區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)視域下廣東省水資源承載力研究

，， ，2

(1.中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院，北京 100048；2.山東省低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，山東 淄博 255012)

1 研究背景

面對愈發(fā)嚴(yán)重的水資源形勢，2011年中央1號文件和中央水利工作會議明確要求實行最嚴(yán)格水資源管理制度，確立水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”，從制度上推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水資源水環(huán)境承載能力相適應(yīng)[1]。其中，作為經(jīng)濟(jì)與人口大省，廣東省是全國各省市中唯一分水指標(biāo)階段遞減的省份，其率先制定適宜本地區(qū)的最嚴(yán)格水資源管理實施方案與考核辦法，試圖加速形成水資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的倒逼機制。尤其是近年來，廣東省通過制定并發(fā)揮良好的政策導(dǎo)向作用，在創(chuàng)建節(jié)水型社會方面取得了相對顯著的成效。但是受地區(qū)資源稟賦、經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口流動等多要素影響，地市之間用水效率與用水結(jié)構(gòu)差異仍處于動態(tài)調(diào)整當(dāng)中；同時隨著城鎮(zhèn)化與工業(yè)化進(jìn)程的加快，水資源供需矛盾也亟需進(jìn)一步緩解。因此，將廣東省水資源調(diào)控作為研究對象，既可對其后期水資源管理政策的制定提供相應(yīng)理論參考，也具有為其他各地市實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置提供借鑒的現(xiàn)實意義。

目前國內(nèi)學(xué)者圍繞廣東省水資源相關(guān)問題已展開了多維度探討。譚圣林等[2]通過測度廣東省各產(chǎn)業(yè)水足跡，認(rèn)為第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)水足跡均較大，但第一產(chǎn)業(yè)最終需求較少；與此相反，第三產(chǎn)業(yè)具有較大的最終需求，而水足跡偏小，據(jù)此可進(jìn)行針對性的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以緩解其水資源壓力。雷玉桃等[3]利用隨機前沿函數(shù)測度其工業(yè)用水效率，發(fā)現(xiàn)限于產(chǎn)業(yè)規(guī)模不足和高耗水行業(yè)的負(fù)向影響，廣東省工業(yè)用水仍具有較大節(jié)水潛力。徐珊等[4]基于空間尺度測算了廣東省水資源生態(tài)足跡與水資源生態(tài)承載力，驗證出全省水資源生態(tài)足跡指標(biāo)呈逐年遞減趨勢，各地市之間差異更加明顯，而全省水資源生態(tài)承載力相對較高。姚彥欣等[5]利用模糊物元模型評價廣東省水資源可持續(xù)利用水平，認(rèn)為其水資源開發(fā)利用程度處于初始階段與發(fā)展階段之間，后期開發(fā)利用潛力仍然較高。謝小康等[6]選用多目標(biāo)規(guī)劃與模糊函數(shù)方法建立水資源承載力評估模型，提出廣東省境內(nèi)多數(shù)地市承載力集中于“高類型”與“低類型”，而“中類型”相對較少。王穎[7]以水資源承載力若干指標(biāo)作為評價因子，構(gòu)建綜合評判模糊數(shù)學(xué)模型，對寧波市水資源承載能力進(jìn)行評價，并提出節(jié)水、外調(diào)水工程、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強污水處理、改善水質(zhì)等措施。

綜上，現(xiàn)有針對廣東省水資源的研究視角相對豐富，但研究方法主要集中在利用微觀層面的數(shù)學(xué)建?；蛲ㄟ^構(gòu)建宏觀層面的測度指標(biāo)體系測算綜合指數(shù)，以上方法均基于有限代表性指標(biāo)進(jìn)行靜態(tài)計量或評價的原理，而缺乏對其系統(tǒng)性、動態(tài)性的考慮，同時易忽視影響區(qū)域水資源狀態(tài)的復(fù)雜多要素之間的交互關(guān)系。據(jù)此，系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics，SD)方法常用來研究非線性、高階次的復(fù)雜系統(tǒng)問題，通過定性與定量相結(jié)合與系統(tǒng)綜合推理等方法進(jìn)行建模，能夠從宏觀和微觀層面上進(jìn)行深入研究，能夠充分考慮到系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)內(nèi)部等各個因素之間的關(guān)系。

本文采用系統(tǒng)動力學(xué)方法分析整個廣東省的水資源承載力，結(jié)合廣東省水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，分析社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的發(fā)展特點與現(xiàn)狀，參考國內(nèi)外指標(biāo)選取的原理、特點和范圍等。從系統(tǒng)角度出發(fā)，結(jié)合廣東省水資源、社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境發(fā)展，依據(jù)綜合性、層次性、可操作性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性、區(qū)域特殊性等原則，確定本文的水資源承載力變量指標(biāo)，實現(xiàn)指標(biāo)創(chuàng)新，建立集成經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境和社會等要素的水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)仿真模型，實現(xiàn)模型創(chuàng)新。根據(jù)廣東省實際現(xiàn)狀，本文設(shè)計不同的調(diào)控情景模式，模擬分析不同方案下水資源承載力的變化與差異，解析廣東省水資源承載力在不同情景下的響應(yīng)狀態(tài)，辨識未來時期水資源發(fā)展形式，并提出緩解廣東省水資源壓力的相關(guān)建議，得到最適合廣東省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式。

圖1 廣東省行政區(qū)規(guī)劃分布Fig.1 Administrative regions of Guangdong Province

2 廣東省水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)特征與模型構(gòu)建

2.1 研究區(qū)概況及水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)特征

廣東省位于20°13′N—25°31′N和109°39′E—117°19′E之間，是中國大陸南方省市，全省土地面積達(dá)17.97萬km2，含有21個地級市(見圖1)，境內(nèi)河流以珠江流域、韓江流域、粵東沿海、粵西沿海諸河為主，其水資源分布呈時空分布不均的特性，夏秋易澇而春冬易旱，沿海臺地等缺水問題相對突出，部分河流受污水排放影響嚴(yán)重。基于廣東省現(xiàn)狀，考慮影響水資源狀態(tài)要素的復(fù)雜性、多樣性，根據(jù)復(fù)合系統(tǒng)理論[8-9]，本文將水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)一步劃分成經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、水資源子系統(tǒng)、水環(huán)境子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)。

廣東省各子系統(tǒng)主要狀態(tài)如下：

(1)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)。截止2015年底，廣東省經(jīng)濟(jì)總量已持續(xù)28 a排名全國首位，其地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到72 812.55億元，約占全國10.7%，三次產(chǎn)業(yè)(分別是農(nóng)業(yè)、工業(yè)和除第一、第二產(chǎn)業(yè)以外的其他各業(yè))結(jié)構(gòu)比例為4.6∶44.6∶50.8，規(guī)模以上工業(yè)增加值增速高于全國0.7個百分點。整體來看，廣東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較高，但仍處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化階段。構(gòu)建經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的SD要素時，將各產(chǎn)業(yè)GDP、各產(chǎn)業(yè)GDP增加值分別作為系統(tǒng)水平變量和速率變量，而產(chǎn)業(yè)GDP增長率則可作為輔助變量。

(2)水資源子系統(tǒng)。以水資源、土地、林地等為代表的自然資源是支撐社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)要素。其中，廣東省水資源總量達(dá)到1 933.4億m3，水資源量相對豐富而人均水資源偏低，僅為1 687 m3。萬元GDP用水量與萬元工業(yè)增加值用水量分別為61，37 m3，較常年有所下降；但近年來農(nóng)業(yè)用水量、城鎮(zhèn)公共用水量等均呈攀升趨勢，分別達(dá)到227億、28.9億m3?？紤]與水資源的緊密相關(guān)性，耕地、林地等相關(guān)資源逐年呈差異性變化，林業(yè)用地面積達(dá)1 096.25萬公頃(1公頃=104m2)，森林面積1 082.79萬公頃。本文將可用水資源量、耕地面積、經(jīng)濟(jì)林面積、水土流失治理等作為仿真模型水平變量，水資源供給與消耗量、耕地增加與減少量等作為速率變量，地表水與地下水可開采量、農(nóng)業(yè)用水量、工業(yè)用水量、生活與生態(tài)用水量、人均耕地面積等作為輔助變量。

(3)水環(huán)境子系統(tǒng)。長期以來水污染防控問題是廣東省治理的重點難點，污水排放量持續(xù)達(dá)120億t以上，工業(yè)化學(xué)需氧量(COD)180萬t，氨氮排放總量22.5萬t。對此廣東省不斷加大對水污染治理能力建設(shè)，但水質(zhì)性缺水依然對全省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重困擾。該子系統(tǒng)中，氨氮量與COD作為復(fù)合系統(tǒng)水平變量，同時也是測度水環(huán)境狀態(tài)的觀測指標(biāo)，其增加量與削減量作為速率變量，而工業(yè)廢水排放量、工業(yè)氨氮生產(chǎn)量、生活污水排放量等作為輔助變量。

(4)社會子系統(tǒng)。受當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、資源稟賦和國家政策導(dǎo)向的影響，廣東省社會發(fā)展面臨的相關(guān)問題相對顯著，較為典型的即為人口密集度較高，達(dá)到604人/km2。同時伴隨人口老齡化加快，遷入率持續(xù)提升而遷出率穩(wěn)定下降，導(dǎo)致社會面臨的人口壓力逐年增大。據(jù)此，本文選取人口因素作為社會子系統(tǒng)影響水資源的關(guān)鍵指標(biāo)，并將人口規(guī)模作為水平變量，自然增長人口與遷入人口作為速率變量，人口凈遷入率、城鎮(zhèn)人口、農(nóng)村人口等作為輔助變量。

2.2 復(fù)合系統(tǒng)模型構(gòu)建

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

本文SD建模檢驗樣本區(qū)間為2003—2014年，模擬運行區(qū)間為2015—2020年，其中以2015年作為測度基準(zhǔn)年，仿真步長設(shè)置為1 a。所需數(shù)據(jù)主要源于《廣東省水資源統(tǒng)計公報》(2004—2015)、《廣東省統(tǒng)計年鑒》(2004—2016)、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》(2004—2015)、《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》(2004—2015)、《中國統(tǒng)計年鑒》(2004—2016)和廣東省統(tǒng)計局網(wǎng)站。

2.2.2 模型構(gòu)建與一致性檢驗

根據(jù)對廣東省水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)特征的分析，以“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理”水安全保障目標(biāo)為依據(jù)[10]，按照經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、水資源子系統(tǒng)、水環(huán)境子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系，利用Vensim PLE軟件構(gòu)建廣東省水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)仿真模型，見圖2。按照指標(biāo)屬性和其數(shù)據(jù)的可得性不同而選取針對性的賦值方式，其中，除了類似于城鎮(zhèn)人口、工業(yè)廢水排放量等基于歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)可直接取得或計算出的指標(biāo)外，對于隨時間變化而發(fā)生演變的指標(biāo)、指標(biāo)之間關(guān)系不易確定的變量均利用表函數(shù)給出。

利用廣東省2003—2015年實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行仿真模擬，對比模擬值與統(tǒng)計實際值之間是否存在一致性。其中，以人口規(guī)模數(shù)、化學(xué)需氧量和水資源消耗量為例，檢驗樣本指標(biāo)相對誤差值，見表1。可知，樣本指標(biāo)模擬值與實際值之間的相對誤差均處于±5%以內(nèi)，具有較高擬合精度，符合系統(tǒng)模型仿真要求。

3 廣東省水資源調(diào)控效應(yīng)分析

3.1 情景設(shè)置

根據(jù)水資源特性，綜合考慮系統(tǒng)內(nèi)各因素，在科學(xué)性、整體性、動態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合、定性與定量相結(jié)合、對比性、可行性等原則的基礎(chǔ)上，選取總?cè)丝凇^(qū)域GDP、第一產(chǎn)業(yè)GDP、工業(yè)GDP、第三產(chǎn)業(yè)GDP、工業(yè)用水量、生活用水量、農(nóng)業(yè)用水量、生態(tài)用水量、循環(huán)利用量、水資源需水量、可用水資源量、水資源供需比、廢水排放總量、COD存量、氨氮存量共16個與水資源承載力系統(tǒng)密切相關(guān)的變量作為廣東省水資源承載力研究的度量指標(biāo)。其中，總?cè)丝凇⒐I(yè)用水量、生活用水量、農(nóng)業(yè)用水量、生態(tài)用水量、水資源需水量、廢水排放總量、COD存量、氨氮存量共9個指標(biāo)的降低能夠提升水資源承載力，區(qū)域GDP、第一產(chǎn)業(yè)GDP、工業(yè)GDP、第三產(chǎn)業(yè)GDP、循環(huán)利用量、可用水資源量、水資源供需比共7個指標(biāo)的增加能夠提升水資源承載力。

表1 樣本指標(biāo)模擬一致性檢驗Table 1 Results of consistency check of sample simulation

注：相對誤差=[(模擬值-實際值)/實際值]×100%

基于水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)仿真模型滿足一致性的檢驗要求，可通過設(shè)置相應(yīng)的決策變量與評價指標(biāo)分析廣東省2016—2020年水資源承載力調(diào)控模式。本文選取第一產(chǎn)業(yè)GDP增長率、工業(yè)GDP增長率、第三產(chǎn)業(yè)GDP增長率、工業(yè)億元產(chǎn)值用水量、城鎮(zhèn)居民人均生活用水量、農(nóng)村居民人均生活用水量、再用水回用率、工業(yè)廢水治理費用、生活污水集中處理率9個變量作為決策變量。同時，綜合考慮社會經(jīng)濟(jì)、水資源、水環(huán)境等各個子系統(tǒng)對水資源承載力的影響。

(1)社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)中具代表作用的就是各產(chǎn)業(yè)GDP，綜合考慮后選取區(qū)域GDP作為評價指標(biāo)。區(qū)域GDP包含各產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，涵蓋社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)各個方面，在一定程度上提升區(qū)域GDP能夠增強水資源承載力。

(2)水資源子系統(tǒng)中具代表作用的就是水資源供用水量與可用水量，其中消耗量反映各行業(yè)用水情況，可用水資源量體現(xiàn)廣東省當(dāng)前情況下能夠使用的水資源量，因此選取消耗量與可用水資源量作為評價指標(biāo)。一方面能夠確定是否存在水資源短缺隱患，另一方面能夠?qū)┯盟窟M(jìn)行實時調(diào)控，增加水資源使用效率。水資源消耗增多會導(dǎo)致水資源總量減少、水污染情況加重的情況，從而降低水資源承載力?？捎盟Y源量減少會導(dǎo)致水資源嚴(yán)重短缺，從而降低水資源承載力。因此在一定程度上降低消耗量、增加可用水資源量能夠增強水資源承載力。

(3)水環(huán)境子系統(tǒng)中具代表作用的就是COD和氨氮的產(chǎn)生、治理和排放，能夠直觀體現(xiàn)水環(huán)境優(yōu)劣的就是COD和氨氮存量，因此選取COD存量和氨氮存量作為評價指標(biāo)。COD和氨氮存量增多說明水環(huán)境污染嚴(yán)重，水環(huán)境問題急需解決，從而水資源承載力也會降低，因此在一定程度上降低COD存量和氨氮存量能夠增強水資源承載力。綜合考慮后選取區(qū)域GDP、消耗量、可用水資源量、COD存量、氨氮存量作為評價指標(biāo)。

以廣東省制定的2016—2020年最嚴(yán)格水資源管理制度，確定各情景下參數(shù)值。廣東省具體情景如下。

情景1：零參數(shù)調(diào)整。維持現(xiàn)有發(fā)展趨勢，根據(jù)2003—2015年廣東省各社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和生活指標(biāo)按照現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢進(jìn)行發(fā)展，系統(tǒng)各參數(shù)值不變，用實際值模擬廣東省未來幾年的水資源與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況。即再用水回用率18.41%，工業(yè)億元產(chǎn)值用水量0.003 7億m3，城鎮(zhèn)居民人均生活用水量0.007億m3/(萬人)、農(nóng)村居民人均生活用水量0.005億m3/(萬人)，第一產(chǎn)業(yè)GDP增長率5.64%、工業(yè)GDP增長率3.83%、第三產(chǎn)業(yè)GDP增長率10.93%，單位工業(yè)廢水治理費用1.860 8億元/(億t)、生活污水集中處理率73.65%。

情景2：節(jié)水型調(diào)控。強化節(jié)水力度是提高水資源承載力的關(guān)鍵。根據(jù)數(shù)據(jù)指標(biāo)可見，廣東省工業(yè)億元產(chǎn)值用水量多年來大幅度下降，用水效率顯著提升，廣東省針對“三條紅線”建設(shè)已初具成效，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)工業(yè)生活用水較多。再用水回用是緩解水資源短缺、實現(xiàn)區(qū)域水資源循環(huán)利用、促進(jìn)水資源節(jié)約與保護(hù)的重要手段，有助于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，而廣東省再用水回用率較低。綜上所述，為了使經(jīng)濟(jì)更好地發(fā)展，進(jìn)一步提出節(jié)水措施，廣東省“十三五”實行最嚴(yán)格水資源管理制度考核工作實施方案中明確提出2016—2020年全省用水總量控制在450.18億m3，到2020年萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用水量降低33%以上，萬元工業(yè)增加值用水量降低27%以上。對此，在情景1的基礎(chǔ)上，增加再用水回用率至30%，降低工業(yè)億元產(chǎn)值用水量至0.001億m3、城鎮(zhèn)居民人均生活用水量為0.005億m3/(萬人)、農(nóng)村居民人均生活用水量為0.003億m3/(萬人)。

情景3：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化型調(diào)控。若想要實現(xiàn)廣東省可持續(xù)發(fā)展，必然需要完整的產(chǎn)業(yè)體系結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是經(jīng)濟(jì)增長的重要推動力。廣東省是典型的工業(yè)大省，但其農(nóng)業(yè)需水量較高，且第三產(chǎn)業(yè)相對較為發(fā)達(dá)，三次產(chǎn)業(yè)比例不夠協(xié)調(diào)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的提升空間。根據(jù)廣東省出臺的《關(guān)于加快建設(shè)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的決定》和《廣東省現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)總體規(guī)劃》對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整和優(yōu)化，以及2016年廣東省十三五規(guī)劃綱要中明確要強化經(jīng)濟(jì)增長和結(jié)構(gòu)調(diào)整，三產(chǎn)業(yè)協(xié)同帶動轉(zhuǎn)變，形成廣東經(jīng)濟(jì)新的競爭優(yōu)勢。對此，在情景1的基礎(chǔ)上，降低第一產(chǎn)業(yè)GDP增長率為1%，提高工業(yè)GDP增長率為10%，第三產(chǎn)業(yè)GDP增長率為17%。

情景4：環(huán)境保護(hù)型調(diào)控。水質(zhì)性缺水長期以來是制約廣東省水資源的重點難點問題。為進(jìn)一步落實最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”，可從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，降低污染排放。廣東省“十三五”實行最嚴(yán)格水資源管理制度考核工作實施方案中明確提出到2020年，水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率達(dá)到83%。對此，在情景1的基礎(chǔ)上，降低單位工業(yè)廢水治理費用至0.6億元/(億t)，增加生活污水集中處理率為96%。

情景5：綜合型調(diào)控。對情景1—情景4進(jìn)行綜合實施，分析水資源承載力變化趨勢。

3.2 模擬結(jié)果

按照不同參數(shù)的情景設(shè)置，對水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)評價指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)模擬，各主要指標(biāo)模擬預(yù)測值見表2，區(qū)域GDP、消耗量、可用水資源量、COD存量、氨氮存量5個評價指標(biāo)分別在5種情景方案下的仿真結(jié)果見圖3，評價指標(biāo)模擬預(yù)測結(jié)果見表3。

圖3 水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)主要評價指標(biāo)模擬趨勢Fig.3 Development trends of major evaluation indices for composite system of water resources carrying capacity

3.3 結(jié)果討論

根據(jù)上述模擬結(jié)果，討論如下。

情景1：按照當(dāng)前整體發(fā)展趨勢下，區(qū)域GDP可實現(xiàn)穩(wěn)定增長，而與之相應(yīng)的水資源消耗量也具有攀升態(tài)勢；可用水資源量的提升效果并不理想，尤其是2019—2020年期間變化差異較?。籆OD存量與氨氮存量緩慢下降。鑒于當(dāng)前廣東省著力建設(shè)節(jié)水型社會的要求，該情況對上述要求支撐力度較為薄弱，無法將水資源可持續(xù)利用的理念充分體現(xiàn)出來。

表3 評價指標(biāo)模擬預(yù)測結(jié)果Table 3 Simulation results of evaluation indices

情景2:考慮降低用水量，提升用水效率，增加再用水回用率，降低工業(yè)億元產(chǎn)值用水量、城鎮(zhèn)居民人均生活用水量和農(nóng)村居民人均生活用水量，發(fā)現(xiàn)與情景1相比，區(qū)域GDP變化基本保持一致；COD存量和氨氮存量有輕微的減少；水資源消耗量由418.447億m3降到305.634億m3，下降幅度較大；可用水資源量提升相對顯著，到2020年可達(dá)862.959億m3?？梢娗榫?的情況下，僅對水資源消耗量和可用水資源量有較為明顯的改善，但從水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的視角下來看仍存在不足。

情景3：考慮平衡三產(chǎn)比例，降低第一產(chǎn)業(yè)GDP增長率，提升工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)GDP增長率，導(dǎo)致區(qū)域GDP有所提升；相比情景1和情景2，情景3的COD存量和氨氮存量到2020年將分別降至228.37萬t、34.987萬t，改善效果更加顯著；而過度注重經(jīng)濟(jì)的增長，卻加劇了水資源的浪費，水資源消耗量并未降低，反而上升到468.541億m3；同時，可用水資源量降低576.081億m3，均低于情景1、情景2模擬值?？梢娫撉榫皩μ嵘龔V東省水資源承載力有一定的作用，但效果還不夠理想。

情景4：考慮環(huán)境保護(hù)進(jìn)行污水重點治理方案，降低單位工業(yè)廢水治理費用，增加生活污水集中處理率。結(jié)果顯示，區(qū)域GDP與情景1保持同步；而水資源消耗量于2020年時降至434.833億m3，該效果要好于情景1、情景3，但要弱于情景2；與之相似，可用水資源量提高到610.822億m3；而COD存量和氨氮存量降低的成效最明顯。該調(diào)控在提高污染治理能力建設(shè)上具有較為顯著的提升，但仍然限于局部要素對廣東省水資源承載力進(jìn)行改善。

情景5：綜合考慮節(jié)水、治污、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問題，到2020年時將顯著提升區(qū)域GDP水平；水資源消耗量下降明顯，降到283.739億m3，均低于其他情景效果；而可用水資源量相應(yīng)地突破到879.772億m3；控污方面，COD存量與氨氮存量相比其他各類情景，降低幅度更加可觀。根據(jù)表2不同情景下2020年各評價指標(biāo)的模擬預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析可得，情景5下廣東省2020年水資源承載力最高。而且若只考慮節(jié)水與治污，區(qū)域GDP不能達(dá)到綜合情景下的水平，考慮節(jié)水與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，COD和氨氮存量沒有大幅度的降低，考慮治污與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，則不能夠明顯降低水資源消耗，增加可用水資源量?？梢姡C合考慮節(jié)水、治污、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠使得各個評價指標(biāo)均取得最佳效果，可在所設(shè)情景下最大限度地提升廣東省水資源承載力。因此，定其為最優(yōu)情景。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

本文選取系統(tǒng)動力學(xué)仿真方法構(gòu)建融合經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、水資源子系統(tǒng)、水環(huán)境子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)的廣東省水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)模型，并利用2003—2014年歷史數(shù)據(jù)驗證了模型的有效性。在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)置零參數(shù)、節(jié)水型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化型、環(huán)境保護(hù)型和綜合型情景對2015—2020年廣東水資源承載力趨勢進(jìn)行調(diào)控效應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)在零參數(shù)調(diào)控狀態(tài)下，維持各指標(biāo)現(xiàn)有發(fā)展趨勢對其水資源承載力提升成效相對緩慢，節(jié)水型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化型、環(huán)境保護(hù)型調(diào)控分別對水資源消耗量、可用水資源量、污染物排放量達(dá)到一定的控制成效，但不能全面滿足對廣東省節(jié)水型社會創(chuàng)建的要求。而綜合性調(diào)控則可實現(xiàn)各評價指標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化，推動水資源承載力復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2 建 議

(1)強化節(jié)水措施，通過提高水資源循環(huán)利用水平降低對水資源的需水量，形成有效的“倒逼”機制，從水資源的消耗端釋放水資源供需壓力。

(2)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化速率，充分考慮廣東第三產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達(dá)，工業(yè)比重較高，而農(nóng)業(yè)需水量較大的特點，適當(dāng)調(diào)整第三產(chǎn)業(yè)與工業(yè)的比例，同時完善水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉方式，提高農(nóng)業(yè)灌溉率。

(3)加強水資源監(jiān)控能力建設(shè)，提高防污控污水平，通過完善階梯式污水排放費用，提升對水環(huán)境的規(guī)制力度，注重先進(jìn)節(jié)水降污設(shè)備的投入與使用，提高水資源利用效率。