摘要
为缓解水资源时空错配，实现区域协同发展、保证供水安全，修建跨流域调水工程是常用的有效措施。但仅通过实体水资源的调控很难从根本上解决市场化日渐加深现实下，经济社会不平衡发展、资源不均衡分布、商品市场竞争共同作用所带来的用水矛盾。目前随着区域一体化发展、贸易体系日渐完善，区域间交流逐渐加深，产品贸易的便捷性使虚拟水调动成为了缓解区域水资源短缺的一种经济、可行方法，虚拟水转移对供水格局改变意义重大，水资源与社会经济发展之间的实体水-虚拟水关系演变成为了“二维三元”的耦合状态。故本研究在政府顶层设计、统筹调配促进区域协同发展的视角下，从实体水-虚拟水耦合流动出发，针对生产可用水量的耗水，探索实体水-虚拟水耦合配置的有效方式，指导调受水区耗水均衡配置、产业协同发展，主要内容如下: （1）首先采用区域投入产出模型构建虚拟水量测算、区域间虚拟水流动评估方法，为定量计算实体水-虚拟水之间转换关系，构造虚拟水转化效率系数βm。在此基础上进一步探究实体水-虚拟水耦合流动对地区水资源压力影响。论证了实体水-虚拟水耦合配置的可能性，为实体水-虚拟水耦合配置提供理论基础。 （2）区域水资源实体水-虚拟水耦合配置模型构建与求解。基于实体水-虚拟水的“二维三元”耦合流动理论，采用多目标决策方法，设置经济效益最大、总耗水最小两个目标，构建实体水-虚拟水耦合配置模型，并利用NSGA-Ⅱ算法探索模型求解方法。将虚拟水纳入传统水资源管理体系，实现对调、受水区全口径水资源（实体水+虚拟水）的耦合配置。为经济社会发展过程资源均衡、经济协同的实体水-虚拟水统筹管理提供了科学理论和系统的方法手段。 （3）案例分析。选取南水北调中线工程北京-湖北这对典型的调、受水区作为研究对象，进行案例研究。分析了北京、湖北实体水-虚拟水耦合流动现状及规律，通过NSGA-Ⅱ求解得出实体水-虚拟水耦合配置的Pareto前沿和50个Pareto最优解，验证了模型优化的有效性。通过对Pareto最优解中典型配置方案分析，发现:1）整体上，北京耗水配置削减比例较小，经济效益提升较大;2）地区产业差异上，北京第三产业耗水效率高，极具发展优势，湖北省第二三产业尚未形成优势，有待提升;3）对比分析优化配置前后产业耗水配置情况，可知北京、湖北提升第一产业耗水效率意义重大;北京在保证外地产品输入的前提下降低第二产业规模及产品出口，提升第三产业地区发展自给自足内循环;湖北应更加强各个产业出口，减少自产自用。基于此分别为北京、湖北提出政策建议，为后续北京-湖北实体调水规模、产业结构、贸易结构调整方案制定提供一定的参考。
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