一种滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法及应用技术方案

本发明专利技术公开了一种滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法及应用，该方法通过关键控制变量构建以水资源供需平衡及经济、社会与环境协调发展为目标的滨海城市水资源可持续利用系统。根据滨海城市的水资源供需及开发利用类型，首先将系统划分为供水系统和需水系统。然后确定滨海城市水资源可持续利用系统的关键控制变量，通过调整关键控制变量模拟滨海城市水资源可持续利用的结构、效率等动态变化。最后，根据调整后的关键控制变量，达到滨海城市水资源供需平衡，满足水资源可持续利用及社会、经济与生态环境协调发展等目标。本发明专利技术首次提出了针对于滨海城市的水资源可持续利用“经济

【技术实现步骤摘要】
一种滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法及应用


[0001]本专利技术属于水资源可持续利用
，具体地，是规划和实施滨海城市水资源可持续开 发利用的系统的方法。

技术介绍

[0002]水资源是人类生存和发展不可替代的自然资源，是实现经济社会和生态环境可持续发展的 物质基础，是战略性的经济资源，是综合国力的有机组成部分，是人口、经济、社会与资源、 环境、生态等因素协调发展的关键控制性因素。
[0003]由于我国经济社会发展过程中的特殊性，目前水资源问题已成为制约我国许多滨海城市经 济社会和生态系统可持续发展的关键因素，也决定了今后我国各城市实行以水资源可持续开发 利用支撑整个经济社会和生态环境可持续发展战略的必要性。
[0004]滨海城市经济相对较为发达，并且随着经济的持续发展和人民生活水平的提高，对水资源 的需求量越来越大，水资源供需矛盾更加尖锐化，因此，更需要水资源可持续利用的相关方法 或模型。当前，本领域亟需针对滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对滨海城市水资源短缺制约着城市经济社会与生态环境可持续发展这一问题，提 出一种滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法，通过关键变量控制法建立以水资源供需平 衡为主要目标的滨海城市水资源可持续利用系统，实现城市化发展过程中水资源可持续利用， 达到城市经济、社会与生态环境协调发展的目的，方法客观，具有普适性。
[0006]本专利技术一种滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法，所述构建方法是基于关键控制变 量法；方法是：
[0007]首先，根据滨海城市的水资源供需及开发利用类型，将系统划分为供水系统和需水系统； 其中，供水系统包括地表水供水系统、地下水供水系统、再生水供水系统、海水淡化供水系统 4个子系统；需水系统包括农业用水系统、工业用水系统、生活用水系统、城市环境用水系统 4个子系统；
[0008]然后，构建滨海城市水资源可持续利用系统，确定系统中的关键控制变量；通过调整关键 控制变量模拟滨海城市水资源可持续利用的结构、效率等动态变化；
[0009]最后，根据调整后的关键控制变量，计算滨海城市水资源供需差额是否满足供需平衡的关 系；使调整后的关键控制变量能满足滨海城市水资源可持续利用及社会、经济与生态环境协调 发展等目标。
[0010]具体地，步骤如下：
[0011](1)根据滨海城市的水资源供需及开发利用类型对水资源进行分类；按水资源供需及开 发利用类型将城市水资源可持续利用系统划分为地表水供水系统、地下水供水系
统、再生水供 水系统、海水淡化供水系统4个可供水子系统，和农业需水系统、工业需水系统、生活需水系 统、城市生态环境需水系统4个需水子系统，其中地表水可供水量又进一步分为城市蓄水量、 城市引水量、城市提水量3种类型；所述可供水系统和需水系统需要包含城市所有水资源；
[0012]滨海城市水资源分类后的数学表达式可概括为：
[0013]W
城市可供水量
＝W
地表水供水量
+W
地下水供水量
+W
再生水供水量
+W
淡化水供水量
[0014]W
地表水供水量
＝W
蓄水量
+W
引水量
+W
提水量
[0015]W
城市总需水量
＝W
生活需水量
+W
工业需水量
+W
农业需水量
+W
生态环境需水量
；
[0016](2)构建滨海城市水资源可持续利用“经济
‑
社会
‑
生态”系统，确定系统的关键控制变 量；遵循科学性、整体性和可行性原则，选取位于系统起始点，起到关键作用的变量作为系统 的关键控制变量；
[0017](3)通过调整关键控制变量模拟城市水资源利用动态；实施各种节水措施的同时不限制 经济的增长速度，增大城镇化率；
[0018](4)根据调整后的关键控制变量，计算城市水资源供需差额是否满足供需平衡的关系， 检验是否满足滨海城市水资源可持续利用的发展要求，是否满足滨海城市经济、社会、资源与 环境协调发展的要求；若不满足则重新调整关键控制变量，直至满足要求。
[0019]所述步骤(2)选取的关键控制变量需位于系统的起始点，且必须为对城市水资源可持续 利用起到关键影响的变量：工业产值增加率、万元工业产值用水量、城市化率、人口增长率、 绿地道路用水定额、城市生活用水定额、农村生活用水定额、农业灌溉用水定额、污水处理率、 污水回用率、淡化水产能、引调水供水量、蓄水供水量。
[0020]所述步骤(3)，首先考虑实施各种节水措施与技术达到降低城市与农村生活用水定额、万 元工业产值用水量、绿地道路用水定额、农田灌溉用水定额等目的；其次不限制城市的经济发 展与城市化水平的增长速度；同时加大城市污水处理与雨水收集力度，提高污水再生利用率， 发展海水淡化技术与产业，科学建设引调水与蓄水工程，从总体上增强城市供水能力。
[0021]所述步骤(4)，所述调整关键控制变量的具体措施需结合滨海城市水资源实际开发利用情 况和规划发展要求，遵循科学性、整体性和可行性原则。
[0022]本专利技术基于关键控制变量法的构建方法构建得到的滨海城市水资源可持续利用“经济
‑
社 会
‑
生态”系统，是一个复杂系统，是水资源与人口、经济、生态环境相耦合构成的水资源可 持续利用社会经济生态系统。
[0023]本专利技术可以应用于滨海城市水资源可持续利用相关规划设计中，包括：
[0024](1)为滨海城市水资源部门开展水资源可持续利用相关工程的规划设计提供方法理论指 导。
[0025](2)为解决滨海城市水资源可持续利用中的各种问题提供理论与实践参考。利用本专利技术 方法，为滨海城市水资源可持续利用状况作出评估，识别影响当地水资源可持续利用的主要因 子，从而为政策制定提供依据。
[0026](3)通过本专利技术方法构建水资源高效利用体系，确定各种水资源的优先级，为进一步制 定虚拟水战略规划、及应该采取哪些措施使水资源可持续发展呈现良好态势提供指导，为其它 缺水城市制定水资源可持续利用体系提供借鉴。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：
[0028]1、本专利技术首次提出了针对于滨海城市的水资源可持续利用“经济
‑
社会
‑
生态”系统的构 建方法；
[0029]2、本专利技术将影响滨海城市水资源可持续利用的关键因素统筹为13个可控的关键控制变量， 具有广适性，保证了滨海城市采用该系统方法开展系统研究、工程设计规划等的科学性、有效 性；
[0030]3、本专利技术较其他方法可以简单直观地对滨海城市水资源可持续利用性进行分析与评价， 易于推广使用。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法，其特征是，所述构建方法是基于关键控制变量法；方法如下：首先，根据滨海城市的水资源供需及开发利用类型，将系统划分为供水系统和需水系统；其中，供水系统包括地表水供水系统、地下水供水系统、再生水供水系统、海水淡化供水系统4个子系统；需水系统包括农业用水系统、工业用水系统、生活用水系统、城市环境用水系统4个子系统；然后，构建滨海城市水资源可持续利用系统，确定系统中的关键控制变量；通过调整关键控制变量模拟滨海城市水资源可持续利用的结构、效率等动态变化；最后，根据调整后的关键控制变量，计算滨海城市水资源供需差额是否满足供需平衡的关系；使调整后的关键控制变量能满足滨海城市水资源可持续利用及社会、经济与生态环境协调发展等目标。2.如权利要求1所述的滨海城市水资源可持续利用系统的构建方法，其特征是，具体步骤如下：(1)根据滨海城市的水资源供需及开发利用类型对水资源进行分类；按水资源供需及开发利用类型将城市水资源可持续利用系统划分为地表水供水系统、地下水供水系统、再生水供水系统、海水淡化供水系统4个可供水子系统，和农业需水系统、工业需水系统、生活需水系统、城市生态环境需水系统4个需水子系统，其中地表水可供水量又进一步分为城市蓄水量、城市引水量、城市提水量3种类型；所述可供水系统和需水系统需要包含城市所有水资源；滨海城市水资源分类后的数学表达式可概括为：W
城市可供水量
＝W
地表水供水量
+W
地下水供水量
+W
再生水供水量
+W
淡化水供水量
W
地表水供水量
＝W
蓄水量
+W
引水量
+W
提水量
W
城市总需水量
＝W
生活需水量
+W
工业需水量
+W
农业需水量
+W
生态环境需水量
；(2)构建滨海城市水资源可持...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋，张相忠，刘兵，陈飞勇，沈雪，杨志刚，徐林煦，许思思，宋扬，付萍杰，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：