基于遗传投影寻踪模型的陕西省水资源利用效率评估

分析水资源利用潜力,提高水资源利用效率对于解决城市水资源短缺问题十分重要.本文利用基于遗传算法的投影寻踪模型,选用万元GDP用水量、人均用水量、万元农业产值用水量、农田灌溉平均用水量、万元工业产值用水量为评价指标,对2009年陕西省11个行政区水资源利用效率进行评估.结果显示万元工业产值用水量对陕西省水资源利用效率影响最大,延安市的水资源综合利用效率最高.并针对最佳投影向量各指标权重提出了提高陕西省水资源利用效率的措施.     

水资源利用效率频谱分析方法及应用

水资源高效利用是缺水地区缓解水资源供需矛盾的关键措施之一,评价一个国家或地区的水资源利用效率,是水资源管理需要解决的基础科学问题。现有的水资源利用效率评价指标主要有万元GDP用水量、农业灌溉水利用系数等,这些指标表征了一个国家或地区的综合用水水平,不能反映区域内部用水效率的不均衡性,也无法表达不同用水效率水平所支撑的经济体量,因此不能识别低效用水对象,难以对低效用水对象进行精准调控。水资源利用效率频谱分析方法基于伽玛函数解析了不同用水效率及其对应的经济规模,进而计算不同用水效率对应的经济体量占经济总量的比例(类似于概率密度),绘制水资源利用效率频谱图。基于1998—2016年的我国分省区万元GDP用水量及其对应的GDP数据绘制了水资源利用效率频谱曲线,揭示了我国区域水资源利用效率的演变趋势。水资源利用效率频谱分析方法通过解析水资源利用效率及其对应的概率密度分布,揭示了区域内部用水效率的不均衡性,可为水资源管理和高效利用精准调控提供科学基础。     

基于指标体系投影寻踪模型的水资源承载力评价——以石家庄为例

石家庄市处于我国缺水严重的华北地区,水资源利用一直倍受人们的关注,水资源承载力评价可为今后的地区水资源利用及规划提供建议。文章采用了综合指标法,根据石家庄市水资源具体情况和指标体系结构特点,选取了18个指标建立水资源承载力评价指标体系及指标标准,运用投影寻踪方法建立评价模型,通过归一化处理、线性投影、构造投影指标函数和优化投影指标函数的方法,将选取的指标运用matlab数学软件进行投影寻踪分析,得到石家庄市水资源承载力等级水平为Ⅳ级,主要影响水资源承载力的指标为基本农田比例、节水灌溉率、灌溉用水有效利用系数、水资源可开发利用系数和万元工业增加值用水量等。     

江西省水资源承载力评价研究

在进行一个地区的水资源承载力综合评价时,因影响因素较多,往往会对最终评价结果往往受到较大影响。鉴于此,以江西省水资源的实际情况为例,选取了降雨量、水资源利用率、灌溉率等7个评价指标,应用遗传投影寻踪模型对江西省水资源承载能力进行评价研究。评价结果表明各地区水资源承载力尚有较大的潜力,影响水资源承载力的主要因素是水资源利用率、万元GDP用水量、灌溉率等指标,而缺水率和生态用水率影响较小。     

利用组合模型评价云南省水资源利用效率

利用雷达图分析法将样本数据进行处理转化成雷达图,以雷达图面积作为特征量建立云模型;采用粒子群优化算法寻求最优值作为投影方向,再计算出样本的最佳投影值,然后通过投影寻踪将多维指标数据转化为简单一维数据,由此建立一种基于云模型和投影寻踪模型的组合评价模型。用组合评价模型对云南省2006—2012年的水资源利用效率进行了综合评价,结果表明,2012年水资源利用效率最高,并且水资源可持续利用度高的年份其万元GDP用水量和工农业万元产值用水量少,污水再生利用率高,COD排放量少。     

克拉玛依市水资源利用效率评估

水资源是制约社会经济发展的要素之一。文章以新疆克拉玛依市为研究区,基于城市水资源利用效率评估体系,采用物元模型结合熵权法评价克拉玛依市2010—2018年水资源利用效率等级。结果表明:克拉玛依市水资源利用效率在时间序列除2017年位于Ⅰ级外,其余整体属于Ⅱ级,万元工业产值用水量、综合灌溉定额,生态环境用水率、废水处理率是影响区域水资源利用效率的主要因素。     

江西省水资源承载力评价研究

在进行一个地区的水资源承载力综合评价时,因影响因素较多,往往会对最终评价结果往往受到较大影响.鉴于此,以江西省永资源的实际情况为例,选取了降雨量、水资源利用率、灌溉率等7个评价指标,应用遗传投影寻踪模型对江西省水资源承载能力进行评价研究.评价结果表明各地区水资源承载力尚有较大的潜力,影响水资源承载力的主要因素是水资源利用率、万元GDP用水量、灌溉率等指标,而缺水率和生态用水率影响较小.     

兖州市水资源承载力多情景评价研究

 采用改进的 TOPSIS 法和模糊综合评价法,选取人均供水量、水资源利用率、生活用水定额、万元工业产值需水量、供水模数、需水模数、生态环境用水率 7 项评价指标,对兖州市 2007-2030 年 3 种不同情景下的水资源承载能力进行了分析、评价和预测。结果表明：兖州市现状年（ 2007 年）水资源已经有相当程度的开发利用,但仍有一定的开发潜力;在未来 20 多年中,随着经济社会的进一步发展,兖州市的水资源承载能力将不断变弱,但仍然可以维持在可承载的范围内,水资源将逐渐成为制约兖州市经济社会发展的主要因素之一;大力开源、建设节水型社会及合理配置水资源将是提高水资源承载力的主要措施。     

江西省近十年水资源及利用分析

本文利用2005~2014年《江西省水资源公报》数据资料,从江西省水资源量、供用水量、人均综合用水量、万元工业增加值用水量、人均生活用水等指标入手,分析了江西省近十年各指标的变化情况.分析得出江西省近十年平均水资源总量较多年平均偏少,供用水量总体呈增加趋势,水资源开发利用率较低,水资源利用效率低于全国平均水平.     

基于改进PSO-PP模型的区域水资源利用效率评价

针对基本粒子群算法(PSO)早熟收敛、易陷入局部极值以及投影寻踪(PP)模型最佳投影方向难以选取的不足,利用改进的PSO(IPSO)算法优化PP模型最佳投影方向,提出了IPSO-PP水资源利用效率评价模型。从"三生"用水指标中选取15个指标构建区域水资源利用效率评价指标体系,以云南省16个州市水资源利用效率评价为例进行实例研究,并构建PSO-PP模型、差分进化(DE)算法-PP模型及和声搜索(HS)算法-PP模型作对比分析模型。结果表明,IPSO算法优化PP模型获得的适应度值和最佳投影方向均优于PSO、DE和HS算法,具有较好的求解精度和全局极值能力。IPSO-PP模型对实例的评价排序结果与DEPP模型相同,与HS-PP模型评价排序结果略有差异,与PSO-PP模型评价排序结果差异较大,表明智能算法寻优能力的强弱决定了评价精度的高低。模型及实例验证结果可为PP模型优化及其他水资源系统类综合评价提供参考和借鉴。     

我国丝绸之路经济带核心区水资源利用的国际比较

严峻的水资源问题制约着我国丝绸之路经济带核心区的发展,如何在保持经济稳定增长的前提下,实现用水总量控制的目标是当前亟待解决的问题。本文通过分析我国丝绸之路经济带核心区水资源利用的年际变化,并对我国丝绸之路经济带核心区的水资源利用进行国际比较分析。研究表明,近20年来我国丝绸之路经济带核心区水资源用水效率得到了显著提升,万美元GDP用水量降幅达84.35%,但总体而言,水资源利用效率接近人类发展指数(HDI)介于0.5～0.6的国家的用水水平,与发达国家相比仍有较大差距。这些研究,可为该地区落实最严格水资源制度、严守"三条红线"提供参考。     

澜沧江流域近15年水资源及其利用状况分析

利用2003~2017年长江流域及西南诸河水资源公报资料,对澜沧江流域水资源量的变化特点及流域供水量、用水量的变化规律进行了分析,同时,对澜沧江流域各项用水指标及其变化情况进行了分析计算。分析结果表明:(1)澜沧江近年来的水资源量变化不大;(2)总用水量呈缓慢上升的趋势,农业用水量基本上稳定,工业和生活用水量增加;(3)万元GDP和万元工业增加值用水量下降显著,用水效率得到明显提高;(4)流域水资源量丰富,但开发利用程度不高。     

关中地区近十年经济发展与用水效率分析

近年来关中地区发展迅速,对水资源较为贫乏的关中地区带来了巨大的挑战,对关中地区的用水效率进行分析十分必要,本文选取了近10年(2004-2013年)的产值和用水量以脱钩分析的方法和万元产值用水量指标进行综合比较分析,发现关中地区经济增长迅速,用水效率在不断提高,总体上优于全国平均水平,但距离发达国家仍有差距,其中第一产业用水效率不断提高,且对整体影响巨大;第二产业进步显著,趋势有所减缓;第三产业是万元产值用水量最少的产业,但其指标呈回升趋势并出现了扩张性复钩的情况,需引起重视。建议采取有效措施合理产业布局,提高关中地区的用水效率。     

工业用水效率控制红线考核指标体系构建

结合工业用水效率的影响因素,以能操作、可检查、易考核、利于水资源管理责任制落实等为原则,以工业用水效率控制红线监督考核指标"万元工业增加值用水量"作为约束性指标,以节水措施落实情况作为支撑性指标,建立了工业用水效率控制红线考核指标体系,切实推进最严格的水资源管理制度的落实。     

长江流域省区用水总量与用水效率控制评估

在全球气候变化和大规模经济开发双重因素的交织作用下,我国水资源情势日趋严峻。因此,国家出台了系列的法律、政策和规范,从用水总量和用水效率两个方面加强水资源管理。在建立用水总量与用水效率控制评价指标的基础上,以国家水资源公报发布数据为2个依据,对长江流域相关19个省区2016年的用水总量与用水效率的落实情况进行了评估。评估结果表明:(1)江苏和安徽两省未能完成用水总量控制目标,主要是由于其工业用水效率较低所致;(2)江苏和甘肃2个省未能完成万元工业增加值用水量这一用水效率控制指标;(3)所有省区的农田灌溉水的有效利用系数均达到了国家要求;(4)在长江流域相关19个省区中,共有16个省区同时完成了用水总量与用水效率的控制目标,占总数的84.21%。     

确定万元GDP取水量定额方法的探索

万元GDP取水量是水资源管理的重要宏观指标。本文提出用指数模型预测法和年下降率模型预测法预测城市取水量，并以上海为例，建立了上海市不同行业万元GDP取水量预测模型，计算出上海未来不同水平年万元GDP取水量的预测值。通过与发达国家和城市比较，以及对未来不同水平年取水量估算与上海市供水规划预测成果的对比分析，确定了上海市未来不同水平年、不同行业的万元GDP取水量定额。最后对确定的万元GDP取水量定额进行了评价，说明本文提出的预测、分析方法可以推广应用。     

基于生态足迹模型的水资源可持续利用分析

以典型喀斯特地区——六盘水市为研究区,基于生态足迹理论,从生活、生产、生态3个用水账户角度出发,构建了六盘水市水资源生态足迹模型与水资源生态承载力模型,用于对六盘水市2008～2015年的水资源生态足迹和生态承载力进行计算。在此基础上,应用多种评价指标分析了该市水资源可持续利用情况,讨论了各指标与年平均降雨量之间的关系。研究结果表明:该区域的水资源属于生态盈余状况,水资源利用整体而言处于可持续利用的状态,但是人均水资源生态承载力的年际变化幅度较大,可持续性比较不稳定;同时,生态用水和万元GDP的水资源生态足迹处在较低的水平,说明目前的用水比例不利于生态环境的改善,因而需要进一步提高用水效率。所采用的研究方法和得出的研究结论可以为岩溶地区的水资源可持续性研究提供一定的依据和参考。