基于系統模擬的城市節水評價與管理研究

時間：2007-03-12 來源：武漢大學 作者：肖偉華

摘 要：隨著城市人口的不斷增長和高度集中，城市化已成為當今世界上不可逆轉的發展趨勢；與此同時，支撐城市發展的資源和環境條件日趨嚴峻。在我國，城市生產、生活需水量不斷增長，而水污染、用水浪費與水資源短缺并存，加劇了水的供需矛盾。尤其在北方城市，以京津水荒的出現，預示著我國城市在經濟高速增長的過程中，水將成為制約發展的最大資源瓶頸。如何加大節約用水力度，加強節水管理，提高水的利用效率，實現城市和水資源的可持續發展，是擺在我們面前迫切需要解決的重要問題。

    本文在閱讀大量文獻、總結分析當前研究成果的基礎上，運用系統動力學方法對城市節約用水系統進行了分析，從面向可持續發展的角度對城市節水水平評價方法和城市節水管理模式進行了探討。較全面、詳細地論述了城市節約用水水平評價方法，并以可持續發展要求為目標，結合層次分析法建立基于新的節水指標體系的評價模型；將城市節約用水系統納入到社會經濟一水資源一生態環境復合系統中，提出了城市節約用水系統與社會、經濟、環境生態緊密聯系的概念；以追求經濟、社會、生態環境三者的綜合效益最大為系統目標，提出了面向可持續發展的城市節約用水管理框架；最后，以武漢市為例，對武漢市節約用水系統進行了模擬分析，并對武漢市城市節水水平進行了評價分析。論文主要內容包括：

（1）在概述我國城市水資源及其開發利用現狀的基礎上，對我城市水資源開發利用中存在的問題進行了分析；闡述了城市節約用水水平評價與管理的目的和意義。

（2）應用系統動力學方法對城市節約用水系統進行了分析，在城市水資源系統的基礎上提出了城市節約用水系統的概念。根據城市節約用水系統物質流和信息流的特性，分析了各個子系統內部反饋機制，界定了城市節約用水系統的邊界，建立相應的用水子系統數學模型。

（3）對國內外城市節約用水評價進行了綜述，分析了供需平衡一用水效率評價方法、模糊綜合評價方法及層次分析法的不足，在應用系統動力學分析城市節約用水系統的基礎上，提出了基于新的節水指標體系的改進評價方法。

（4）以武漢市為例，根據區域用水具體情況，應用系統動力學方法對武漢市節約用水系統進行了分析，闡明了其增長模式，同時對武漢市城市節約用水系統進行了模擬預測。并且運用多種評價方法對武漢市節水水平進行了評價，對評價結果進行了綜合分析。

（5）探討了城市節約用水中“需求管理”模式，基于系統動力學對城市節約用水系統的模擬分析，提出了城市節約用水管理新的節水管理框架，并介紹了現行的各種節水管理手段。

（6）全文的結語與展望。對論文取得的主要成果進行總結，并指出今后需要進一步加強研究的內容。

關鍵詞：城市節水水平；系統動力學；評價模型；管理模式；模擬

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