.3.1 论文研究总体思路
• 1.3.2 论文研究技术路线
• 1.3.3 论文研究主要内容
• 第二章 区域水安全战略体系研究
• 2.1 水安全战略概念的界定
• 2.1.1 水安全与水资源可持续利用的关系
• 2.1.2 水安全战略的概念
• 2.1.3 水安全战略的基本特征
• 2.2 水安全战略思想及其实践
• 2.2.1 治水中的战略思想及其演变
• 2.2.2 水安全战略的实践
• 2.3 区域水安全战略体系
• 2.3.1 水安全战略的主体
• 2.3.2 水安全战略体系的构成
• 2.3.3 区域水安全战略结构体系
• 2.3.4 区域水安全战略措施集
• 2.4 本章小结
• 第三章 区域水安全战略的SD仿真模型研究
• 3.1 系统动力学基本理论
• 3.1.1 系统动力学方法
• 3.1.2 系统动力学方法的特点
• 3.1.3 系统动力学建模的原则
• 3.1.4 系统动力学建模的步骤
• 3.1.5 系统动力学方法的应用
• 3.2 建立区域水安全战略的SD仿真模型
• 3.2.1 水安全战略系统的模型结构分析
• 3.2.2 水安全战略系统的反馈回路分析
• 3.2.3 水安全战略SD模型的系统流图
• 3.2.4 水安全战略SD模型的主要方程
• 3.3 区域水安全战略SD仿真模型的特点
• 3.4 模型的有效性检验
• 3.5 本章小结
• 第四章 区域水安全战略的评价研究
• 4.1 区域水安全战略评价的合理性问题
• 4.1.1 合理性的概念及内涵
• 4.1.2 区域水安全战略评价标准的演变
• 4.1.3 区域水安全战略合理性评价的内涵和原则
• 4.2 区域水安全评价指标体系构建
• 4.2.1 区域水安全评价的目标
• 4.2.2 区域水安全评价指标体系构建原则
• 4.2.3 评价指标体系的结构
• 4.2.4 评价指标体系中定性指标的定量化
• 4.2.5 评价指标体系的标准化
• 4.3 建立区域水安全等级评价模型（GPPGE）
• 4.3.1 区域水安全评价方法选择
• 4.3.2 实码加速遗传算法
• 4.3.3 区域水安全等级评价模型（GPPGE）的构建
• 4.4 本章小结
• 第五章 实证研究—以北江下游及其三角洲地区为例
• 5.1 研究区内的基本情况
• 5.1.1 北江流域概况
• 5.1.2 研究区水安全战略实施状况
• 5.2 研究区水安全战略SD仿真模型
• 5.2.1 主要反馈回路
• 5.2.2 系统流图
• 5.2.3 参数及方程
• 5.2.4 模型检验
• 5.3 水安全战略SD模型和GPPGE模型仿真评价
• 5.3.1 研究区水安全战略方案设计
• 5.3.2 水安全战略SD模型仿真结果
• 5.3.3 GPPGE模型等级评价结果
• 5.4 成果分析及水安全战略选择
• 5.4.1 仿真评价成果分析
• 5.4.2 水安全战略选择
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者攻读博士学位期间的学术成果
• 作者攻读博士学位期间所主持或参加科研项目: