Page 9 - 水利学报2021年第52卷第1期

2.2 基于 DPSIR 的城市水循环演变机理分析 “驱动力-压力-状态-影响-响应”（DPSIR）模型通常用

于识别和描述人类与环境系统演变过程中的驱动机制、交互过程和相互作用。DPSIR 模型是一种系
统动力学模型，基于特定指标的因果关系，分析人类社会与环境在过去到现在的演变规律和未来的
发展方向，了解人类活动如何以及多大程度影响了自然系统，最终使决策者能够就当前的环境质量
以及将来可能引起的环境影响做出工程、政策和管理方面的反馈 ［17］ 。本文基于 DPSIR 模型，提出城
市水循环演变的机理分析方法（图 2）。城市水循环的驱动力包括太阳辐射、气温、风、气候变化等自
然力以及经济增长、人口扩张、土地利用等社会力。压力是人类活动对自然水循环可能产生的直接
扰动，包括社会需水、产污排污以及径流等。状态是指在压力影响下水循环系统所处的状态，包括
自然水循环的汇集过程、树状结构、单项通量，以及社会水循环的耗散过程、网状结构、双向通
量，也包括自然水循环与社会水循环之间在过程、结构、通量之间的动态耦合。影响是指水循环状
态改变引起的自然以及人类社会经济结构的改变效应，包括资源效应——体现在径流性水资源衰
减，生态效应——体现在天然生态退化，环境效应——体现在水体和环境污染，社会效应——体现
在科技水平，水价值观与水文化的变化，经济效应——体现在经济发展状态、产业结构、水的经济
［3］
价值与流向等变化 。响应是指人类在缓解水循环耦合状态失衡方面所采取的对策，包括工程技术和
政策与管理等。

（图中实线表示 DPSIR 模型的主要过程，虚线表示响应措施对 DPSIR 模型其他子系统的反馈作用）
图 2 城市水循环演变机理分析方法框架

3 城市水问题的产生根源及发展情势

城市化带来下垫面改变，洼地被填埋，用水量和排污量加大，水系格局改变，对自然水循环产
生影响。随着人类活动对自然水循环的影响逐渐加深，自然与社会水循环在循环通量上此消彼长，
在循环过程上深度耦合，在循环功能上竞争融合 ［12］ 。自然生态系统和经济社会系统逐渐演变失衡，

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