（企业管理专业论文）基于水环境承载力的抚仙湖流域经济发展战略研究.pdf

f + 煳嬲 学位论文数据集 中图分类号x 3学科分类号6 3 0 4 0 9 9 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 110 8 5 8密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名顾雨学号 2 0 0 8 0 0 0 8 5 8 获学位专业名称企业管理获学位专业代码1 2 0 2 0 2 课题来源国家水专项研究方向环境经济 论文题目基于水环境承载力的抚仙湖流域经济发展战略研究 关键词 水环境承载力。系统动力学，富营养化，经济发展战略，抚仙湖流域 论文答辩日期 2 0 1 1 5 2 0 论文类型1 基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师1徐广军副教授北京化工大学管理学 中国环境科学研究 指导教师2夏训峰副研究员环境经济 院 评阅人1宋劲松副教授国家行政学院经济学 评阅人2 张英奎教授北京化工大学管理学 评阅人3 评阅人4 评阅人5 笞懒会主席李五四教授北京化工大学管理学 答辩委员1张英奎副教授北京化工大学管理学 答辩委员2姚水洪副教授北京化工大学管理学 答辩委员3蔡中华副教授北京化工大学管理学 答辩委员4郑庆华副教授北京化工大学管理学 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在 中国图书资料分类法) 查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b 厂r1 3 7 4 5 9 ) 中 查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 景，为抚仙湖流域社会经济发展提供意见和建议。 农业面源污染严重污染水体，是水体富营养化和水质恶化的主要污染 源。本文建立了抚仙湖流域农业产业结构优化调整的系统动力学模型，考 虑水环境容量农业分配量、农业面源污染削减、粮食及副食品安全等因素 的影响，设置惯性发展和目标导向两种发展方案，进行仿真模拟。研究结 果表明：目标导向发展方案可以有效降低流域内污染物入湖量，t n 、t p 分别削减了2 2 1 4 5 t 和2 4 7 4 t ，在允许的水环境容量农业分配量范围内。 根据调整优化结果，建议在抚仙湖流域大力发展绿色有机生态农业，形成 观光休闲农业产业；建立集中养殖小区，采用立体式生态饲养畜禽模式。 抚仙湖流域磷化工和磷矿山的工业经济形式给抚仙湖带来了严重的 总磷污染。在水环境承载力的前提下，尽可能开发出抚仙湖流域的旅游业 发展潜力，成为当地政府急需考虑的问题。为此，文章建立了抚仙湖流域 工业和旅游业经济发展战略的系统动力学模型，考虑了c o d 、t n 和t p 三个污染物指标，设置了惯性发展方案、总氮控制方案和总磷控制方案， 通过方案的对比分析，为工业发展和旅游业的发展提出建议。 i 关键词：水环境承载力，系统动力学，湖泊富营养化，经济发展战略，抚 仙湖流域 h 1r e c e n t y e a r s ， w i n lt h e p o p u l a t i o ne x p l o s i o n ，r a p i d e c o n o i l l i c d e v e l o p m e n t ，a l l du r b a i l i z 撕o na c c e l e r a t e dp r o c e s s ，1 el a k e s 白c es e r i o u s e u 仃o p i l i c a t i o nt h r e a t s b a s e do nt h er e s e a r c ho fw a t e re n 、，曲d 砌e mc a l l r y i n g c 印a c 毋i nl a l 【e ，6 n d i n gac o o r d i i l a t e d 锄dh e a l t l l ye c o n o m i cd e v e l o p m e n t m o d e lo fs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t i st l l e p 而n a 珂 m e a n so fl a k e e u 仃o p l l i c a t i o n h 仳sp 印e r ，岫曲t h eu i l d e r s t a i l d i i l go fw a t e re n v i r o l u l l e m i s s u e si nf m 【i a nl a k eb a s i n ，w ee s t a b l i s h e dw a t e r s h e ds v s t e md v n 砌n i c s m o d e lt oa 两u s t 血ei i l d u s t r i a ls t l l l c t u r e ，s e td i 丘i e r e n td e v e l o p m e n ts c e n 撕o s f i i l a l l y w ep r o v i d ea d v i c ea n dr e c o m m e n 捌o n sf o rt 1 1 es o c i o e c o n o m i c d e v e l o p m e n ti nf u x i a i ll a l ( eb a s i n w a t e r b o d yh a sb e e ns 耐o u s l yp o l l u t e db ya 酊c u l t u r a ln o n - p o i n ts 叫r c e p o l l 而o n ，w l l i c hi s a l s om em 勾o rs o u r c eo fl a k e & l 仃o p l l i c 撕o n 锄d d e t e r i o r 撕o no fw a t e rq u a l i t y w i t l lm ec o n s i d e r a t i o no fa g r i c u l t u r a l 出l o c a t i o n o fw a t e re l 打o m n e n tc a p a c i 饥a 鲥c m t u r a ln o n p o i n tp o l l u t i o nr e d u c d o na n d f o o d s e c u r i 勺儿as y s t e md y n a i l l i c sm o d e l ( s d ) o fa g r i c u l t i l r 司蚰r i l c t u r e o p n i i l i z a 矗o ni nf u 越a nl a k eb a s i nw a sp r o p o s e di nm i s 咖d y t ok i l l d so f d e v e l o p m 肌t s c h e m a sw e r e d e s i g n e d f o r s i i i l u l 撕o n ，i n c l u 曲l g i 1 1 e n i a d e v e l o p m e ma i l dg o a l o r i c i l t e dd e v e l o p m e m t h er e s u l t si i l d i c 砷e dt l l a t ： g o a l - o r i e m e dd e v e l o p m e ms c h e m ac o l l l de 行e c t i v e l yr e d l l c em ela ：k e i 1 1 _ p u t p o l l u t a l l t s t h e r e d u c t i o n锄o u n to ft na i l dt p 矗o m g o a l o r i e n t e d d e v e l o p m e n ts c h e m aw e r e2 21 4 5 趾d2 4 7 4 t 仇w 1 1 i c hw e r el o w e rm 锄t l l e p e m i s s i o no fa 鲥c u l t u r a la l l o c 撕o n 1 1 1 eo p d m a lr e s u l t sd 锄o n s 缸a t e dt l l a t g r e e no 玛a 1 1 i ce c o a 酣c 讪c u 】r e s h o u l db e l l i g l l l y r e c o m m e n d c dt 0f o m a 面c u l t u 】融t o u s ma n dl e i s u r ei n d u s 仃yi l lf u ) 【i a nla ：k eb 嬲i n ，a n dc e n n 司娩e d b r e e d i l 培p l o t sn e e dt o b ee s t a b l i s h e dw i mm r e e m m e n s i o n a lm o d e lo f i 北京化工大学硕士学位论文 e c o - t ：撇l i v e s t o c ka n dp o u l 仃y b e c a u s eo fm ef o mo fi n d u s t r i a le c o n 伽哕i nf u x i a nl a l 【eb a s i ni s p h o s p h a t eh i l la i l dp h o s p h o m sc h e 觚c a l ，w i l i c hb r o u g h ts e r i o u sp 0 1 1 谢o no f p h o s p h o m st om el a l 【e ，w ei n u s tt a k em e a s u r e st op r e v e mp o l l u t i o no ff u ) 【i 锄 l a k e b a s e do nt h ew a t e re n v i r o m e n t a lc 锄y i n gc a p a c i 吼d e v e l o p i i l gt h e p o t e n t i a lo ft o 耐s md e v e l o p m e mi nw a t e r s h e di sa 1 1i m p o r t a l l ti s s u ew 1 1 i c hn l e l o c a lg o v e m m e n tn e e d st 0c o n s i d e t h e r e f o r c ，i i l “sp 印e r ，w ee s t a b l i s h e d m es y s t e md y n 锄i c sm o d e lo fw a t e r s h e di n d u s 包呵a 1 1 dt o u d s me c o n o i i l i c d 吖e l o p m e n ts 仃a t e 鼢c o n s i d e 血gt 1 1 ec o d ，t na 1 1 dt po f 廿1 i e ep o l l l l 切n t i 1 1 d i c a t o r s ，s e t t i n gd e v e l o p m e n tp r o 伊锄ss u c ha si n 咖ad e v e l o p m e n tp r o g r 锄， t o t a li l i 仃o g e nc o n 扛o lp r o g r a m 锄dt o t a lp h o s p h o m sc o n 仃o lp r o g 姗，m r o u 曲 m ec o m p a r a t i v ea i l a l y s i so ft h e 廿1 r e ep r o 伊a m s ，w e 百v em ea d v i c e so nm e i i l d u s t r i a ld e v e l o p m e n ta l l dt o u d s n ld e v e l o p m e m k e yw o r d s ：w a t e re n v i r o n m e i 吻lc 锄y i l l gc a p a c i 饥s y s t e md y n a i i l i c s ， l a l 【ee u 们山c a t i o n ，e c o n o 血cd e v e l o p m e n ts 仃a t e g i e s ，f u ) ( i 锄l a l 【eb 嬲i n 1 4 研究内容及思路5 1 4 1 研究内容5 1 3 2 技术措施7 1 3 3 技术路线8 1 4 研究创新点l o 1 5 本章小结1 0 第二章抚仙湖流域概况 1 3 2 1 流域自然概况1 3 2 1 1 地理位置1 3 2 1 2 自然资源1 3 2 2 社会经济概况1 4 2 2 1 人口特征1 4 2 2 2 农业经济现状1 4 2 2 3 工业经济现状1 4 2 2 4 旅游业现状1 5 2 3 水环境污染污染物来源1 5 2 3 1 流域内生活废水污染1 5 2 3 2 畜禽粪尿污染1 6 2 3 3 农田径流污染1 6 2 3 4 磷矿山和磷化工污染1 7 2 3 5 旅游污染1 8 2 3 6 其它污染1 8 2 4 抚仙湖主要环境问题分析1 9 2 5 本章小结2 0 第三章抚仙湖流域农业经济发展战略。 2 l 3 1 系统分析2 2 3 2 系统流程2 3 3 3 模型方程2 7 3 3 1 状态方程2 7 3 3 2 速率方程2 7 3 3 3 辅助方程2 8 v 北京化工大学硕士学位论文 3 3 4 常数方程2 8 3 4 系统参数确定2 8 3 5 结果与分析2 8 3 5 1 两种方案变量取值2 8 3 5 2 两种发展方案结果2 9 3 5 3 方案对比分析3 4 3 6 发展建议及结论3 4 3 6 1 种植业发展3 4 3 6 2 畜禽养殖业发展3 5 3 6 3 结论3 5 3 7 本章小结3 6 第四章抚仙湖流域工业和旅游业经济发展战略3 7 4 1 系统分析3 7 4 2 系统流程3 8 4 3 模型方程及参数4 0 4 4 方案设定4 0 4 4 1 惯性发展方案4 0 4 4 2 总氮控制方案4 1 4 4 3 总磷控制方案4 2 4 5 结果与分析4 3 4 5 1 惯性发展方案4 3 4 5 2 总氮控制方案4 4 4 5 3 总磷控制方案4 5 4 5 4 方案对比分析4 6 4 6 发展建议4 7 4 6 1 工业发展建议4 7 4 6 2 旅游业发展建议4 8 4 7 本章小结4 8 第五章结论与展望。 5 1 5 1 结论5 1 5 2 展望5 1 5 3 本章小结5 2 参考文献。5 3 致 谢一5 7 研究成果及发表的学术论文 作者与导师简介。 5 9 。6 l c o n t e n t s c h a p t e r li n t r o d u c t i o n 。”l 1 1t h eb a c k g r o u n do f r e s e a r c h 1 2d o m e s t i ca n do v e r s e a sr e s e a r c ha c t u a l i 锣 1 2 1t h er e s e a r c ho f w a t e re n 访r o n m e n tc a r 黟i n gc a p a c i t ) r 1 2 2s v s t e md y n 删c su s e di nt h ef i e l do fw a t e r 1 2 3v a l l e ye c o n o i i l i cd e v e l o p m e n ts 仃a t e g y 1 31 1 1 e o r i e s 1 4m a i nr e s e a r c hc o n t t 舭dm e 锄m g 1 4 1m a i nr e s e a r c hc o n t a l t 嘶r o n m e mc a r r y i n g 1 2 2 c a p a c i 够3 3 4 5 5 1 4 2t e c h n i c a lm e a s u f e s 7 1 4 3t e c h n o l o 影m a d m a p 8 1 5i n n o v a d o n 1 0 1 6c h a p t e fs 哪m q 1 0 c h a p t e r 2t h eo v e n ，i e wo ff u 】| 【i a nl a k e b a s i n ”1 3 2 1 r h en a t i l r a lo v e 而e wo f f u ) 【i 锄l a l 【eb 豁i n 一1 3 2 1 1l o c a t i o n 1 3 2 1 2n a n l r a lr e u r c 笛1 3 2 2s o c i a le c o n o l i l v l 珥 2 2 1d e m o 掣a p h i cc h 嬲疵嘶s t i c s 1 4 2 2 2e c o n o i i l i cs i t u 撕0 no f a 如c u l t u r e - 2 2 3e c o n o r i l i cs i t u a t i o no f i n d l j s 眵 2 2 4 e c 0 n o l l l i cs i t u a t i o n o f t 0 面s m 2 31 1 1 e1 1 1 a j ns o u r c e so f w a t e rp o l l 砸0 np o l l u t a i l t s 1 5 2 3 1d 0 m e s t i c w 弱t e w a t e r p o l l u n o n 2 3 2a n i m a lm 锄ep o l l u t l o n 2 3 3a 舒c u l t l l r 甜n m o 行p o l l u 虹o n 2 3 4p h o s p h a t eh i l l 肌dp h o s p h o m sc h e i l l i c a lp o l l l n i o n 2 3 5t 0 耐s mp o l l 嘶0 n 2 3 6 吼h e rp o l l 砸0 n s 2 4a n a l y s i so fm em 萄o re n 、，i r o n m t a li 辎u e si nf u ) 【i 锄l a k e 2 5c h a p t e rs 眦m 棚y ” c h a p t e r 3a g i i c u l n i r a le c o n o l n i cd e v e l o p m e n ts t r a t h g yi nf m 【i a nl a k e b a s i n 。 3 1s y s t e m a n 由s i s 3 2s y s t 唧f l o w 3 3m _ 0 d e le q u 撕o n s 3 3 1l e v e le q u 撕o n 。2 1 2 2 2 3 一2 7 2 7 3 3 2 酗c ee q 岫五o n 2 7 3 3 3a u 对l i a r ye 小l 撕0 n 2 8 i 4 4 5 1 1 1 5 6 6 7 8 1 1 1 1 1 侣侉加 一 i ! 塞垡三奎兰堡主兰垡堡壅 一 - _ 一一一 3 3 4 c q n s t 锄te q u a t l o n 3 4s v s t e mp a r 锄e t e r s 3 5r e s u l t s 趾d 锄a l y s l s 3 5 1v 撕a b l ev 甜u e so f t w op r o g r 锄s 3 5 2r e s u l t so f t w op r o g r a n l s 3 5 3c o m p a r 撕v e 肌a l y s l so ft w op r o g r 锄e s 3 6d e v e l o p m e n tp r o p o s a i sa i l dc o n c l u s l o n s 3 ，6 1g r 0 、析n g i n d u s 仃y 3 6 2l i v e s t o c ka n dp o u l t 可b r e e d i n gi n d u s 仃y 3 6 3c o n c l u s i o n s 3 7c h 却t e rs l 蛐m a f y 2 8 2 8 2 8 2 8 2 9 3 4 3 4 3 4 3 5 3 5 3 6 c h a p t e r 4i n d u s 衄舳dt o u r i s m o n o “cd e v e l o p m e n t s t r a t e 科i nf u 】【i 蛆 l a k eb a s i n 。”- ”。j 7 4 1s v s t e ma n 出s i s j 7 4 2s v s t e mf l o w j 2 4 3m o d e le q u a t i o n sa n dp a r 锄e t e r s | 1 4 4n o g r 锄l s 嘶n g 4 0 4 4 1i i l e n i a ld e v e l o p m e n tp r 0 鲥吼叫 4 4 2n i 仃0 9 e nc o n t 】0 ld e v e l o p m e n tp r o 莎锄q i 4 4 3p h o s p h o m sc o n 仃0 lp r 0 鲫 4 5r e s u l t s 锄d 舭a l y s i s q ) 4 5 1i n e n i a ld e v e l o p m e n tp r o g r 锄 ) 4 5 2n i 仃0 9 e nc o n t f o ld e v e l o p m e n tp f 0 伊锄钾 4 5 3p h o s p h o n l sc o n 仃0 lp r 0 鲫n - 4 5 4 c o m p a r 撕v e 锄由s i s o f 吐l r e e p r 0 伊锄s 4 0 4 6d e v e l o p m 朗tp r o p o s a j s 叶 4 6 1i i l d u s t r i a ld e v e l o p m e n tp r 0 1 ) 0 s a l s 4 ， 4 6 2t o 面s mc i e v e l o p m 锄tp r o p o s a l s 4 石 4 7c h a p t e rs u m i 唧- 叶o c h a p t e r 5c o n c l u s i o n sa n dp r o s p e c t s ” 5 1c o n c l u s i o n s 5 2p r o s p e c t s 5 3c h a p t e r 如m m 啊 。5 l 5 1 5 l 5 2 r e f e r e n c e 。”5 3 t h a n k s 。 5 7 t h ee x p r e s s e dp a p e r si nt h eg r a d u a t ep e r i o d ”一”! 1 9 t h eb r i e fi n t m d u c t i o n so ft h ea u t h o ra n df a c u l 锣a d u s e r i i 6 1 第一章绪论 1 1 研究背景与问题的提出 第一章绪论 我国湖泊众多，面积大于1 k m 2 的湖泊有2 3 0 0 多个。而近年来，随着湖泊流域内 人口的膨胀，经济的高速发展，城市化进程的不断加快，大量含有氮、磷等营养物质 的生活废水、工业废水等排入附近的湖泊水体，使得我国的湖泊面临着严重的富营养 化问题。伴随着人类社会的发展，因社会经济规模过大、产业布局不合理和环保措施 不得力等引起的水环境问题日渐突出，并成为制约流域社会经济可持续发展的关键因 素。湖泊的富营养化和流域的社会经济发展模式是密不可分的，因此，基于湖泊流域 水环境承载力，研究湖泊流域内社会经济协调友好发展模式，制定适合湖泊流域特点 的社会经济发展战略逐渐成为研究我国湖泊富营养化控制工作的热点。 抚仙湖位于云南省玉溪市境内，流域面积6 7 4 6 9 k m 2 ，跨澄江、江川、华宁三县， 居滇中盆地中心，是我国最大的深水型淡水湖泊，是云贵高原上最为清澈和透明的湖 泊。它以优良的水质、自然陡立岩石湖岸和健康的湖泊生态系统著称，是我国贫营养 湖泊的典型代表。近十多年来，受流域经济增长，工业、农业及旅游业快速发展的影 响，抚仙湖的水质已经受到了一定的影响，通过中国环境科学学会、玉溪市环境科学 研究所组织的现场勘查、采样与分析，结果表明，虽然目前抚仙湖水体处于贫营养状 态，但抚仙湖的水质已经临近类水质的危险边缘，t n 、t p 时有超标现象，且沿岸 局部水域受到严重污染，处于超类，甚至水质状态。抚仙湖的主要污染源包括： 流域内居民生活废水的排放；流域内农业经济为主的发展方式所造成的农田径流 污染；流域内畜禽养殖产生的污染；工业点源污染，特别是东北部磷矿企业和磷 化工企业等；湖面干湿沉降、旅游业产生的废物等其他污染源。抚仙湖湖体储水量 大，污染物的输入对水体总体的水质影响不大，但长此以往必将加速湖体的衰老【1 。2 l 。 目前，对于湖泊水环境保护的研究主要集中在以下两个层面上：第一，保护湖泊 水环境。这样的目标层次主要是发挥湖泊天然水体的调蓄和生态作用，最大限度的使 湖泊保持天然状态，较少受到人为干扰，也即限制开发状态模式，并从该角度出发， 制定一些保护湖泊水环境的具体措施和办法，这样就存在着一个“靠水而不能吃水 的问题：第二，促进湖泊流域的经济发展。该目标层次主要是从湖区流域经济发展的 角度来考虑，使得湖区在农垦、养殖、航运、旅游、城市景观等经济开发活动中，尽 可能较少对湖泊水体的影响程度，尽量减少对湖泊水环境的破坏，但是，有经济最大 化这样一个目标，致使在湖泊水环境保护上，有很大的矛盾：另外，某些地方政府受 利益驱使，存在着对湖泊开发监管不力的可能。随着研究的深入开展和湖泊流域社会 经济规模和速度的发展，迫切需要将二者综合考虑，从水环境承载力的角度，保障湖 北京化工大学硕士学位论文 泊流域水环境和社会经济协调健康可持续发展。 针对抚仙湖的水环境问题，首先是要客观认识流域的水环境问题，从流域水环境、 工农业经济发展、社会整体进行考虑，找到一条适合抚仙湖流域的社会经济发展战略， 从源头上解决抚仙湖水环境保护的问题。以往的研究主要侧重于水环境容量的角度对 流域的社会经济发展模式进行优化，缺乏系统性、可持续性，所以从流域水环境承载 力的角度对流域的社会经济、环境等统筹考虑，合理规划，使得抚仙湖湖泊生态系统 处于健康水平，保障流域生态安全、经济安全和社会安全稳定。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 水环境承载力研究 承载力( c a n y i n gc 印a c 毋) 的概念最早来自于生态学，2 0 世纪6 0 年代以来，随 着人口、资源和环境问题的日益严重，人口和环境承载力得到了较多的研究和探讨， 在可持续发展领域，承载力概念也得到了极大地重视，而今，在生态规划与管理、环 境经济发展等领域都得到了广泛的应用。 水环境承载力( w a c e re n v i r o r l m 肌t a lc 锄y i n gc a p a c i 饥、v e c c ) 是承载力概念与水 环境领域的自然结合的产物，目前主要的研究集中在我国，国外的专门性研究比较少， 在对一些流域、海域和湖泊等水体进行生态学意义上的承载力研究和可持续发展的文 献中简单的涉及到。美国的切憋公司对佛罗里达k e y s 流域的承载能力进行了研究【3 】， b a n h o l o m e 、】根据水质、河口流体动力学和承载能力分析了洪都拉斯南部河口可能的 捕虾量。k fc h e n 【5 l 和p d u a n e 【6 l 也进行了类似的研究。 我国对水环境承载力的研究经历了3 0 年的蓬勃发展，可操作性不断提高，研究 内容、研究方法呈现出多样化的趋势，常规趋势法、模糊分析法、系统动力学模型、 多目标规划模型、主成分分析法、神经网络等理论逐渐被引入到该领域。赵卫等【7 】通 过建立水环境承载力多目标规划模型，运用情景分析方法，对辽宁省辽河流域的水环 境承载力进行研究。王志芸引、涂峰武1 9 l 、刘占刚1 0 】等分别对泸沽湖流域、西洞庭湖 流域和大沽河流域水环境承载力进行了研究，冯迹【1 1 】、张秀兰【1 2 1 、江明掣1 3 1 等分别对 安徽省合肥市、河北省、内蒙古呼和浩特市的水环境承载力进行了分析评价和模拟预 测。 但是，通过对前人文献调研可以发现这个问题，就是我国对水环境承载力的研究 大多是针对河流和城市的水环境承载力应用和量化，对湖泊水库的研究却十分稀少， 仅有部分学者在洞庭湖1 1 4 1 、鄱阳湖【1 5 1 、太湖【1 6 】的水环境承载力进行过研究。水环境 承载力领域的研究还远远未达到一个全面、系统的理论体系层面。而解决我国湖泊水 环境、水生态的问题，就要确定水环境对流域社会经济发展的速度和规模的承载程度， 2 第一章绪论 使得水环境与社会经济协调可持续健康发展。 1 2 2 系统动力学在水环境承载力领域的应用 系统动力学方法是一种分析研究信息反馈的专门学科，1 9 5 6 年由美国麻省理工学 院教授j w 福瑞斯特( j a yw f o 盯e s t e r ) 首创。系统动力学研究解决问题的方法是一种 定性与定量结合，系统、分析、综合与推理的方法。它是以定性分析为先导，定量分 析为支持，两者相辅相成，螺旋上升逐步深化、解决问题的方法。由于其采取的是系 统模拟的方法，可以完成许多数学方法所无法或者难以很好处理的对高阶次、多回路、 非线性复杂大系统的定量研究，因此，又被称为“战略与策略实验室”【1 7 1 。按照系统 动力学的理论、原理与方法分析研究实际系统，建立起定量模型与概念模型一体化的 系统动力学模型，各类决策者就可以借助计算机模拟技术在专家群体的协助下，对社 会、经济、生态、环境等一类复杂大系统的问题定性与定量地进行研究和决策。 目前，水环境承载力的研究必须建立在生态系统的良性循环和社会经济的可持续 发展之上，将“人口一社会一经济一生态一环境作为一个完整的系统来考虑。而随 着湖泊流域环境保护目标的提高，社会经济子系统与水环境子系统之间的关系亟需得 到协调，必须在较大的尺度( 如流域) 上，将社会经济子系统与水环境子系统相耦合， 建立二者之间的相互作用以及物质和能量在其中的流动和循环过程1 1 8 l 。 系统动力学方法在水环境承载力领域得到了很好的应用，c o s t a n z a 【1 9 】在p a l i e n t 流域建立了流域尺度的生态经济模型，利用系统动力学方法模拟流域周围土地利用格 局的变化对水环境的影响。方创琳和鲍超【2 0 】建立了黑河流域“水一生态一经济协调发 展耦合”的系统动力学模型，并通过动态模拟和综合调试，从众多的发展方案中选择 了“水一生态保护型发展方案 、“水一经济高效发展型发展方案、“水一生态一经济 协调型发展方案等三种有效方案。赵卫、刘景双等【2 l 】运用系统动力学原理，建立了 辽河流域水环境承载力仿真模型，揭示辽宁省辽河流域水环境承载力的动态变化及其 影响因素，并设计了四种水环境承载力调整方案，对水环境承载力的优化调整提供了 一定的参考。郭怀成等【2 2 】分析了城市水环境系统的特点，提出了城市水环境与可持续 发展的研究方法，并以山东淄博为例，建立了该地区水环境系统动态预测与决策模型， 进而研究城市水环境与社会、经济综合协调发展战略，并进行了评价。 1 2 3 流域经济发展战略研究 目前，专门针对湖泊水环境承载力约束条件下的流域社会经济发展战略进行的研 究还比较稀少，仅仅在部分文献中提到水环境承载力与社会经济发展的耦合作用和机 理，但还远远没有形成一个全面而成熟的体系。 北京化工大学硕士学位论文 湖泊流域是一个具有多层次结构和功能的复杂系统，由人口子系统、经济子系统、 生态子系统、环境子系统等组成。水环境的承载力状况对流域内的经济发展起着举足 轻重的作用，所以在研究流域社会经济发展战略时，应将水环境子系统作为系统的一 员，从“水环境子系统一自然生态子系统一社会子系统一经济子系统”耦合机理上综 合考虑水环境对流域人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力，确定适合于流域 水环境承载力的社会经济发展速度和规模。 上个世纪五六十年代以来，随着经济高速发展和城市化、工业化进程的极速推进， 日本的琵琶湖遭遇了严重的水质污染问题。日常的生活污水排放、工业污水等使得琵 琶湖的营养物质严重超过其水环境承载能力，导致了琥珀的富营养化，并引发了严重 的社会问题。1 9 7 2 1 9 9 7 年日本对琵琶湖流域实施了琵琶湖综合开发计划豳】，考虑湖 泊水体的承载能力，对流域的社会经济结构进行优化调整，最终使得琵琶湖的污染问 题得到了很好的解决。霞浦湖作为日本重要的淡水湖泊，由于夏季有毒蓝藻大量繁殖 和丝状蓝绿藻的存在，该湖水质严重恶化，湖水污染造成了严重的危害，日本政府通 过一系列生态工程的方法对污染湖区的水环境进行了修复。 周丰等【2 4 】考虑社会经济发展导致湖泊富营养化、水生态系统破坏和水资源开发失 衡，最终反馈人类且制约着社会经济持续发展，在对湿润区湖泊流域系统分析的基础 上，提出了湿润区湖泊流域水资源可持续发展的4 个关键点与4 个层次，并将该方法 用于定量评价四川邛海流域及其3 个子区域的水资源可持续发展程度。 综上所述，2 0 世纪6 0 年代以来，对于水环境承载能力的研究大多是在可持续发 展战略的框架下进行的，确保社会经济系统和水环境系统之间的协调可持续发展。国 外的部分研究基于流域、海湾、湖泊等水体生态学意义上的承载力，计算水体所能承 载的生物容量、水资源的使用限度、水质水文预测等。国内则在近年来，更多地吸取 了其他学科的优势成果，运用计算机技术及地理信息系统，使得环境承载力的内涵不 断的拓展和延伸，并在实践中得到了很好的完善和发展。 1 3 相关理论 1 9 8 7 年，以挪威首相布伦特兰夫人为首的世界环境与发展委员会向联合国提交了 我们共同的未来，书中，正式提出了“可持续发展”的概念。其后，可持续发展 理论与其他学科的理论进行了广泛的结合，不断融入新的内涵。可持续水环境管理是 可持续发展理论与水环境理论的自然结合，它强调了未来社会经济发展的变化与水环 境保护之间的关系，水环境承载力与可持续发展理论的相互连接，受到了学者的普遍 肯定，两者之间相辅相成。 在可持续发展理论的视角下，国内外的学者对水环境领域进行了研究。 k s c h a r t z o u l a k i s 等【2 5 希腊波利特岛的水环境综合治理提出了新的路径，即从技术、 4 第一章绪论 社会、经济等进行综合分析，以促进当地农业可持续发展模式的顺利推进。王方勇等 豳j 合可持续发展理论和国内外先进的水环境管理模式，探讨了在可持续发展概念下的 我国水环境管理模式。钱易和刘昌明【2 7 】了我国城市水资源开发利用的现状，从宏观的 角度对中国城市水环境综合治理开发提出了战略对策。 2 l 世纪水环境管理的目标就是要确保水环境与社会经济和生态环境协调健康可 持续发展，将“人口一社会一经济一生态一环境”作为一个系统来考虑，将水环境承 载力建立在社会经济的可持续