水资源承载力可拓评价模型的改进及应用

水资源评价模型指标体系和指标权重选取是研究水资源承载力模型精度和深度的关键。本文基于博弈论的非对称贴近度可拓评价方法,提出了基于非对称贴近度和粗集权重的可拓评价模型,解决了可拓评价方法在水资源承载力应用中存在的失效和权重选取问题。运用博弈论方法将客观赋权法(熵值法)和主观赋权法(层次分析法)进行集化、融合,使得到的综合权重与各单一权重向量之间的偏差最小,融合多参与方中意的权重确定方法,消除了单一权重法的片面性。改进模型应用于洮河水资源承载力评价研究实例中,与原模型评价结果比,改进后模型融合多参与方中意的权重,使得评价结果更能达到多方共赢。     

基于集对分析法的大型灌区运行状况评价研究

运用集对分析法建立综合评估模型在确定指标权重时,先将粗糙集理论中的属性重要度的确定方法和专家评分法相结合,再运用博弈论方法对确定的权重进行集化和融合,得到灌区评价指标的综合权重。本研究应用集对分析法对山西汾河灌区2004年度运行状况进行了较准确地综合评价,等级为良;评估结果表明,集对分析方法具有较高的分辨率和较大的实用性,具有不遗失数据中间信息、评价结果与实际情况更为相符的优点,为灌区运行状况综合评价提供了一种简单而适用的评价方法。     

砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能评价指标权重初探

沙棘人工林是晋陕蒙砒砂岩区主要的退耕还林树种之一,在砒砂岩区生态环境治理中发挥着重要作用。通过理论分析、频度分析、专家咨询法构建了砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能评价指标体系,运用AHP法、G1法、变异系数法确定各指标权重值,应用博弈论综合赋权法将主、客观权重进行组合,得到综合权重。结果表明:土壤侵蚀模数、土壤固氮速率、根系土壤层蓄水量、土壤固钾速率、植物物种丰富度等指标权重较大;应用博弈论综合赋权法可以更全面和客观地解决权重的确定问题,结果合理可行,方法具有通用性,可为综合评价砒砂岩区沙棘人工林生态系统服务功能提供依据。     

基于多指标决策的循环经济发展水平综合评价方法——以陕西省为例

基于多指标决策理论,提出一种新的循环经济综合评价方法。该方法包括指标组合赋权和指标信息集结两个过程。其中,依据乘一致偏好关系和特征向量法得到指标主观权重;利用指标统计数据和方差最大化非线性规划模型得到指标客观权重;引入评价者偏好度对主客观权重进行凸组合;利用几何平均集结算子将评价区域每个年度的多个指标数据融合为一个综合值,作为该年度评价值;对不同年度评价值排序、分析该评价区域发展态势。最后,以陕西省2003-2007年循环经济发展水平为例对几种评价方法进行了验证。结果表明:与已有方法相比,该方法的评价结果更趋合理。     

关中平原小麦生育期VTCI加权估算及其与产量的相关性研究

选取关中平原冬小麦主要生育期的条件植被温度指数( VTCI)遥感干旱监测结果,运用层次分析法、因子权重排序法两种主观赋权法和主成分分析法、熵值法两种客观赋权法,分别确定加权VTCI,并与关中平原5地区冬小麦年产量建立线性回归模型,研究VTCI对冬小麦产量的影响.结果表明,两种主观赋权法确定的加权VTCI与产量之间存在着...     

大型灌区运行状况综合评价软件开发研究

结合陕西省大型抽水灌区——交口抽渭的实际,在对交口抽渭灌区全面调查基础上,建立了6个一级指标,27个二级指标的评价指标体系,运用G1法和变异系数法分别确定出主、客观权重,再运用博弈论法将主、客观权重进行融合、集化,最终确定出一组合理的综合权重。采用灰色关联理论的理想解法对交口抽渭灌区运行状况进行综合评价,并开发出大型灌区运行状况综合评价的计算软件,以交口抽渭为实例进行验证,评价软件结果显示:交口抽渭灌区在2007,2008,2009,2010,2011,2012年的相对贴近度分别为0,0.1166,0.2468,0.4275,0.6102,0.7783,运行状况级别分别为差、中等、中等、良好、良好、良好。其评价结果与实际计算结果基本一致,即随着时间的推移,交口抽渭灌区评价级别从差逐渐变为良好,运行状况越来越好,这也符合交口抽渭灌区的客观实际和发展规律。大型灌区运行状况综合评价软件评价结果可靠,可大幅度提高灌区综合评价的效率。     

基于MCA与CP的灌区管理综合评价研究

灌区管理评价的主要问题是各评价因子的权重确定和评价函数的选择.目前评价存在的主要问题为因子权重确定的不合理性和取值空间不完备性及评价函数的不确切性.为此,本文采用层次法由专家确定权重,由多元相关原理调整权重的影响值,由数理统计原理确定因子的取值区间,最后用综合距离模型对综合指标进行评价,较好地解决了该问题.实例表明,该评价是科学的、可行的.     

我国资源安全评估指标体系与模型构建研究

构建新时代国家资源安全评估指标体系模型,可为国家资源安全管理提供科学依据,对维护国家资源安全具有重要意义。文中在现有国家资源安全评估研究基础上,搭建了包括水资源、能源资源、土地资源、矿产资源、生物资源、海洋资源以及环境资源七个维度的国家资源安全评估指标体系;采用博弈论组合赋权法对序关系分析法和熵值取权法进行最优权重集成,综合考虑线性加权评估模型、模糊综合评估模型、TOPSIS评估模型和模拟退火优化投影寻踪评估模型的得分差异和排序中位次两种因素,运用模糊Borda法对2011-2020年我国资源安全进行组合评估。研究结果显示：我国资源安全各领域安全评估值呈逐年上升趋势,且在国家资源安全中,能源资源、矿产资源和环境资源的重要性位列前三;生物资源、水资源、海洋资源以及土地资源的重要性相对而言较低。近年来,随着我国经济进入高质量发展阶段,在党和国家的有关政策、制度的建立和落实下,国家资源安全水平持续提升,使得我国资源的供给不断朝着协调和可持续方向发展。同时模型敏感性分析表明该模型拥有较好鲁棒性,可为国家资源安全评估的分析管理提供理论参考与方法支撑,为资源可持续利用发展与资源安全的保障提供新途径...     

基于博弈论组合赋权的洪水风险评价 ——以武威地区为例

洪水灾害是世界范围内发生最为频繁的自然灾害。中国是世界上洪水风险增长最显著的地区之一。针对甘肃省武威市山洪灾害多发的实情,采用结合主客观权重的博弈论组合赋权的洪水评价方法,应用GIS技术,从致灾因子危害性、孕灾环境稳定性和承灾体脆弱性三方面出发,共选取7个指标构建洪水风险评价指标体系,得到了各评价单元的洪水风险度空间分布。评价结果表明：武威市整体洪水风险等级为较低风险,与历史洪水事件数据吻合较好。其中,洪水高风险区只占总面积的4.94%,集中分布于凉州区与古浪县交界处和天祝藏族自治县西南部地区;较低风险区与低风险区之和占总面积的43.84%,集中于民勤县的东部沙漠区。通过将单一赋权方法与博弈论组合赋权法进行了比较,表明博弈论组合赋权法可以减少单一赋权方法的主观性,提高洪水风险图的精度,为洪水风险管理提供依据。     

基于条件植被温度指数的冬小麦主要生育时期干旱监测效果评价——I.因子权重排序法和熵值法组合赋权

选取关中平原冬小麦越冬后2002—2009年每年3—5月共9旬的条件植被温度指数（VTCI）遥感干旱监测结果,将冬小麦越冬后分为四个主要生育时期,分别运用因子权重排序法、熵值法及组合赋权法确定各生育时期干旱对产量的影 响权重,计算关中平原各市冬小麦每年的加权VTCI,并建立加权VTCI与冬小麦单产间的一元线性回归模型。结果表明,关中平原大部分地区的加权VTCI与小麦单产密切相关。其中,熵值法确定的加权VTCI与小麦单产的线性相关性不显著,渭南、咸阳及铜川的决定系数R²值均低于0.5;因子权重排序法和组合赋权法确定的加权VTCI与小麦单产的线性相关性显著,咸阳、宝鸡及西安的R²值接近或高于0.6,渭南接近 0.5,铜川较差。且组合赋权法的结果中宝鸡和西安的R²值接近0.7,优于因子权重排序法和熵值法的结果。     

基于系统动力学的北方大型灌区生态环境需水量研究

通过生态灌区理论,界定了灌区生态环境需水量的定义,明确了北方大型灌区生态环境需水量内涵。运用系统动力学原理,构建了灌区生态环境需水量系统动力学(SD)模型,并以陕西省宝鸡峡灌区为例,模拟计算了2005~2030年的灌区生态环境需水量。模拟结果表明,宝鸡峡灌区生态环境需水量每年以6.08‰的速度增长,河流、植被、塘库、城镇4个模块的生态环境需水量都有较好的提高,促进灌区朝着生态灌区方向快速发展。     

额济纳绿洲棉田节水灌溉试验综合效益分析

在额济纳绿洲首次开展了棉花滴灌、防渗渠灌等节水灌溉试验 ,结果表明 ,节水灌溉技术与绿洲内漫灌相比 ,可收到明显的节水增产效益、节地省工效益以及经济效益 ,是一种行之有效的灌溉方法。在绿洲水资源缺乏的现状下 ,农业的持续发展主要依赖于节水灌溉技术 ,节水灌溉将是绿洲今后发展的必然趋势 ,建议绿洲发展滴灌、防渗渠灌等节水灌溉技术。     

内蒙古河套灌区水资源高效利用与盐渍化调控

内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的一个大型灌区。由于气候、地形和水文地质条件的影响,在兴建大规模灌区之前,当地已有严重的盐渍化问题,随着引水量增加,灌溉面积扩大,由于重灌轻排,灌排工程不配套,大水漫灌等原因,使灌区的地下水位迅速上升并超过临界水位,加剧土壤盐渍化;此后虽经积极治理,情况有所好转,但仍未得到根本改变。灌区盐碱化的发生、分布、治理在西北干旱地区具有典型意义。河套灌区现状年引黄水量在50亿m3左右,占内蒙引黄水量的90%,超出引黄指标10亿m3,节水任务十分艰巨。因此,必须高效地利用灌溉水资源,采用渠井灌排技术和实施节水灌溉制度,来调控灌区水盐动态,总体上能使河套灌区灌溉土壤逐步由积盐向脱盐的良性循环发展。     

民勤绿洲膜下滴灌洋葱节水高产灌溉制度

通过TDR土壤水分测定仪结合PC-2S土壤墒情监测系统及作物生理生态指标常规测定方法测定了膜下滴灌洋葱不同灌水处理下土壤水热动态、生长动态、产量效应、水分利用效率、耗水规律及经济效益,并结合TRM-ZS3全自动气象站气象数据比较不同滴灌处理的优越性,分析了不同灌水处理对水热变化、产量、灌溉水利用、耗水特性及效益的影响。研究表明,膜下滴灌土壤水热变化均匀、利用率高,有利于洋葱生长;适宜的滴灌定额条件下(T4)洋葱单株重、横茎及纵茎均较大,产量较对照(CK)增加8.65%,节水21.6%,灌溉定额降低120 mm,生育期耗水降低136.9 mm,水分利用效率提高37.31%,水分生产力达27.0元·m~(-3),净收入增加13.8%。与对照覆膜畦灌相比,滴灌处理生育期耗水强度较对照均降低0.8 mm·d~(-1)以上,能有效降低棵间无效蒸发损失,减少生育期耗水,改善土壤水热状况,提高作物产量、水分利用效率和经济效益,是一种经济可行、易于推广的节水方法。     

井灌区节水灌溉效率与潜力分析——以内蒙古通辽市为例

在对内蒙古通辽市井灌区水资源利用现状和农业灌区用水现状进行实际调查与分析的基础上,按不同灌溉方式、土壤类型、分布位置和灌溉管理水平选择典型样点灌区,分别用田间实测法和水量平衡法科学地测算不同灌溉方式下的样点灌区、灌区和地区的灌溉水利用效率,并分析评估样点灌区、灌区和地区三个尺度的节水效果与潜力。测算得出通辽市所辖的奈曼旗、科尔沁左翼中旗、科尔沁区、开鲁县、库伦旗、科尔沁左翼后旗、扎鲁特旗和霍林郭勒市灌溉水利用系数分别为0.799、0.832、0.813、0.803、0.823、0.806、0.802和0.810。。现状年通辽市地下水灌溉总面积为64万hm~2,其中节水灌溉面积为30万hm~2,还有34万hm~2农田使用传统的灌溉形式。假定未来34万hm~2待改造农田全部发展为低压管灌时,通辽市64万hm~2灌溉面积可节约水量3 860万m~3;全部发展为喷灌时,可节约水量8 298万m~3;全部发展为膜下滴灌时,可节约水量10 904万m~3。各灌区灌溉水利用效率的高低主要取决于不同灌溉方式的面积占总灌溉面积的比例,采用高效节水灌溉可整体提升灌区灌溉效率。     

温室甜椒对不同灌溉方式的生理响应

为了分析不同灌溉方式的节水效果和作物对不同灌溉方式条件下的生理响应,通过对温室甜椒进行常规灌溉(GI)和分根交替灌溉(APRI)的试验,分析了不同灌溉方式对甜椒叶片光合特性、水分参数、叶绿素相对含量(CC)、根冠比(R/S)和根系导水率(RHC)的影响,以及不同灌溉方式甜椒对水分胁迫和复水的生理响应。试验结果表明:分根交替灌溉处理能够有效地调节气孔开度,减少无效蒸腾失水,比常规灌溉处理节水25.93%,WUE、叶片细胞液浓度(CSC)、叶绿素相对含量(CC)和R/S分别提高了3.19%、6.56%、8.04%、15.38%,RHC减小了3.01%。两种灌溉方式受水分胁迫复水后都表现出叶片光合速率(Tr)、水分饱和亏(WSD)、CSC值下降,叶鲜重含水率(FWC)值上升,且分根交替灌溉甜椒(APRI)对水分胁迫和复水都具有更优的生理调节功能。     

Efficiency of Subsurface Drip Irrigation for Potato Production Under Different Dry Stress Conditions

Efficient water delivery systems such as drip irrigation can contribute towards increasing crop yield potential, improving crop water and fertilizer use efficiency. However, critical management considerations such as subsurface drip irrigation are necessary to attain improved irrigation efficiencies and production benefits particularly under arid regions. The objective of this study was to determine the effect of two irrigation methods, surface and subsurface drip irrigation combined with four irrigation levels, 100, 80, 60 and 40% of crop evapotranspiration on yield and yield components of potato grown on sandy soil. The field experiments were conducted in the years 2008 and 2009. In terms of soil water availability to plants, subsurface drip provided more favorable growth conditions for plant growth and maintained higher soil water content at the root zone, which resulted in a significant higher potato yield compared to surface drip irrigation. The difference between the two irrigation methods on yield components was concentrated on the mean tuber weight per plant, while no significant difference was found on the tuber number per plant. Reducing the amounts of applied water significantly decreased total potato yield and its components. Under subsurface drip irrigation, reducing amounts of applied water to 80% ETc gave comparable yield and yield components to surface drip at full irrigation supply, indicating that 20% irrigation water can be saved without affecting the potato yield. At all irrigation levels, subsurface drip recorded higher water use efficiency (WUE) over surface drip. Maximum value was observed at 40% ETc. Fertilizer use efficiency (FUE) was also higher under subsurface drip and reduced significantly under both irrigation methods with increasing water deficit. These results suggested that subsurface drip offers the potential of better water management with respect to saving and distribution of water in the root zone and to obtain maximum yield accompanied by highest water and FUE.     

基于主成分分析和参数设计的畦灌技术参数优化

针对畦灌灌水质量评价指标较多、自然因素存在时空变异性和技术参数有控制误差而造成的灌水质量评价不合理、灌水质量不高且波动大的现状,在田间灌水试验的基础上,利用主成分分析计算灌水质量综合主成分作为评价指标,采用参数设计的方法对畦灌灌水技术参数进行了优化。结果表明,灌水质量综合主成分可以代表99.99%的灌水质量变异信息,且服从正态分布,同时自然参数的变异和技术参数的误差对灌水质量及其稳健性产生了较大影响,经模拟和实测结果验证,泾惠渠灌区畦灌技术参数优化组合为畦宽3.5~4.5 m,畦长120 m左右,单宽流量9 L·s~(-1)·m~(-1)左右,改水成数7成左右,此时具有很好的灌水质量和稳健性。     

基于方法集和DEA模型的黑龙江省灌溉用水效率评价

为了讨论方法集模型对于灌区用水效率综合评价的可行性,以DEA模型作为对比参照,选取了渠系和田间两方面指标,对黑龙江省20个灌区用水效率进行排序和计算,得出的主要结论:利用方法集模型评价的20个灌区的排序结果均通过Spearman检验,解决了不同评价方法结果不一致的问题,且与DEA模型得出的排序结果一致;通过方法集模型和DEA模型结果可以看出:富裕、永发、安邦河、龙头桥和石龙灌区效率值较低,分别是0.58、0.55、0.54、0.51、0.45,且20个灌区灌溉用水效率与渠系效率平均关联度为1.779,与田间效率平均关联度为1.229,受渠系水利用效率影响较大,受田间水效率影响较小,可采取渠道衬砌,合理规划渠系布局等方式减少渠道输配水环节的灌溉水损失,采取控制灌溉技术,喷、滴灌溉等节水措施,提高灌溉用水效率。     

沟灌土壤入渗参数和糙率估算及灌水技术要素组合研究

以SIPAR_ID模型为基础,利用水流推进资料估算了大田沟灌土壤入渗参数和糙率值,克服了以往采用水量平衡模型估算土壤入渗参数和糙率值时一些不合理的假设条件,且工作量大的缺点。用估算结果模拟了沟灌水流推进过程以及沟首水深数据,结果表明各试验点水流推进过程误差绝对值的均值分别为4.06%、4.57%和4.47%,沟首水深误差绝对值的均值分别为8.07%、10.26%和8.49%,说明采用SIPAR ID模型估算土壤入渗参数和糙率值是可行的,具有高的估算精度。根据估算的土壤入渗参数和糙率值,采用WinSRFR模型模拟了研究区域各试验点的沟灌灌水质量,提出了各试验点理论需水量分别为60 mm、80 mm和100 mm条件下合理的沟灌灌水技术要素组合,其灌水效率和灌水均匀度均在85%以上,表明可获得高的灌水质量,达到常规沟灌节水的目的。