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变化环境下人水关系模拟及适应性策略研究

作　者: 陶洁
导　师: 左其亭
学　校: 郑州大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 人水关系变化环境影响机理模拟模型适应性策略气候变化
分类号: X24
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

人与水相互依存、相互制约、密不可分,其关系影响着人类社会的发展,决定着自然环境的状态。随着经济社会的发展,人类活动的加剧以及气候变化的凸显,人和水的矛盾越来越突出,人与水的关系也越来越受关注。开展变化环境下的人水关系研究显得非常重要,是改善生态环境,实现人水和谐、经济社会可持续发展的有效途径。本文总结国内外研究现状及存在的问题,从分析人水关系的演变历史、人水关系的概念内涵着手展开研究,研究内容主要包括以下几个方面：(1)人水关系主要影响因子识别及变化环境对人水系统影响机理的研究。从人文系统、水系统、人水系统相互作用三方面建立人水关系的影响因子集,对因子进行主成分和独立性分析。同时分别开展了人类活动、气候变化对人文系统和水系统的影响作用机理研究,探讨了其对水资源影响的量化方法。(2)变化环境下人水关系模拟模型的建立。运用嵌入式系统动力学方法,在经济社会系统动力学方程中耦合水资源转化方程、污染物质量平衡方程,模拟人水关系,并以人类活动与气候变化为输入因子,耦合变化环境下的人水关系模拟模型。运用和谐论的理论方法,来综合衡量人水关系的和谐程度。(3)调控模型的建立及适应性策略的制定。以人水和谐目标为准绳,从经济社会系统、水资源系统、气候情景以及人类活动四方面入手设置各种调控方案,构建人水关系调控模型。此外,分别制定了人类活动、气候变化对人水系统多方面影响的适应性策略。(4)以河南省为研究区,开展应用实例研究。运用SPSS软件识别出影响人水关系的主要因子,模拟现状年2008年及目标年2030s(2021-2040)不同气候情景A2、B1下的人水关系,并设置4种调控方案对2030sB1情景下的人水关系进行计算。结果表明：现状年和目标年河南省人水关系均属于“较不和谐”,但相比A2情景,Bl情景下的人水关系更紧张；河南省水污染较严重；来水条件在人水关系中起重要作用；采用调控措施组合的效果要比单一措施要好。最后给出了河南省变化环境下的人水关系适应性策略。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
引言  10-12
1 绪论  12-24
  1.1 研究背景及研究意义  12-13
    1.1.1 研究背景  12-13
    1.1.2 研究意义  13
  1.2 国内外研究现状  13-20
    1.2.1 国内研究现状  14-17
    1.2.2 国外研究现状  17-20
  1.3 研究中存在的问题  20
  1.4 主要研究内容及技术路线  20-24
    1.4.1 主要研究内容  20-22
    1.4.2 技术路线  22-24
2 人水关系概念、内涵及主要影响因子识别  24-33
  2.1 人水关系的演变历史  24-26
  2.2 人水关系的概念及内涵  26-28
    2.2.1 概念  26-27
    2.2.2 内涵分析  27-28
  2.3 主要影响因子识别  28-33
    2.3.1 影响因子集  28-32
    2.3.2 识别方法  32-33
3 人类活动及气候变化对人水系统的影响作用机理  33-42
  3.1 人类活动、气候变化与人水系统  33
  3.2 人类活动对入水系统的影响作用机理  33-37
    3.2.1 人类活动对水系统的影响作用机理  34-36
    3.2.2 人类活动对水资源影响量的计算  36-37
    3.2.3 人类活动对人文系统的影响作用机理  37
  3.3 气候变化对人水系统的影响作用机理  37-42
    3.3.1 气候变化概况  37-38
    3.3.2 气候变化对水系统的影响作用机理  38-39
    3.3.3 气候变化对水资源影响量的计算  39-40
    3.3.4 气候变化对人文系统的影响作用机理  40-42
4 变化环境下的人水关系模拟  42-51
  4.1 人水关系模拟模型构建  42-47
    4.1.1 系统动力学模型简介  42
    4.1.2 嵌入式系统动力学模型简介  42-43
    4.1.3 人水关系模拟概念模型  43
    4.1.4 人水关系模拟方法  43-47
  4.2 气候情景模拟  47-48
    4.2.1 排放情景简介  47-48
    4.2.2 未来气候变化预测  48
  4.3 人类活动情景模拟  48
  4.4 变化环境下人水关系模拟方法步骤  48-51
    4.4.1 模拟步骤  48-49
    4.4.2 人水关系和谐度评估  49-51
5 人水关系调控模型及适应性策略研究  51-66
  5.1 调控模型  51-52
  5.2 调控方案设计  52-53
  5.3 适应性策略研究  53-66
    5.3.1 适应性策略定义及制定原则  53-54
    5.3.2 人类活动对人水系统影响的适应性策略  54-56
    5.3.3 气候变化对人水系统影响的适应性策略  56-66
6 实例应用  66-90
  6.1 河南省人水关系影响因子识别  66-71
    6.1.1 河南省概况  66-67
    6.1.2 河南省人水关系因子识别  67-71
  6.2 河南省不同情景下的人水关系模拟  71-83
    6.2.1 资料来源及计算条件说明  71-73
    6.2.2 现状年人水关系模拟  73-75
    6.2.3 2030年A2和B1情景下的人水关系模拟  75-83
  6.3 人水关系调控方案及结果分析  83-86
    6.3.1 调控结果  83-86
    6.3.2 主要结论  86
  6.4 适应性策略  86-90
7 结论及展望  90-93
  7.1 结论  90-91
  7.2 主要创新点  91
  7.3 展望  91-93
参考文献  93-99
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  99-101
致谢  101

变化环境下人水关系模拟及适应性策略研究

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