基于系统动力学的矿区生态环境系统研究及应用

论文摘要

在整个矿业活动中,一方面矿业活动为工业的发展提供基本的物质基础,另一方面由于矿业活动扰动了原有的生态结构,加速了生态系统与环境间的物质循环过程,进而影响到整个矿区生态系统,产生严重的生态环境问题,制约着矿区持续、健康、稳定的发展。本文旨在从定性和宏观的角度,通过利用系统动力学建模方法对矿区生态环境进行仿真模拟,来探讨矿区生态环境系统各要素之间的关系,并通过不同的变数与情境来观察其结果的变化,以便准确、全面地反映一个矿区生态环境状况,及时暴露存在的问题,将对矿山政策和矿山生产经营提供一个矿业开发模式决策依据。本研究结果对丰富矿区生态环境评价的理论与实践具有一定意义。本文的主要研究成果是:1、分析和研究了矿山生态环境系统的基本理论,在此基础上分析了矿山生态环境系统的运行机理,构建了矿区生态环境系统评价指标体系;2、运用系统动力学方法,对矿区生态环境系统建立了因果关系图和SD流图,并运用算术平均、回归等多种数学方法确定了系统中参数,建立了系统动力学方程;3、结合国内某金属矿山的现实情况,对其生态环境系统进行了仿真模拟,并在此基础上(将其设为方案一),分别从环保、扩大生产和环保与生产兼顾角度设计三个方案(方案二～四),通过运行模型,分别得到了该矿区发展的四种方案预测结果。经过分析与比较研究,确定方案四为最佳方案。这为有效地治理本矿区生态环境提供决策依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究的理论意义和现实意义
• 1.2 国内外相关研究现状和发展
• 1.2.1 复合生态系统研究的现状与发展趋势
• 1.2.2 矿山生态环境评价研究的现状与发展趋势
• 1.3 本文研究内容、拟解决的关键问题和创新点
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 拟解决的关键问题
• 1.3.3 创新点
• 第二章 矿区生态环境的相关理论
• 2.1 矿区生态环境研究的基本理论
• 2.1.1 矿区定义及其生产特点
• 2.1.2 环境和生态环境的内涵
• 2.1.3 矿区生态环境及其特点
• 2.1.4 矿区生态环境的可持续发展
• 2.2 我国矿区生态环境现状分析
• 2.2.1 矿区生态环境现状
• 2.2.2 矿区生态环境问题的分析
• 第三章 系统动力学理论及其适用性
• 3.1 系统动力学的概念
• 3.2 系统动力学的特点
• 3.3 系统动力学专用软件VENSIMPLE 介绍
• 3.4 系统动力学建立模型的一般步骤
• 3.5 系统动力学在矿山生态环境评价研究中的适用性分析
• 第四章 矿山生态环境系统运行机理和评价指标体系的分析与设计
• 4.1 矿山生态环境系统作用机理
• 4.2 构建评价指标体系的原则
• 4.3 构建评价指标体系依据
• 4.4 评价指标体系的构建
• 第五章 矿区生态环境系统因果关系分析
• 5.1 因果关系和因果关系图
• 5.2 矿区生态环境系统因果关系的确定
• 第六章 矿区生态环境系统动力学模型的建立
• 6.1 系统建模的思路
• 6.2 模型的建立
• 6.2.1 模型建立的相关说明
• 6.2.2 SD 流程图的绘制
• 6.2.3 变量说明
• 6.3 矿区生态环境系统动力学模型的检验
• 第七章 矿区生态环境系统评价实证分析
• 7.1 系统仿真试验方案说明
• 7.2 结果分析及建议
• 7.2.1 结果分析
• 7.2.2 建议
• 第八章 结论
• 8.1 研究成果
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 个人简历