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水是构成生态环境的基本要素,它不仅是社会经济发展的物质基础,还是人类和一切生物赖以生存和发展不可替代的生命要素。水资源的可持续利用是人类、社会、经济可持续发展的基础条件,对中国经济社会稳定发展具有重要意义。本文从宏观经济系统入手,在已有的研究方法基础上,提出水资源可持续利用多目标优化模型分析经济、水资源、环境系统的相互作用,揭示产业结构优化调整对提高中国水资源可持续利用水平的可能性和潜力。
本文构建了一个基于动态扩展投入产出模型的水资源利用多目标决策系统。该系统通过单位产值用水系数和排污系数对水环境模型和经济模型进行整合,采用多目标决策分析技术,实现了经济环境模型的动态协同运算和多目标优化求解,从而较为充分地体现了经济系统与环境系统间相互影响、相互制约的动态关系。利用该系统对中国未来水资源需求及水污染排放进行预测分析。
研究结果表明,产业结构的优化调整能够有效促使中国水资源利用结构的转变,提高水资源的利用效率及减少水污染产生量。基于扩展投入产出模型的宏观经济水资源多目标优化模型可以有效地预测出在优化的产业结构下,中国在未来年的经济发展速度、用水量及污染产生量。在保证经济较快发展前提下,优化的产业结构可以使中国的需水量和主要工业污染物产生量大大减少。优化预测方案中,中国2030年的总需水量为6772.2亿吨,远远低于中国当前规划的7800亿吨,相当于89％。而工业各部门主要污染物产生速率远远低于各工业部门总产值增长速率。由此可知,行业经济结构、用水结构和排污结构的优化配置与其他环境保护措施的协同实施可以较好地缓解中国水资源短缺压力,降低水资源浪费率,提高水资源利用效率及改善水环境污染程度,从整体上提高中国水资源可持续利用水平。