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流域水安全问题关系国家战略安全,同时也影响着国家的可持续发展进程,因而,保障流域水质,保证人民生活用水健康,合理发展流域区域内经济是我国水环境管理决策的应有之义。本文以抚仙湖为例,通过对流域的生态安全进行评估,在进一步掌握调控方向之后,对流域区域范围内的产业结构进行优化,并根据优化结果提出了一二三产业结构调整和水环境改善的建议。 首先,在总结目前国内外生态安全的主流评估概念模型方法的基础上,根据抚仙湖流域特点构建了评估方法体系。方法体系包括:以PSR概念模型进行备选指标的确认,并通过相关数学方法进行指标优选,根据地表水标准和相关研究确定评估标准,利用多准则决策模型确定指标权重,最后根据加权算术平均的综合指数法,计算得出生态安全综合指数。评价结果表明,2010年,抚仙潮流域的生态安全指数为53,属于“警戒”评估等级;从方案层的压力、状态和响应来看,抚仙潮流域的压力指数得分较低,处于“较危险”水平,水质状态得分较高,处于“较安全”等级,响应指数反映了抚仙湖流域水污染控制水平,处于“较危险”等级,确定抚仙湖的生态安全状况。 之后,利用系统动力学的方法,将抚仙湖流域区域内的社会-经济-水环境系统划分为城镇生活、农村生活、种植业、规模化畜禽养殖业、工业和水环境六个子系统。并从压力——状态——响应角度建立了每个子系统的发展规模、产污量、排污量、入河量、入湖量和水环境响应模块。通过指标的调控潜力分析,耕地面积、化肥施用强度、农村生活污水处理率、畜禽养殖业集中处理率和中水回用率是具有最大改善抚仙湖生态安全的关键指标,而人口数量则是恶化水质的调控指标。通过实现环境保护中目标和高目标情景,抚仙湖的生态安全等级有望从“较安全”提高到“安全”等级。从而确定调控的方向。 最后,通过ILP区间规划模型建立起抚仙湖流域产业经济效益最大化优化模型,并以社会-经济-水环境相关因素为约束条件,构建总磷入湖负荷的两个情景,通过优化结果来确定未来区域范围内的总经济效益,产业调整以及水环境质量的近、中、远期战略性规划。