东江流域水资源承载能力评价及可持续利用对策

根据东江流域水资源状况、社会发展水平及经济结构等特点,建立东江流域水资源承载能力评价体系,运用模糊综合评判法对东江流域水资源承载能力进行评价。评价结果表明,东江流域水资源承载能力呈现中上游高下游低的分布趋势,对此提出水资源可持续利用的对策,以促进流域水资源与社会经济的协调发展。     

基于HSPF模型的东江流域氮磷污染研究

东江流域是广东、香港的水资源供应地,确定其氮、磷等污染物的确切来源以及其时空分布特征,是有效地达成东江流域污染控制目标和保持水质的关键所在。开发了一个基于HSPF的分布式模型来研究东江流域点源及非点源氮、磷污染。HSPF模型在12个水文站上的校准达到了良好标准。校准后的模型用来分析了东江水量和水质在时间和空间上的变化。分析结果表明东江干流上游龙川站氨氮浓度最低,河源站最高,但总氮浓度上下游变化不大;总磷浓度和氨氮呈现相似的趋势,从河源到岭下再到博罗浓度递次降低。增江河、公庄河、新丰江水库和西枝江四条支流对东江的负荷总贡献为71.9%的氨氮,61.6%的总氮和73.8%的总磷。因此东江负荷控制的重点应该放在这几条支流。     

基于HSPF模型的东江流域降水对非点源污染的影响分析

【目的】全面了解东江流域非点源污染负荷迁移特征及规律,更好地促进东江流域水环境治理和维持生态系统可持续。【方法】采用HSPF模型模拟了东江流域BOD、TN和TP非点源污染负荷的时空分布特征,分析了2007—2009年各非点源污染负荷与降水之间的关系。【结果】模型校准期和验证期间,水文过程月径流量和泥沙迁移过程年输沙量以及BOD、TN、TP污染负荷的率定误差Re均在15%以内,R2和Ens均在0.9左右;东江流域BOD、TN和TP非点源污染负荷主要集中在汛期(4—9月),分别占全年的86.7%、79.3%和85.5%,其中6月达到最高值,而枯水期(10月—翌年3月)则产生量较少,仅占全年的13.3%、20.7%和14.5%,其中1月出现最低值。【结论】HSPF模型可较好地应用于东江流域非点源污染负荷模拟;流域内的BOD、TN和TP非点源污染负荷的形成和分布受降雨影响较大,除TN外,BOD和TP污染负荷空间分布与降水的空间分布基本吻合。     

节水型社会建设评价——以张掖市

提出节水型社会内涵与评价指标体系设计原则,建立了包括定量和定性两大类指标的评价指标体系,并利用灰关联分析法和模糊综合评价法建立节水型社会评价模型。实证部分对张掖市2005年节水型社会建设水平进行了分析评价。结果表明,2005年张掖市节水型社会建设处在起步阶段,节水型社会建设需要进一步发展。     

东江流域洪灾风险空间模糊综合评价

通过分析东江流域形成洪水灾害的主要影响因素,构建了流域洪灾风险评价指标体系,利用层次分析法确定了各评价指标的权重,基于GIS技术运用模糊综合评价方法对东江流域洪水灾害风险进行了综合评价.结果表明:东江流域洪灾风险度最高的地方为河源市区、惠州市区、惠阳区以及龙岗等经济较发达地区;而较安全区域则位于流域中上游经济发展较为落后的山区.评价结果与往年大洪水造成的灾害区域基本吻合,表明基于格网的空间模糊综合评价方法用于洪灾风险评价是可行的,评价结果也是合理的.     

基于PCA-PSR模型的节水型社会建设综合评价方法——以广西壮族自治区为例

依据"压力-状态-响应"(PSR)模型的理论,构建节水型社会评价指标体系框架,同时采用主成分分析法(PCA)求得2004-2012年广西节水社会建设评价综合指数,并使用相关分析方法对未来节水型社会建设情况进行预测。结果表明:广西节水型社会建设水平呈逐年上升的良好态势,节水型社会建设成效显著,这将为今后社会经济的可持续发展奠定坚实基础。最后,根据预测分析结果,提出进一步提高节水型社会建设水平的相关建议。     

基于云理论与层次分析法的农村饮用水安全诊断

以广东省东江流域农村饮用水安全现状为研究对象,构建农村饮用水安全诊断指标体系,建立基于云理论的农村饮用水安全单指标评分模型,运用层次分析法对指标因子赋权,对农村饮用水安全作出系统全面的综合诊断。诊断结果表明,东江流域农村大部分县级行政区存在饮用水不安全问题,综合各县级行政区诊断结果,整个东江流域农村饮用水基本安全。     

基于水资源承载力的钱塘江流域人

从可持续发展理论出发,选取影响水资源承载力变化最主要的驱动因子之一的人口要素进行重点分析评价,应用灰色系统模型对钱塘江流域人口变化趋势进行预测,并从人均水资源占有量、生活用水量指标出发,分析了流域人口发展的可持续性。结果表明：为了解决钱塘江流域水资源与人口需求之间的矛盾,应在有限的水资源条件下,大力推行节约用水,全面建设节水型社会,同时需要适当控制人口增长速度,为水资源的可持续利用创造良好的人口环境。     

基于水资源承载力的钱塘江流域人口可持续发展分析

从可持续发展理论出发,选取影响水资源承载力变化最主要的驱动因子之一的人口要素进行重点分析评价,应用灰色系统模型对钱塘江流域人口变化趋势进行预测,并从人均水资源占有量、生活用水量指标出发,分析了流域人口发展的可持续性.结果表明:为了解决钱塘江流域水资源与人口需求之间的矛盾,应在有限的水资源条件下,大力推行节约用水,全面建设节水型社会,同时需要适当控制人口增长速度,为水资源的可持续利用创造良好的人口环境.     

黄河流域经济社会用水公平性评价研究

用水公平性是流域水资源均衡配置需要重点考虑的关键因素之一。针对流域用水公平性评价对行业用水公平性考虑不足的问题，提出基于不同行业多因子基尼系数的流域经济社会用水公平性评价方法。利用行业用水量和产业规模之间的基尼系数来表示行业用水公平性，根据各行业用水量占比计算流域用水综合基尼系数来表示流域用水的公平性，以黄河流域为例量化分析了1980-2020年流域9省区不同行业和流域用水公平性变化，并选择调度前后的1995年和2005年为例，对比分析了黄河水量统一调度对流域用水公平性的影响。结果表明：40年来流域生活、工业、城镇公共和农业用水的公平性分别为“高度公平”“、相对公平”“、高度公平”转变为“相对公平”“、相对公平”转变为“高度公平”；农业用水占比超过70%，流域用水基尼系数主要受农业用水的影响，综合基尼系数为0.16～0.25，总体上处于下降态势，流域用水公平性逐步提高；生活和农业用水公平性逐渐提高，工业尤其是城镇公共用水公平性下降较为明显，主要是因为流域省区间生活和农业用水定额差异性降低而第三产业用水定额差异增加；黄河水量统一调度及管理有效控制了流域用水总量快速增长，促进了农业用水效率...     

基于RS和GIS的节水农业作物布局调整研究

我国农业用水占总用水量的65％,这使得农业节水研究成为热点问题。农业节水的核心为提高农作物的水分利用效率,农作物空间布局结构的调整是比较有效的途径之一。借助RS和GIS技术,利用1998、2005年2期TM卫星遥感影像资料,结合世行项目进行的海河流域土地利用／覆盖调查数据,采用计算机自动分类和目视解译相结合的方法,对天津市宁河县近7年来农作物种植结构调整情况进行了分析研究,认为调整作物布局是现阶段有效的节水途径。     

石羊河流域群众节水意识调查与定量评价

为客观评价石羊河流域群众的节水意识,对该流域群众节水意识的现状进行了实地调研和问卷调查,并采用德尔菲法(Delphi)和层次分析法(AHP)建立石羊河流域群众节水意识评价指标体系。指标体系共设3层,9个指标。根据各层指标权重,通过模糊综合评价模型对问卷调查结果进行定量分析。结果显示:石羊河流域群众节水意识强、中、差的比例分别为64.54%、23.47%和9.11%,流域大部分群众具有较强的节水意识。     

黑河干流中游灌区节水量计算方法初探

灌区实施节水灌溉,减少了灌溉取水量,同时也减少了回归水量。根据节水量的组成将节水分为灌溉取水节水量和资源型节水量,并分析了两种节水量的计算方法。在此基础上,分别计算了黑河流域近期治理中中游灌区各项节水措施的相应取水节水量和资源型节水量。通过对比分析得出,黑河流域近期治理中提出的中游灌区的节水目标为流域尺度上的节水量,灌区的节水量应采用资源型节水量的计算方法进行计算。     

未来发达社会水资源可持续利用情景的预断评价

建立了广东省未来发达社会水资源可持续利用情景指标体系和分级标准;针对未来发达社会水资源可持续利用情景评价的问题,在借鉴基尼系数含义的基础上,提出了改进基尼系数综合评价方法,并应用于广东省2010、2020、2030年三个水平年的水资源可持续利用情景预断评价。结果表明,广东省在未来发达社会条件下水资源可持续利用情景将从目前的第Ⅳ级发展到第Ⅰ级,这与实际发展趋势相符合;所提出的改进基尼系数综合评价方法是合理的,同时计算也比较简单,适用于其他综合评价问题。     

海河流域水生态环境破坏的经济损失估算

利用多种方法估算海河流域水生态环境破坏造成的经济损失，并综合已有相关研究，认为1999年的经济损失相当于流域GDP的0．63%-16．6％。利用影子价格法估算的经济损失相当于流域GDP的7．3％。海河流域现状水生态环境恶化造成的相对经济损失值处在历史高峰期。未来在实施南水北调工程及按照规划开展大规模节水挖潜举措的前提下，经济损失的相对量将大为减少，但是绝对经济损失量可能还会有所增大。向流域节水挖潜领域的项目投资，会给全社会带来较高的经济收益。     

基于熵权模糊物元模型在节水灌溉项目评价中的应用

节水灌溉项目评价中各指标存在不确定性和模糊性,将熵值理论与模糊物元建模相结合,建立了基于熵权的模糊物元节水灌溉项目综合评价模型.引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配中主观因素影响问题.该模型以一种新的方法进行节水灌溉项目综合评价,并结合实例进行应用,通过与模糊综合评判法比较,进一步验证了该模型的可行、简便和实用.     

基于时变非线性特征和状态变量的农田灌溉节水控制方法

常规的农田灌溉节水控制,主要采用影响因子分析模拟农田灌溉精度得出农田灌溉节水控制方案,忽略了实际农田土壤的液限和塑限变量对控制方案造成的影响,导致节水控制结果的节水系数较低。提出了基于时变非线性特征和状态变量的农田灌溉节水控制方法。该方法计算农田土壤的基础参数分析时变非线性特征,根据分析所得的特征计算约束条件,建立目标约束函数,构建出农田灌溉的节水控制模型,计算农田土壤液限和塑限的状态变量重新演化模型的目标约束条件,得出最终的农田灌溉节水控制方案。试验结果表明,所提方法应用后得出的节水控制结果,表现出节水系数较高,均值达到0.477,节水效果较好,满足农田灌溉的现实应用需求。     

基于Sentinel-2超分辨率影像的干旱区水体提取方法

针对干旱区复杂环境下水体光谱特性空间差异大、水体提取方法适用性差的问题,本研究基于Sentinel-2卫星多光谱数据,通过超分辨率算法重建10 m空间分辨率多光谱影像,将短波红外(Short-wave infrared, SWIR)重建波段、近红外(Near-infrared, NIR)重建波段作为水体识别特征波段,在此基础上采用超像素分割算法识别水体像元,基于24种光谱指数、支持向量机(Support vector machine, SVM)、神经网络(Neural network, NN)、K-means共构建60种水体提取方法,采用总体精度(Overall accuracy, OA)、准确率(Precision)、F1值、马修斯相关系数(Matthews correlation coefficient, MCC)等水体提取精度指标进行综合评价,以黑河流域为典型研究区,确定干旱区最佳水体提取方法。结果表明,基于Sentinel-2绿色波段(中心波长为560 nm)与超分辨率重建短波红外波段(中心波长为1 610 nm)构建的改进的归一化水体指数方法,显著增强水体提取时对干旱区细小水...