模糊集对分析法在水资源安全评价中的应用

【目的】建立基于熵权法和模糊集对分析法的水资源安全评价模型,为水资源安全的评价及管理提供决策支持。【方法】结合评价区域的实际情况,遵循科学性、系统性、代表性等指标选取原则,构建水资源安全评价指标体系及评价等级标准,并由熵权法确定指标权重,进而利用模糊集对分析法建立水资源安全评价模型。将该模型应用到榆林市水资源安全评价中,并分别与多目标决策分析和模糊聚类评判法的评价结果进行对比分析。【结果】应用基于熵权法和模糊集对分析法的水资源安全评价模型对榆林市水资源安全的评价结果表明,榆阳区的水资源处于较安全范围,神木、靖边和定边属于临界安全范围,其余8县均属于较不安全范围;榆林市整体处于较不安全状态,水资源安全形势严峻。不同方法评价结果的对比分析表明,利用模糊集对分析法与其他2种方法得到的评价结果基本一致。【结论】模糊集对分析法的评价结果客观合理,方法简单,易实现计算机编程,对区域水资源安全评价具有一定的应用价值。     

区域水资源可持续利用及其评价指标体系研究

阐明了区域水资源实行可持续利用的必要性 ,分析了现有区域水资源可持续利用评价指标体系的国内外研究进展和存在的不足 ,建立了区域水资源可持续利用评价指标体系 ,提出运用离差法、主成分分析和层次分析方法计算指标 ,利用动态和静态相结合的方法对指标进行评价。     

严格水资源管理的新模式研究

【目的】研究实行严格水资源管理新模式的理念、框架及应用特点,总结新模式下严格水资源管理的应用流程。【方法】从主题的明确和检索、严格水资源管理新模式的主知识图及分级知识图的绘制、组件定制和知识图链接、主题相关信息决策等方面,对严格水资源管理新模式进行研究,并对甘肃省庆阳市的严格水资源管理模式进行了实例展示。【结果】从严格水资源管理新模式的特点可以看出,这种应用模式具有明显的优势和创新,通过组件可实现水利业务应用标准化和水利数据及信息的集成;通过组件搭建和知识图可实现水利业务应用集成;通过平台构建应用可以实现水信息和应用的综合集成。【结论】实行严格水资源管理新模式,有利于落实最严格水资源管理制度的实施。     

莱芜水资源信息管理系统应用分析与展望

针对莱芜水资源无客水、水资源空间分布不均匀、水资源年际年内变化大以及水资源监测技术、监测方法和设备落后的现状,莱芜适时启用水资源信息管理系统,实现对水量、水位等诸多信息实时监控,为莱芜水资源的综合开发利用、优化调度提供了重要的决策依据。     

基于模糊物元模型的再生水资源价值评价

【目的】利用模糊物元模型对再生水资源的价值进行评价,为城市的经济发展、水资源的合理利用和节水型社会建设提供参考。【方法】依据全面性、科学性、系统性和可操作性原则,建立统筹经济、社会、生态环境和再生水资源价值4个方面的评价指标体系,采用专家调查法和熵权法相结合的方法确定各评价指标的权重,并采用模糊物元法计算西安、咸阳、宝鸡和渭南4个城市的再生水资源价值评价结果,最后采用模糊综合评判法及层次分析法对评价结果进行校验。【结果】利用建立的统筹经济、社会、生态环境和再生水资源价值的评价指标体系,对西安、咸阳、宝鸡和渭南4个城市再生水资源价值进行评价,得到上述4个城市的欧式贴近度分别为0.696 8,0.619 6,0.513 9,0.427 6,Ⅰ~Ⅳ等级的欧式贴近度分别为0.864 9,0.707 4,0.489 7,0.380 6,通过计算西安、咸阳、宝鸡和渭南的贴近度与4个等级贴近度的欧式距离,确定4个城市的再生水资源价值等级分别为较高、较高、较低、低。通过模糊综合评判法和层次分析法对4个城市再生水资源价值评价等级进行校验,表明评价结果合理可信。【结论】基于模糊物元模型,统筹经济、社会、生态环境和再生水资源的再生水资源价值评价体系客观合理、可信,具有一定的推广应用价值。     

内蒙古地区水足迹量化及水资源评价分析

为探讨内蒙古地区水资源现存问题和发展规律,合理利用区域水资源,基于水足迹理论对内蒙古1998-2018年用水结构进行分析,并评价区域水资源利用状况.结果表明:全区水足迹整体呈上升趋势,2018年总水足迹达778.58亿m3.从构成上看,农业蓝绿水足迹始终占总水足迹主导地位,所占比例为72.43％～82.97％.对比各地...     

水资源费问题分析

为对当前我国正在进行的水价改革提供理论参考。介绍了对水资源费性质的不同观点，回顾了水资源费的理论和实践，认为水资源费是一种税，是一种政府行为和管理措施。在此基础上提出了水资源费的定价方法，可以作为水资源研究、测算的指导。     

基于改进灰狼算法的庆阳市水资源优化配置

【目的】对传统灰狼算法进行改进,并在甘肃省庆阳市的水资源配置中进行应用。【方法】针对传统灰狼算法易陷入局部最优、收敛速度慢、精度不高等不足,通过Tent混沌序列对群狼位置进行初始化,对灰狼算法中的距离控制参数a和位置更新方程进行优化和改进,并采用8个测试函数对改进灰狼算法进行测试。在此基础上以甘肃省庆阳市为例,分别以2020,2025,2030年为近期、中期和远期规划年,采用改进灰狼算法、传统灰狼算法、传统多目标配置方法,对庆阳市水资源的优化配置进行计算,并对3种方法进行主成分比选。【结果】改进灰狼算法的8个测试函数中有7个函数的最优值明显比传统灰狼算法更接近函数理论极小值;改进灰狼算法的2020,2025,2030 3个规划年的资源优化配置综合得分分别为0.18,0.69和1.00,其计算结果明显优于相同年份传统灰狼算法和传统多目标配置方法。经过水资源优化配置计算,2020,2025和2030年水资源所对应的经济生产总值分别为1 074.46亿、1 601.18亿和2 196.12亿元,其中2020年的经济生产总值计算值大于《庆阳市十三五经济规划》的目标值1 000亿元。【结论】改进灰狼算法在水资源优化配置中具有较好的可行性,可为水资源优化配置模型提供新的优化计算途径。     

平原区土壤水资源量计算模型的研究

土壤水资源是独立于地表水资源和地下水资源并具有独特存储空间和性质的水资源,本研究结合河北省土壤水资源评价工作,明确了土壤水资源的概念,提出了计算模型。阐述了评价层概念和河北平原区评价层的确定,针对土壤水资源的概念和动态特性,运用水量平衡原理,在地表产流上基于超渗产流模型计算,在评价层以下损失量(不形成土壤水资源的量)上基于蓄满排泄模型计算,以日为计算时段长度,综合考虑截流、蒸发等损失,周年土壤水资源量为逐日降雨量和与逐日损失量和之差。该模型已用于河北省土壤水资源的评价工作。     

基于改进信息扩散理论的水资源短缺风险评价研究

为有效评价区域水资源短缺风险状况,利用改进信息扩散理论确定风险评价等级,以模糊综合评价模型为基础,选取23项评价指标,对山西省水资源短缺风险进行评价研究。结果表明：太原、阳泉、忻州、晋中和山西全省的评价向量为0.4461、0.5189、0.4258、0.4019和0.3685,风险等级为3级,属于中风险水平;长治和晋城的评价向量为0.3896和0.3914,风险等级为2级,属于较低风险水平;大同、朔州、吕梁、临汾和运城的评价向量为0.4818、0.4865、0.4576、0.4082和0.4597,风险等级为4级,属于较高风险水平。模型评价结果与各地区水资源开发利用实际基本相符,可为区域水资源开发利用提供指导。     

宝鸡峡灌区农业水资源安全评价研究

【目的】对宝鸡峡灌区农业水资源安全进行评价,为解决宝鸡峡灌区农业水资源供需矛盾提供参考。【方法】在前人研究的基础上,用评定系数表示每一个评价因素或指标对农业水资源安全的作用,结合灌区实际,建立农业水资源安全评价体系,运用综合评价模型对宝鸡峡灌区农业水资源安全进行计算和总体评价。【结果】结合宝鸡峡灌区实际,建立了包括水资源量、供水、用水、生态环境效益和社会经济效益5项共23个评价指标的农业水资源安全评价指标体系,运用综合评价模型计算宝鸡峡灌区农业水资源安全的综合评价值为2.540。分析认为,水资源短缺、供水工程效率低、水资源配置不合理、渠系水利用系数和灌溉水利用系数较低、水价偏低、地下水降落漏斗、水质污染、水资源的经济和社会效益低等,是影响灌区农业水资源安全的主要因素。【结论】提出保障灌区农业水资源安全的5项主要措施,以促进灌区农业的可持续发展。     

基于蚁群算法的水资源优化配置博弈分析

【目的】运用博弈理论分析流域内水资源开发利用过程中各用水地区的行为和收益问题。【方法】提出市场经济与宏观调控相结合的水资源配置模式,建立各用水地区追求自身收益最优的同时,实现全流域水资源合理分配的博弈模型,为实现水资源的协调发展提供支持。将该模型应用于黑河流域,运用蚁群算法实现模型的最优求解,并与线性规划法所得结果进行了比较。【结果】利用建立的水资源优化模型,通过水权和水资源费的调节,有效约束了黑河流域内各县(区、旗)的取水量,有利于解决水资源分配过程中的用水冲突,在保证黑河流域公共水权为1.2亿m3的基础上,流域总收益达到0.936亿元。【结论】运用流域水资源优化配置博弈模型进行水资源优化配置,可以有效保证流域的公共水权,激发各地区节水和开发新水源的动力。     

物元模型及其在区域水资源综合评判中的应用

为研究物元模型在水资源综合评判中的应用，首先对物元模型评价方法进行了介绍，并在模型构建中引入了层次分析法(AHP)以确定权重，再以河北滹滏原为例，对其农业水资源状况进行了综合评价。结果表明：滹滏平原的农业用水总体情况的评价值为低水平的3级，与其相应的下一层次区域水资源占有量的评价值为3级，供水评价值也是3级，区域用水水平评价级别为1级，虽然后者为1级，但是区域农业用水总体水供需状况还是非常不容乐观。经验证，模型评价符合当地实际情况。本区的研究表明利用物元模型对区域水资源状况进行综合评判具有客观、真实性。     

太原市水资源合理配置研究

【目的】探讨太原市水资源的合理配置方案,使有限的水资源得到合理利用,促进经济与社会的可持续发展。【方法】以区域经济发展与水环境保护相协调为目标,建立水资源多目标优化配置模型,并利用大系统分解协调方法,针对不同水平年(2010,2020,2030年),进行太原市水资源优化配置研究。【结果】在现有供水工程、常规节水方案条件下,太原市水资源供需矛盾日益加剧,在50%和75%水文年份,太原市缺水率分别由2010年的不足1%和7.7%均上升为2030年的35%以上;采用高节水方案时,在50%和75%水文年份,到2030年太原市缺水率为26%~31%。【结论】要深度解决太原市缺水问题,应实行开源节流与污染治理并举的措施,在进一步加大节水力度的基础上,增大污水处理回用和引黄力度。     

小流域地表水资源动态模型研究

通过在小流域中进行降雨径流定点观测,建立地表水资源动态模型,对模型中影响地表水资源变化的物性参数地形系数(T)、土壤系数(S)和覆盖系数(C)的计算方法和实验结果进行论述,同时在仁国小流域上进行了验证。结果表明,该模型能够对小流域地表水资源进行动态监测,从而使有限的水资源更好地为生产和生活服务。     

玻璃温室内景观水系设计方法

随着经济建设的发展和新农村建设的进程不断地加快,人们对农业旅游的需求也越来越大。农旅综合体发展迅速,温室是农旅综合体的一个重要载体,而温室中一个重要的组成部分就是景观水系的营造,过程中采用比较艺术的形式对水系进行设计,通过合理的施工的方式营造出优美的水景。本文对温室内景观水系设计展开研究讨论,提出施工技术要点为农旅综合体发展中水景的打造提供帮助。     

基于重心模型的粮食生产与水资源时空耦合分析

随着水资源面临越来越大的压力,水资源约束下的粮食安全问题也愈发受到关注。为更加清晰地认识粮食生产与水资源之间的矛盾,文章首先对全国粮食产量与水资源总量进行了时空分布分析,其次运用重心模型从全国和区域层面对1999—2018年粮食生产重心与水资源重心的演变趋势、时空耦合程度进行分析。结果表明：1）我国粮食生产重心在1999—2018年间整体上向东北方向移动了238.78 km,在全国和区域层面均出现了北移的趋势;我国水资源重心始终位于粮食生产重心西南方向,移动范围不大。2）从全国层面看,研究期间粮食生产与水资源双要素重心的空间距离增加,整体上空间重叠性下降,但近几年空间距离增加趋势趋于平缓;双要素重心的变动一致性指数均值为－0.06,呈较不匹配状态,但2014—2018年间指数均值为0.14,耦合性略有增强。3）从区域层面看,结合双要素重心的空间距离与变动一致性指数,东北地区和西南地区时空耦合程度较强,西北地区较弱。通过合理规划粮食生产与水资源利用格局、提高农业水资源利用效率等途径,有利于缓解粮食生产与水资源之间的紧张形势。     

基于不确定性的区间分式规划灌区优化配水模型

为获得有限可用灌溉水资源条件下满足多个目标的最优配水方案,将区间不确定性方法引入线性分式多目标规划中,构建基于区间不确定性的分式规划模型。以甘肃省武威市民勤县红崖山灌区为研究区域,对当地4种主要作物,春小麦、春玉米、棉花、籽瓜进行水资源优化配置,在满足粮食安全基础上得到不同水文年下满足不同目的需求的水资源优化配置方案。在此基础上,对不同情境下的配水结果进行对比并详细分析了平水年不同区间用水效率增长对目标函数的增长率影响,得到不同用水效率下的优化配水方案及目标完成情况。结果表明:在枯水年灌区应优先满足籽瓜的灌溉需求,丰水年应优先满足棉花的用水需求,平水年农业生产的最优用水效率增长区间为[0,5%]。所得结果可以为民勤县红崖山灌区以及类似灌区水资源优化配置及用水效率提升提供了理论依据与决策支持。     

系统动力学在水土资源系统中的应用研究进展

为促进系统动力学(System dynamics,SD)方法在水土资源系统中应用,概述引入SD理论的水土资源系统,论述SD在水土资源利用模拟、承载力评价、优化配置、生态系统仿真、水土资源复合系统模拟等领域应用及现实意义。针对SD方法在水土资源系统中应用现状,从研究体系、模型和方法等方面分析SD方法在水土资源系统应用中存在的问题,并从多方法、多角度及多维度展望发展趋势,以期SD方法与水土资源系统融合,为今后研究提供借鉴。     

区域生态需水量与水资源调控模式研究综述

简要介绍了区域生态需水量与生态系统水资源调控模式研究的最新进展与动态 ,以及生态需水量研究的背景及若干重要的概念与方法 ,分析了研究中存在的主要问题。提出加强区域生态需水量的研究 ,是实现水资源短缺与生态环境恶化双重胁迫条件下水资源优化配置的重要基础