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随着城市水资源短缺和水环境恶化的加剧,减少经济增长中的水资源消耗和水污染物质排放,提高经济增长质量,成为经济、水资源和水环境可持续发展的必然选择。本研究旨在通过经济系统、水资源系统和水环境系统间的物质流动和价值创造,运用投入产出最优化方法将绿色GDP增长与水资源利用、水环境保护动态耦合,构建以绿色GDP最大化为目标函数的水资源优化配置动态模型,模拟研究水资源利用、水污染物质排放的总量和强度双重调控下,南水北调东线工程节点城市和煤炭资源枯竭型城市——枣庄市2013-2035年最优的水资源分配路径和水环境改善路径,为地区发展规划提供科学参考。主要工作和创新性成果如下:(1)构建了基于绿色GDP增长的水资源优化配置动态模型。将经济增长的水资源和水环境成本内生化,从动态视角模拟绿色GDP增长目标下的水资源优化配置,体现了水资源利用的经济效益、生态效益和资源利用效率的有机统一,在绿色GDP指标核算框架的基础上实现了对绿色GDP增长的动态模拟研究。(2)通过情景模拟发现,水资源利用和水污染物质排放的总量和强度调控对经济增长和水污染物质减排均存在边际效用递减的规律,为科学制定水资源利用与水污染物质减排目标提供了理论依据。四种情景中,在用水强度年下降率下限、COD和氨氮总排放量年减排率下限、排放强度年下降率下限分别为3%、2%、5%的设定下,枣庄市可以实现最优的绿色GDP增长、水资源分配和水污染物质减排。(3)最优情景下,枣庄市实现经济增长、水资源分配和水环境改善的路径是:通过再生水利用提高供水量、改善用水结构;水资源要素向低水耗、低产污的部门流动,带动产业结构调整、提高用水效率、降低排污强度;通过污水的末端治理,减少污染物质排放,并提供再生水的生产。2013-2035年,再生水供应占比提升至31.95%,成为第二大供水来源;三大产业产值结构调整为0.64:36.62:62.74,地区绿色GDP和实际GDP分别以5.96%和5.88%的年均增速增长;用水强度由42.33m~3/万元下降至14.88m~3/万元;COD和氨氮排放强度分别降至0.18吨/亿元和0.34吨/亿元;COD产生量和排放量分别减少87.28%和93.52%,氨氮产生量和排放量分别减少36.92%和41.42%;共需投入116.40亿元用于末端治理政策的补贴。