论文题目：威远县页岩气开发水环境承载力评价及系统动力学模型研究
摘要：随着社会经济的快速发展,国内常规化石能源的需求不断加大,供需矛盾日益加剧,为了缓解能源压力,降低对外能源的依存度,改善能源结构,加快页岩气等非常规油田的开发利用成为重要选择。但是,页岩气开发是一项环境影响型工程,在整个开发过程中,大量消耗水资源,压裂液中的多种有害化学添加剂污染水体,带来了诸多环境问题。近年来,我国积极探索页岩气,进行了页岩气资源的勘探评估,主要着眼于促进页岩气开发的增产、增效技术的研发,关于页岩气开发过程中对环境造成的各种影响以及如何提高页岩气开采区的环境承载力的相关研究较少。有鉴于此,针对页岩气开发地区开展水环境承载力评价分析至关重要。首先,本文通过文献调查与研究,结合页岩气开发过程及研究区的概况,依据国家现有的水环境相关法律法规及相关文献中的指标,构建模糊综合评价模型。通过相关性分析优选出了共性指标19个和个性指标4个,采用主观和客观权重相结合得出综合权重,构建了以社会经济、水资源和水环境为子系统的页岩气开发水环境承载力评价指标体系。结果显示,2009～2018年间威远县页岩气开发水环境承载力评分值在0.247～0.764范围内,整体呈上升趋势,从临界承载状态上升为适宜承载状态;各子系统之间的评分值差异较大,水资源子系统评分值整体处于下降趋势,研究期内平均评分值达0.622,总体评分值较高,社会经济子系统和水环境子系统评分值呈上升趋势,两者为水环境承载力的提升奠定了基础;人口密度过大,水资源开发利用率过高,年均用水总量较高,人均水资源量较少,压裂液返排率较低成为最主要的制约因素。其次,结合威远县的经济条件、自然环境以及页岩气开发现状,从整体角度出发,科学合理的分析页岩气开发水环境承载力的制约因素,基于系统动力学模型建模理念进行建模。通过设置四种仿真方案,从社会经济、水环境、水资源和页岩气四个角度出发,经过合理性检验和灵敏度分析,预测模拟出威远县2019～2028威远县页岩气开发水环境承载力整体趋势。结果显示,现状发展方案中页岩气开发水环境承载力整体呈上升趋势,但是提升速度较慢;环境发展方案中的初始值不高,但短期内提升速度较快,这说明采用此方案的发展模式在短期内对水环境承载力的提升较为明显;经济发展方案中页岩气开发水环境承载力到2021年呈现下降趋势,说明优先发展经济会直接对水环境造成破坏,不利于可持续发展;而协调发展方案中页岩气开发水环境承载力则以最快速率进行提升。因此,协调发展方案是实现区域经济和页岩气开采可持续发展的理想方案。本论文将层次分析法、模糊综合评价法和系统动力学方法相结合,从现状分析到模拟预测,对威远县页岩气开发水环境承载力进行了整体研究,从整体到子系统,最后到各因素指标进行了全面的分析评价,以期为提高威远县页岩气开发水环境承载力提供科学依据和合理建议。
关键词：页岩气;模糊综合评价模型;水环境承载力;评价指标体系;系统动力学
学科专业：环境工程
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 页岩气研究国内外进展
1.2.2 水环境承载力研究现状
1.3 研究内容及创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 创新点
1.4 技术路线
第2章 研究区概况
2.1 威远县自然环境概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气候气象
2.2 威远县社会经济概况
2.2.1 人口
2.2.2 经济发展
2.3 威远县水环境概况
2.3.1 水资源现状
2.3.2 水质水系
2.4 威远县页岩气工程概况
第3章 威远县页岩气开发水环境承载力计算方法
3.1 页岩气开发水环境承载力评价指标体系
3.1.1 评价指标体系的构建原则
3.1.2 评价指标选择
3.1.3 水环境承载力评价模型的构建
3.2 指标数据的整理
3.3 指标权重的计算
3.3.1 指标标准化
3.3.2 指标权重计算
3.4 页岩气开发水环境承载力综合评价法
第4章 基于模糊综合评价法的威远县页岩气开发水环境承载力评价
4.1 数据来源
4.2 确定评价分级标准
4.3 模糊综合评价法
4.4 页岩气开发水环境承载力现状评价
4.4.1 威远县页岩气开发水环境承载力现状年指标的实际值
4.4.2 计算隶属度函数
4.4.3 现状评价
第5章 威远县页岩气开发水环境承载力SD模型构建与验证
5.1 系统动力学理论与方法
5.1.1 系统动力学边界确定
5.1.2 子系统的划分与构建
5.1.3 页岩气开发水环境承载力模型子系统之间的反馈关系
5.1.4 建立模型
5.1.5 模型的可靠性以及预测精度验证
5.2 页岩气开发水环境承载力仿真方案的设定与预测分析
5.2.1 页岩气开发水环境承载力仿真方案的设定
5.2.2 威远县页岩气开发水环境承载力状况模拟预测分析
5.3 页岩气开发水环境承载力提升对策和建议
结论
参考文献
致谢
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