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水生态承载力的研究进展摘要: 生态承载力是目前资源，生态及环境研究的热门问题之一。
本文阐述了承载力的概念演化、研究发展，以及水生态承载力的概念、特点和研究方法。
最后提出了今后流域水生态承载力的研究重点和方向。
关键词: 生态承载力；水生态承载力随着人口的增长及社会经济的发展，水环境恶化和水资源短缺受到人们越来越多的关注，并发展成为全球性的问题。
对水资源和水环境的各项研究纷纷展开，而生态承载力的研究，将有助于政府决策部门做好水资源的调控和管理，己引起学术界和政府部门的高度重视，因而成为当下研究的重点和热点。
1 承载力概念的发展承载力一词出自生态学。
1921年，帕克和伯吉斯提出承载力的概念：某一特定环境条件下（主要指生存空间、营养物质、阳光等生态因子的组合），某种个体存在数量的最高极限[1]。
经过八十多年的发展，承载力的概念也发生了很大的变化。
如（表1）[1,2]表1 承载力概念的发展Tab1. The developments of carrying capacity conceptions可以看出，承载力概念的发展本质上是对现实社会发展中出现的问题的反映。
80年代后，可持续发展的思路提出并被重视，生态完整是实现可持续发展的基本和首要条件。
于是提出了生态承载力的概念。
高吉喜定义生态承载力的概念为：生态系统的自我维持、自我调节能力、资源与环境的供容能力及其可维育的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。
[1]。
生态承载力在实际应用中存在指标量化的困难。
由此一些学者提出水生态承载力，从水生态系统入手研究并发展完善生态承载力。
目前关于水生态承载力并无统一的概念和完善的理论体系。
水生态承载力和之前的承载力概念相比，它更关注于流域承载状况，以及在保证水生态系统健康发展下，解决水资源与社会经济发展之间的矛盾。
2 水生态承载力的特征⑴水生态承载力的客观存在性。
在某一特定时空和状态下，水生态系统的自我调节能力、水资源供给能力和纳污能力，所能支撑的人口及社会可持续发展的规模都是定量的。
城市供水系统多水源联合调度模型及应用摘要：为了增加供水区水资源的承载能力，促进社会、经济、环境可持续发展，本文基于网络拓扑的多水源联合供水优化调度模型，并以某市供水系统为例，探讨了模型的应用。
关键词：水资源；联合调度；优化配置水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，又是生态环境的控制性要素。
随着城市经济社会的发展，供水状况已经是城市发展水平和潜力的一个重要标志，研究城市水源优化调度对城市经济社会发展显得十分必要。
1基于网络拓扑的多水源联合供水优化调度模型1.1 网络拓扑结构分析为了将供水网络拓扑信息处理成调度模型可利用的形式，本文建立了节点间的拓扑关系矩阵：系统中有的水源(如地表水、外调水)通过水厂配置到分区用户，而有的水源(如拥有自身配套工程的再生水、海水淡化等)则可简化为直接配置到用户，故将进水厂水源与水厂间的拓扑关系矩阵定义为X，xi，j代表i水源与j水厂的连通供水关系，若连通则xi，j=1，否则xi，j=0;将水厂与分区用户间的拓扑关系矩阵定义为Y，yj，kl代表j水厂与k分区l用户的连通供水关系，若连通则yj，kl=1，否则yj，kl=0;将非进水厂水源与用户间的拓扑关系矩阵定义为Z，zn，kl代表n水源与k分区l用户的连通供水关系，若连通则zn，kl=1，否则zn，kl=0。
例如，图1的拓扑关系矩阵：（1）1.2 模型建立1.2.1目标函数(1)社会效益最大以系统缺水量(Slack)最小表征。
（2）式中Dkl，t为t时段k分区l用户需水量;Sj，kl，t为t时段j水厂供给k分区l用户的水量;W0n，kl，t为t时段n非进水厂水源供给k分区l用户的水量;L、K、J、N、T分别为用户、分区、水厂、非进水厂水源和时段的数目。
(2)系统的年供水成本(Ctotal)最小此处的供水成本价格是指原水价格，进水厂水源的成本计算节点为水厂，非进水厂水源的计算节点为分区用户，本研究从决策者的角度出发，在权衡社会效益的同时寻求相对较低的城市购水成本。
水资源承载力评价关键因子与高效评价方法研究目录一、内容描述 (2)1. 研究背景 (2)2. 研究意义 (3)3. 研究目的与内容 (4)二、理论基础与研究方法 (5)1. 水资源承载力概念及内涵 (7)2. 国内外研究现状综述 (8)3. 关键因子识别方法 (10)4. 高效评价方法选择 (11)三、水资源承载力关键因子识别 (12)1. 数据收集与处理 (13)2. 关键因子筛选与确定 (14)3. 关键因子解释与应用 (15)四、水资源承载力高效评价方法研究 (17)1. 评价指标体系构建 (18)2. 评价方法选择与比较 (20)3. 评价流程设计 (21)4. 评价实例分析 (22)五、结论与建议 (24)1. 研究成果总结 (25)2. 政策建议 (26)3. 研究不足与展望 (28)一、内容描述随着全球水资源日益紧张，水资源承载力评价已成为水资源管理领域的重要课题。
本研究旨在深入探讨水资源承载力的关键因子，并建立高效的评价方法体系。
通过系统梳理国内外相关研究成果，结合实地调查与数据分析，识别出影响水资源承载力的主要自然、社会和经济因子。
运用定性与定量相结合的方法，构建了水资源承载力的综合评价指标体系，包括水资源量、水环境质量、水资源开发利用程度等多个一级指标以及若干个具体可量化的二级指标。
在评价方法上，本研究创新性地引入了大数据分析技术，结合机器学习算法，实现了对水资源承载力状态的实时监测与动态预测。
通过与传统评价方法的对比验证，证明了新方法在精度和效率上的显著优势。
本研究还针对不同区域的水资源特点，提出了针对性的提升策略和建议，为水资源管理的科学决策提供了有力支撑。
本研究不仅揭示了水资源承载力的关键因子，而且建立了高效的评价方法体系，对于推动水资源保护与利用的可持续发展具有重要意义。
1. 研究背景随着全球人口的增长和工业化进程的加速，水资源短缺和水污染问题日益严重，已成为全球性的生态环境难题。
水资源承载力研究在总结区域水资源承载力研究历史和现状的基础上，研究了水资源承载力的概念。
在分析区域水资源承载力影响因子之后，总结了水资源承载力指标设计的方法及其水资源承载力一般的计算方法。
标签：水资源承载力；指标设计；计算方法1 引言作为可持续发展研究和水资源安全战略研究中的一个基础课题，水资源承载力自20世纪80年代由我国学者提出后，已引起学术界高度关注并成为当前水资源科学中的一个重点和热点研究问题。
2 水资源承载力的定义施雅凤：水资源承载力是指某一地区的水资源，在一定社会历史和科学技术发展阶段，在不破坏社会和生态系统时，最大可承载容纳的农业、工业、城市规模和人口的能力。
是一个随着社会、经济、科学技术发展而变化的综合目标。
夏军：水资源承载力是一个度量区域社会经济发展受水资源制约的阈值，它通常用满足生态需水的可利用水量与社会经济可持续发展有限目标需求水量的供需平衡退化到临界状态所对应的单位水资源量的人口规模和经济发展规模等指标表达。
龙腾锐：水资源承载力是在一定的时期和技术水平下，当水管理和社会经济达到最优化时，一定区域的水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平（或最大可持续发展水平）。
综合上述水资源承载力定义，就指标的表现形式来说，可以分为三种：一是支持人口规模论；二是支持人口规模和经济规模；三是支持经济规模论。
其最终表现形式不同，但都强调了支撑能力的概念。
3 水资源承载力国内研究进展（1）研究进展。
第一阶段（20世纪80年代后期-1995年），水资源研究理论的延伸与水资源承载力概念的形成阶段。
这一阶段水资源承载力的概念、理论与计算方法等都还处于萌芽状态，研究案例也相对较少。
第二阶段（1996年-2000年），水资源承载力的开拓性与探索性研究阶段。
这期间不但政府加大了对水资源战略问题研究的支持力度，而且国内学者在水资源承载力的理论基础、指标体系、评价模型（方法）等方面也做了大量的研究工作，为我国水资源承载力全面、系统的研究奠定了良好的基础。
1 水资源承载力1.1 承载力概念提出承载力，又称承载能力、承受能力，最初它是物理学中力学的概念，结构物如地基、柱体、构筑体等根据自身的密度、质量、体型、空间各向尺寸和相对位置等力学特性，对外部或其他结构物的抵抗能力，具有力学中压强的量纲如kg/cmZ、N/cm，，是衡量结构物内在构成和联系的属性，反映结构物对外部环境贡献的相对能力的大小。
随着科学的发展、人类文化的进步和思想观念的更新，承载力的概念逐渐延伸到心理学、环境、生态、资源等领域，如俗称的心理承受能力、生态承载能力、经济承载能力、资源承载能力、土地资源承载力等等，它们己经没有了力学的量纲，是抽象的概念。
这些概念虽然都有一个共同的含义，即试图表达出受体对载体的贡献大小，但在各个领域都有各自特定的、狭义的定义，量纲、表达方式并不统一。
从物理概念到生态、资源的抽象概念，承载力经过了逐步演化的复杂过程。
最初借用承载力一词的其他学科是群落生态学，其含义是“某一特定环境条件下某种生物个体存在数量的最高极限”。
承载力理论在实践中的最初应用领域是畜牧业。
在北美、南美及亚洲草原地区，由于草地开垦、过度放牧等原因，土地开始退化，为有效管理草原和取得最大经济效益，一些学者将承载力理论引入到草原管理中，随之草地承载力、最大载畜量等相关概念相继被提出。
随之出现的另一概念是土地承载力，这一概念的提出是在全球人口不断增加，耕地面积日趋减少，人类面临粮食危机的背景下产生的。
同样人口的增长和工业化的快速发展使资源的消耗急剧增加，承载力的概念逐渐被资源领域所采纳。
水资源承载力是随着全国乃至全球范围内水问题的产生、水资源的紧缺严重影响了人类发展的情况下应运而生的。
承载力理论在实践中的最初应用领域是畜牧业，出现了草地承载力、最大载畜量等概念。
自20世纪中叶以来，随着人口的增长和经济的发展，资源短缺、生态环境恶化等问题日趋严重。
人们不得不从资源的角度研究其所能支撑的社会经济发展规模，以保证社会经济的可持续发展。
2008年5月水 利 学 报SH UI LI X UEBA O 第39卷 第5期收稿日期:2007207219基金项目教育部新世纪优秀人才支持计划(6);清华大学基础研究基金(q 5)作者简介郝增超(),男,山东招远人,硕士生,主要从事水文水资源研究。
2z 5@文章编号:055929350(2008)0520557205基于栖息地模拟的河道生态需水量多目标评价方法及其应用郝增超,尚松浩(清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084)摘要:本文提出基于栖息地模拟法的多目标评价法计算河道生态需水量,以加权可利用面积(W UA )最大和流量最小为目标,采用理想点法进行求解。
该方法综合考虑了生态用水和经济用水,提供了一个栖息地保护和经济用水相协调的最优河流生态需水量。
最后以鱼类作为指示物种,对新疆额尔齐斯河中游鱼类产卵期的河道生态需水量进行了计算。
计算结果表明,其生态流量为78m 3/s ,占该河段多年平均流量的74%。
该结果比直接采用栖息地模拟法计算的结果小,但该生态流量可以对河流栖息地提供足够的保护,且较好地协调了生态用水和经济用水的矛盾。
关键词:河道生态需水量;栖息地模拟法;多目际评价法中图分类号:X143;T V13112文献标识码:A 1 研究背景随着人们对河流水资源利用程度的不断提高,河水流量减少、水污染加剧以及生态恶化等问题逐渐涌现,河流生态需水量的研究也逐渐引起了人们的关注。
生态需水量的研究在概念上还存在着如生态需水、生态用水等用法,这些概念之间的区别和联系并不明确[1],而且也经常相互替代。
为了研究方便,本文所研究的生态需水是特指河道内流量(instream flow ),即在某一个特定河流或者河段保持现有水生栖息地和鱼群的足够水量[2]。
河道内生态需水量的研究方法主要有:水文学方法、水力学方法、栖息地方法和整体法等。
水文学方法有T ennant 法、7Q10法、RV A 法等,水力学方法有湿周法、R2CR OSS 法等,栖息地方法有(加权)有效宽度法、栖息地模拟法(Physical Habitat S imulation S ystem ,PH A BSI M )和河道内流量增加法(Instream F low Incremental Methodology ,IFI M)等,整体法有构筑模块法(BBM)法等。
