基于系统熵值分析的水资源复合系统承载力可变模糊综合研究

水资源的承载能力是其所在区域内整个社会经济-水资源-生态环境复合系统功能的宏观体现。通过计算系统有序度熵值,评测调控各子系统发展协同程度,并利用可变模糊综合评价方法对水资源复合系统的调控效果作出评价,旨在加强各子系统联合效应,提高流域水资源承载水平。将构建的水资源承载力调控评价模型应用于叶尔羌河流域,经评测,2013年水资源承载力评分为0.51~0.73分,此时流域各子系统发展严重失衡,照此趋势发展,2020年评分为0.36~0.60,分值下降,承载力降低;经过系统熵值分析调控后分值维持在0.69~0.88,承载力水平明显提高。结果表明,该模型可以科学的模拟优化各子系统发展趋势,提高水资源复合系统承载水平,有利于流域可持续发展。     

塔里木河流域干旱区绿洲河道生境生态水权及其计量研究

界定了流域干旱区河道生境生态水权的内涵,并确定了其计量依据、计量内容和计量方法;基于主要源流出山口径流量以及干流阿拉尔站20世纪80年代以前径流量资料,利用Tennant法确定了塔河流域的河道生境生态水权的划分标准和计量模型,并计算塔河流域河道生境生态水权。结果表明,塔河流域最低河道生境生态水权为53.14亿m3/a,其中叶尔羌河流域13.31亿m3/a,和田河流域8.03亿m3/a,阿克苏河流域源流区13.04亿m3/a,阿克苏河10.98亿m3/a,干流7.78亿m3/a;塔河流域适宜河道生境生态水权为69.87亿m3/a,其中叶尔羌河流域20.06亿m3/a,和田河流域12.05亿m3/a,阿克苏河流域19.53亿m3/a,阿克苏河16.14亿m3/a,干流11.37亿m3/a。河道生境生态水权的年内分配主要集中在6—9月。     

基于正态云模型的黄河流域水资源承载力评价

水资源是支撑区域经济社会发展的基本保障,科学合理地评价水资源承载能力对区域实现可持续发展具有重要意义。从"量、质、域、流"维度出发,筛选22个评价指标,构建水资源承载能力评价指标体系:针对评价指标量化、等级标准划分的不确定性问题,建立了基于正态云理论的水资源承载能力评价模型,并采用单因素轮换法(OAT)分析指标权重的敏感性。将构建的评价指标体系与模型应用于黄河流域2015年水资源承载力评价,结果表明:黄河全流域水资源承载能力等级特征值为2.70,处于第Ⅲ等级临界状态,其中,水量维度承载能力为第Ⅲ级临界状态,水质、水域、水流维度的承载能力均为第Ⅱ级超载状态,除甘肃、宁夏、陕西和河南四省区为Ⅱ级超载状态外,其他省区均为Ⅲ级临界状态。评价结果与SPA-VFS、TOPSIS法评价结果基本一致,表明基于"量、质、域、流"的评价指标体系及模型有效可行,研究以期为水资源承载力评价提供多维量化评价体系与方法。     

投影寻踪技术在水资源可持续利用评价中的应用研究

水资源短缺是制约玛纳斯河流域水资源可持续发展的"瓶颈"因素,因此,水资源可持续发展水平综合评价研究对流域国民经济可持续发展至关重要。从水资源、社会、经济、生态环境等4个子系统出发,结合投影寻踪技术,对流域水资源可持续利用水平进行了综合评价,评价结果表明,流域水资源可持续利用水平2000年处于V1级,2010年,2020年分别位于V2和V3级,流域水资源可持续利用呈良好变化趋势;该模型方法可靠,分析结果合理,评价结果可以为水资源可持续开发利用提供科学依据。最后,提出了促进流域水资源可持续利用的建议,为实现水资源可持续开发利用提供借鉴和参考。     

基于2级分辨率的流域生态系统格局评价

通过对子牙河流域水资源、土地资源、人口、开发利用、社会经济以及植被状况等资料分析,从宏观和微观2个层次,形成了流域和县市2级分辨率的评价单元,并分别构建子牙河流域生态系统的评价指标体系,采用Bossel评分标准,综合评价流域层面的生态系统演变格局,以及县市层面的生态系统。评价结果显示:近几十年来,子牙河流域生态环境子系统和水资源子系统的评价值呈明显下降趋势,而社会经济子系统的评价值则呈明显上升趋势,生态系统综合评价指标值减小;现状年子牙河流域生态系统格局西北部山区较西南部平原区好,位于流域西北部的五台县生态系统格局最好,位于流域东部的冀州市最差。评价结果基本与实际相符,该研究结论将为流域生态环境的综合治理提供科学依据。     

塔里木河流域湖泊生态水权及其计量研究

湖泊生态水权缺失导致了流域湖泊生态环境问题;为此,首先从理论上,对流域湖泊生态水权进行内涵界定,并确定了计量依据、计量内容和计量方法,并构建了流域湖泊生态水权计量模型;塔河流域湖泊生态水权需求为7.642 9亿m3,其中叶尔羌河流域3.327 1亿m3,和田河流域1.442 7亿m3,阿克苏河流0.867 4亿m3,干流上游0.263 2亿m3,干流中游0.272 1亿m3,干流下游1.470 4亿m3;湖泊生态水权需求主要在源流,年内分配主要在6-9月和3-5月;而且,在湖泊生态水权需求中,湖泊蒸发生态水权需求占92.93%;这成为流域绿洲生态水权分配的基础。     

内蒙古海拉尔河流域生态足迹与生态承载力变化

为量度区域可持续发展态势,本研究以海拉尔河流域为研究对象,使用生态足迹供需模型对其生态建设和流域可持续发展做出分析和评价。结果表明:2009年较2000年人均生态足迹增加了1.69hm2,人均生态承载力增加了0.09hm2,人均耕地面积增加了0.084hm2;2000年生态盈余为1.73hm2,而2009年生态盈余快速降低到0.13hm2,加剧了海拉尔河流域社会经济发展与生态环境压力之间的矛盾。     

滇池流域水资源承载力评价与驱动力研究

【目的】探求滇池流域水资源承载力与流域社会经济发展、环境的协调关系。【方法】选取水资源、社会经济、环境相关指标,构建滇池流域水资源承载力综合评价模型,计算分析流域2011—2015年的压力指数、承载力指数、协调指数、水资源承载力指数的变化趋势,并用因子分析法进一步对流域水资源承载力进行评价,利用提取出的主要因子构建水资源承载力驱动力模型,识别出影响滇池流域水资源承载力的主要驱动力。【结果】滇池流域2011—2015年水资源承载力指数呈上升趋势;滇池流域水资源承载力的主要驱动力有人类活动因素和自然因素,包括城镇化率、经济发展因素以及年均气温和年降水量。人均GDP和年降水量属于正向驱动因子,城镇化率和年均气温是负向驱动力。【结论】基于社会经济可持续发展与水资源系统协调发展,应加大外流域向滇池流域调水工程的建设,形成多水源联合调水的格局,同时在保证大力发展经济的基础上控制人口数量,建立健全流域水资源系统多水源供水的水资源高效配置与统一调度方案。     

水资源承载力综合评价的变权灰色关联模型

以灰色系统理论为基础,建立变权灰色关联模型评价区域水资源承载力。在阐述水资源承载力概念的基础上,构建三江平原水资源承载力评价指标体系,确定指标等级标准。将待评价区域的实测指标数列和等级标准数列分别作为比较数列和参考数列,由灰色关联评价理论,计算比较数列与参考数列的联系系数,由变权法确定权重,计算联系度,根据最大关联度原则判断水资源承载力的等级。将此模型应用于三江平原,评价三江平原8个区域的水资源承载力状况,结果表明:2008年三江平原水资源承载力等级为Ⅲ级,其中鸡西市、鹤岗市、双鸭山市、佳木斯市和依兰县属于第Ⅲ等级,水资源承载力处于中等水平,水资源与社会经济发展处于平衡状态;七台河市属于Ⅱ级,水资源承载力为弱无压力状态;穆棱市属于Ⅰ级,水资源承载力为强无压力状态。与投影寻踪评价模型对比分析,评价结果基本一致,表明模型有效可行,成果合理可靠。建立变权灰色关联评价模型,以期为水资源承载力评价提供一种实用可行的评价模型。     

基于突变级数模型的玛纳斯河流域水资源可持续利用评价

水资源可持续利用能力评价是世界普遍关注的热点问题.本文以新疆玛纳斯河流域为例,构建了水资源可持续利用评价指标体系,该体系由水资源系统、社会系统、经济系统和生态环境系统4个子系统13项指标组成,将水资源可持续利用水平划分为高中低3类.采用突变级数法与改进障碍因子诊断模型对研究区不同时期水资源可持续利用水平进行评价,结果表明:不同时期(2000年、2010年与2020年),研究区水资源可持续利用水平均处于中等水平(综合值为0.689),为Ⅱ级,但其综合值由2000年的0.689提升至2020年的0.829;水资源开发利用率过高、单位面积水资源量不足与林草覆盖率较低,已成为制约研究区水资源可持续利用的普遍问题.研究结果为区域水资源优化配置提供了重要参考.     

基于层次分析法和变异系数法的酒泉市水资源承载能力分析评价研究

水资源承载能力分析是研究区域社会经济可持续发展的重要内容之一，近年来广受人们关注。以酒泉市为研究对象，选取10项指标构筑酒泉市水资源承载能力指标体系，通过层次分析法和变异系数法量化评价酒泉市2010-2021年水资源承载能力。结果表明：层次分析法评价2010-2021年酒泉市水资源承载能力为Ⅱ级，水资源轻度超载；变异系数法评价表明2010-2017年，酒泉市水资源承载能力在Ⅱ级～Ⅲ级之间波动，2018年后，酒泉市的水资源承载力等级转变为Ⅲ级，水资源濒临超载。综合分析认为变异系数法的分析结果更符合酒泉市实际情况。     

挠力河流域水基系统健康评价及指标体系研究

水生态环境遭到不同程度的破坏,流域健康状况越来越受到重视。水基系统的提出为流域健康评价提供了新的理论框架。现以挠力河流域为研究基点,根据其国家农产品主产区的特点,在水基系统的理论框架下,研究了适合该流域的健康评价等级标准,并依据指标选取5项原则、流域的自然经济状况构建了挠力河流域的水基系统健康评价指标体系。筛选了以农业生产和可持续发展为主导的评价指标集,分析了特定指标对该研究区域的适用性。所建立水基系统健康评价体系和指标集可为挠力流域的可持续发展提供技术支持。     

疏勒河流域水资源安全评价研究

水资源安全研究是水资源合理配置与生态环境建设中必须面对的基础科学问题。选取疏勒河流域作为研究对象,利用流域2005-2017年自然、经济、社会和水资源状况等相关数据,构建了5个方面20个评价因子所组成的综合评价指标体系,利用多层次多目标模糊综合评判模型,对流域水资源安全进行了综合评价。结果表明:13 a中疏勒河流域水资源安全程度最高的是2015年,最低的是2011年。其中,供水安全在水资源安全中所占比重最大,权重为0.325 7;生态环境安全在水资源安全中所占比例最小,权重为0.098 4。基于长序列时间尺度的AHP和多层次多目标模糊综合评判模型能够较好地模拟疏勒河流域水资源安全状况,为水资源安全评价提供了一个新视角和新方法。为进一步提高流域水资源安全程度,应继续调整流域经济结构,提高水资源综合利用效率,制定合理水资源管理制度,科学规划流域用水结构。     

基于水权管理的水资源可持续承载力测评研究

研究基于水权管理的水资源可持续承载力。通过总结众多研究成果,以水权管理为基础,根据水资源承载力、水资源优化配置和可持续发展3者间的内在联系,界定了水资源可持续承载力的概念,构建了水资源可持续承载力科学测算的3个子模型:(1)基于水权理论的水资源配置模型;(2)基于系统层析分析模糊优选理论的水资源配置方案优选模型;(3)水资源可持续承载力计算模型。利用模型对甘肃省石羊河流域民勤县的水资源可持续承载力进行评价,结果显示:2020年最优水权配置方案下水资源支持民勤县人口、工业可持续发展的承载容量指标与已有成果相比分别增加2.02%和10.94%,次优方案下分别增加1.16%和4.30%。测算模型具有可靠性与实用性,可用于模拟不同水权管理情景下水资源可持续承载力的测算和评价。     

基于博弈论组合赋权的流域水资源承载力集对分析

针对受多种不确定性因素影响的流域水资源承载力评价问题,提出评价指标与标准等级之间的四元联系度模型。采用梯形模糊数定量表示差异度不确定性系数连续变化过程,建立了集对分析与梯形模糊数耦合的水资源承载力评价模型。用层次分析法确定各评价指标主观权重后,从属性效用值出发由熵权理论赋予客观权重,同时,由博弈论集结模型优化组合主客观权重,通过计算以置信区间形式表示的加权联系数,确定水资源承载力的等级标准。耦合模型相对极大熵原理法及模糊综合评判法灵敏度高,更能真实地反映出流域水资源系统本身承载力大小以及偏离分级标准的程度。实例研究结果表明,该模型方法思路清晰,过程直观,评价结果实效合理,具有较好的推广应用前景。     

基于主成分分析方法的蒲河流域水资源承载力评价

根据相关的统计数据,建立蒲河流域水资源承载力评价体系,采用主成分分析方法对蒲河流域现状年的水资源承载力情况进行评价.结果表明:该流域水资源承载力能力一般,水资源已开发到一定程度,水污染问题对水资源现状亦有影响,但仍具有可持续发展的潜力.该结果与实际情况相符,可见本方法可行、有效.     

辽河干流区水资源承载力综合评价

针对辽河干流水资源的实际情况,依据辽河流域供需状况等,选取人均水资源可利用量、水资源开发利用程度、单位面积水资源可利用量、人均增加值、人均粮食占有量、生活用水定额、人口密度、耕地灌溉率、万元增加值用水量、生态用水率等指标,应用模糊综合评价方法综合的评价了流域内现状和不同水平年的水资源承载力,并系统分析评价了各个流域分区城市的承载状况。     

基于云理论的成都市水资源承载力评价

对于水资源承载力评价中存在不确定性的特点,将熵权法和云理论有机结合,避免权重确定的主观性同时兼顾概念的模糊性和随机性,实现评价等级的定性与定量间的转换,将其应用于成都市各区县2010年、2015年2个历史年和2020年、2025年、2030年近中远期3个目标年水资源承载力的预测评价。研究区按行政区划分15个区块,选取人口密度、城镇化率、人口自然增长率等20项指标,并制定5级评价标准。结果表明:成都市在2010年水资源承载力整体较好,除个别区县外水资源处于强无压力状态,开发潜力较大。而在2020年出现了水资源承载力整体评价结果并不乐观的状态,主要集中在中心城区周边。在历史演变中龙泉驿区水资源承载力一直处于1级状态,中心城区一直处于4、5级,温江区、大邑县除分别在2015年、2025年出现过一次评价结果很差的状态外均处于1级。     

基于层次分析法的辽河干流水环境承载力评价研究

目前,水生态文明建设提出后,水环境承载力成为衡量地区可持续发展能力的一项重要指标。为了解辽河干流沿岸城市的水环境承载状况,以辽河干流为研究区域,采用层次分析法,建立以水资源、社会、经济、生态环境为子系统的评价体系。代入各行政分区的样本值,进行辽河干流水环境综合承载能力计算。评价了各行政分区不同现状年的承载状况。     

基于正态云模型的区域水资源承载力评价

针对水资源承载力评价指标模糊性与随机性的问题,将正态云模型应用于其评价当中。基于正态云模型,以浙江省为例,对区域水资源承载力状况进行评价。结果表明:2006-2009年间,浙江省水资源承载力状态始终处于Ⅱ级(一般)状态,较为平稳,水资源承载力综合值从1.960 3上升为2.052 2,区域水资源承载力水平有增加趋势,但个别评价指标仍处于危险状态,其单因子指标值1.5,有待于进一步提高与改善;正态云模型使水资源承载力的定量评价兼顾随机性和模糊性,研究结果可为区域水资源可持续发展提供一定的参考借鉴。