西北干旱半干旱区水资源承载力研究现状与发展趋势

我国西北干旱半干旱区水资源供需矛盾日益加剧,重点区域的水资源承载力评价研究亟需开展。从城市、区域和流域的尺度,对水资源承载力的研究现状进行了总结,研究从针对于局部领域逐渐发展到对人地关系系统的综合分析;分析了水资源承载力评价方法及其适用性,从常规趋势法,到多承载因子综合评价的模糊评价法和主成分分析法,再到引进生态生产性土地进行间接评价的生态足迹法和进行整体最优化分析的多目标决策法,最后到引进计算机仿真技术动态模拟的系统动力学方法。还对西北干旱半干旱区水资源承载力的研究趋势进行了展望,认为水资源承载力的相关概念、理论和评价方法等基础研究还会持续进行,生态环境问题将会被更多地纳入研究范畴,评价方法的多元化和多技术结合将是未来研究的主要热点问题。     

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。     

主成分分析法在辽河干流水资源承载力评价中的应用

将主成分分析法引入到水资源承载力研究中。以辽河干流为例,利用主成分分析法定量分析影响水资源承载力变化的最主要的驱动因素,结果表明:辽河干流水资源承载力的影响因素可以归纳为水资源开发利用因素、人口因素和社会经济因素3类;通过分析区域内各个城市的水资源承载潜力,表明辽河干流的承载能力基本处于饱和状态。     

运用AHP模型法对城市多类型供水

城市供水水源的优化选择是开发供水工程缓解城市水资源紧张的关键,也是易于忽视的薄弱环节。目前,在中小城市水源选择领域中尚未明确提出一套论证方法。以泰安城区为例,运用方案综合评判的层次结构分析法即AHP模型法对城市多类型供水水源进行优化选择,提出了一套适应当前城市水资源开发利用特点的多因子评价多方案的优化定量方法。     

运用A H P模型法对城市多类型供水水源优化选择

城市供水水源的优化选择是开发供水工程缓解城市水资源紧张的关键,也是易于忽视的薄弱环节.目前,在中小城市水源选择领域中尚未明确提出一套论证方法.以泰安城区为例,运用方案综合评判的层次结构分析法即AHP模型法对城市多类型供水水源进行优化选择,提出了一套适应当前城市水资源开发利用特点的多因子评价多方案的优化定量方法.     

基于熵权的模糊物元水资源承载力

根据水资源承载力分析的结构特点，在传统多目标分析决策技术的基础上.将熵值法与模糊物元建模相结合，建立了基于熵权的属性识别水环境承载力评价模型，应用熵值法来确定权重系数，避免了权重系数确定的主观性问题，用一种新的方法进行水环境承载力评价。结合实际应用的结果表明，评价结果合理，适用于水资源承载力评价。     

基于复合多目标方法的灌区水资源优化配置

针对传统灌区水资源多目标模型求解过程中难以兼顾多维配置要求的问题,基于目标协调度、可持续发展指数、目标实现度3个指标提出了一种复合多目标方法。为验证该方法有效性,以甘肃省黑河中游17个灌区间水资源优化配置为例,以经济效益、社会效益、生态效益为目标函数构建多目标优化模型,并分别使用传统方法与复合多目标方法进行求解。结果表明,使用复合多目标方法所获得的优化配置方案可以将灌溉水利用系数提高5.42%~7.57%。结果验证了传统多目标模型在协调多个冲突目标方面较单目标模型有显著优势,而复合多目标方法所获得的优化方案更能体现决策者对研究区域种植业发展与灌区水资源配置的多元要求。     

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。     

基于多目标优化的灌区水资源承载力研究

根据灌区用水结构特点,综合考虑水资源与社会经济以及生态环境之间的动态联系,建立用水总量控制条件下的灌区水资源承载力多目标优化模型。以江西省赣抚平原灌区为例,得出现状年及规划年灌区水资源系统能够支撑的社会经济发展规模,利用相对承载指数和区域协调发展指数评价了灌区水资源承载力。结果表明:现状供水相当充裕,水资源综合承载指数大于1,水资源承载能力没有得到充分发挥;用水总量控制条件下,规划年水资源综合承载指数小于1,灌区水资源不足以支撑经济社会的发展。农业用水优化配置方案下,水资源承载力有所增强,表明农业用水优化配置是提高水资源承载力的有效手段。在实现农业用水优化配置及污染物排放量控制的条件下,灌区水资源、经济、环境的协调度达到0.99以上,真正实现了经济发展与环境保护的双赢。     

梯级泵站供水系统水资源优化调度模型研究

采用系统分析理论 ,研究了梯级泵站供水系统的水资源优化调度问题 ,建立了具有提调水量和泄弃水量两个决策变量及多级泵站、多个水库、多个供水片的多目标水资源优化调度模型 ,给出了自优化模拟调度方法。经实例研究表明 ,模型是可行和实用的