基于生态协同发展的区域水资源系统安全阈值分析理论与应用研究

区域发展必须以水资源的可持续利用为支撑，本项目基于水资源可持续利用的思想，综合运用大系统理论、突变理论和协同学理论，进行区域水资源系统安全阈值分析的基础理论研究、安全影响因子识别与分析、安全阈值分析，主要应用突变理论及生态协同的有关原理、方法来研究区域水资源系统安全的阈值分析方法，探讨区域水资源系统安全发展从量变到质变的突变转折点，寻求保持区域社会经济持续稳定增长的最佳结构和最高功效的水资源量值范围（水资源的最优更新能力），即在当前社会发展条件下区域水资源可利用量与可持续发展的长远目标之间的新的平衡点，并将上述理论、方法及模型应用于典型区域，达到区域社会、经济、环境、人口的协同发展。

区域发展必须以水资源的可持续利用为支撑，本项目基于水资源可持续利用的思想，综合运用大系统理论、突变理论和协同学理论，进行区域水资源系统安全阈值分析的基础理论研究、安全影响因子识别与分析、安全阈值分析，主要应用突变理论及生态协同的有关原理、方法来研究区域水资源系统安全的阈值分析方法，探讨区域水资源系统安全发展从量变到质变的突变转折点，寻求保持区域社会经济持续稳定增长的最佳结构和最高功效的水资源量值范围（水资源的最优更新能力），即在当前社会发展条件下区域水资源可利用量与可持续发展的长远目标之间的新的平衡点，先后进行了需水预测及供需平衡分析、区域水资源优化配置、安全阈值分析、区域水资源仿真模拟与评价、安全预警分析，分别采用了定额法、时间序列预测方法、灰色系统预测方法和回归分析法进行了需水预测计算，并基于此进行了供需平衡分析，在此基础上，分别建立了基于供需平衡和基于分质供水的多目标优化配置模型，并继续探讨了区域水资源安全阈值问题，分别建立了水资源安全阈值的尖点突变模型、区域水资源系统安全判别模型两个模型；与此同时，应用系统动力学定量描述了水资源与社会、经济和生态环境之间的影响关系，建立了水资源、水环境、社会和经济四个子系统的区域水安全系统动力学仿真模型，并建立了水资源预警指标体系，应用斜率变点分析法对预警系统进行突变分析，探寻描述警度、警限的划分方法。应用集对分析理论，将天津市水资源“水多”（即供水大于需水，出现洪涝灾害）和“水少”（即供水小于需水，出现干旱灾害）视作一个集对，对天津市水资源预警系统进行分析，并进一步提出了区域水资源安全管理对策与措施。并将上述理论、方法及模型应用于典型区域，达到区域社会、经济、环境、人口的协同发展。