基于GRA-IECD协调发展模型的人水和谐评价

为客观合理地评价区域人水和谐状况,从水资源、社会经济和生态环境三个方面构建了人水和谐评价指标体系。建立基于合作博弈权重的灰色关联分析模型,对人水和谐发展度进行评价;建立基于信息熵的协调度评价模型,对人水和谐协调度进行评价;综合考虑系统的发展水平和协调程度,计算系统协调发展度,以此对苏州市2011—2016年人水和谐状况进行评价。结果表明:苏州市人水和谐协调发展度为0.436～0.724,总体呈上升趋势。     

基于综合权重SMI-P法的郑州市人水和谐度评价

以郑州市为研究区域,在全面系统分析人-水系统的基础上,采用单指标量化-多要素集合-多准则集成法(SMI-P),构建郑州市人水和谐度量化评价模型,以健康度、发展度、协调度为控制要素,选取与控制要素相关的指标建立评价指标体系,采用层次分析法-模糊变权法确定综合权重,对郑州市2011—2020年人水和谐情况进行分析研究。结果显示：2011—2020年郑州市人水和谐度呈上升趋势,并在2020年达到较为和谐的状态。但郑州市人水和谐度仍较低,需要在废水排放量过多和水资源量过少这两方面采取科学方案进行有效处理。     

熵权法-正态云模型在云南省水生态承载力评价中的应用

为科学衡量水生态承载力评价过程中的随机性与模糊性,将正态云模型引入水生态承载力评价,建立熵权法-正态云模型对云南省2006-2016年和2020年水生态承载力进行评价。从水资源系统、水环境系统、经济系统和社会系统遴选19个指标构建水生态承载力评价指标体系和分级标准,采用云模型正向发生器计算水生态承载力分级评价指标的隶属度,利用熵权法求出各指标权重,再根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水生态承载力分级确定度并进行评价,将评价结果与模糊综合评价法、投影寻踪法的评价结果进行比较。结果表明:2006-2009年云南省水生态承载力评价为基本可承载,2010-2016年评价为可承载,2020年评价为绝对可承载;评价结果与模糊综合评价法、投影寻踪法的评价结果基本一致;该模型兼具模糊性和随机性,用于水生态承载力评价是可行的,可作为一种新的水生态承载力评价模型。     

基于组合赋权—云模型的珠江三角洲水资源可持续性动态评价

为综合评价区域水资源可持续性状况,构建基于水资源-社会经济-生态环境复合系统的区域水资源可持续性评价体系,采用投影寻踪模型和云模型合理确定各指标的综合权重,引入正态云模型确定指标隶属度,建立基于组合赋权-云模型的区域水资源可持续性评价模型对珠江三角洲9座城市的水资源可持续性状况进行动态评价。结果表明：2007-2020年珠江三角洲城市群水资源可持续性状况整体呈上升趋势,到2020年已处于较好水平;区域内部水资源可持续状况呈现东部城市优于西部城市、南部近海岸城市优于远海岸城市的空间分布格局;各子系统之间可持续性等级不和谐,生态环境子系统发展水平较好,水资源子系统、社会经济子系统是造成珠江三角洲城市群水资源可持续性状况存在空间差异的主要因素。     

基于熵权-正态云模型的地下水水质综合评价

针对地下水水质综合评价问题,建立了基于熵权—正态云的地下水水质综合评价模型。选取氟化物、高锰酸盐指数、氨氮、氯化物、总硬度、亚硝酸盐、硫酸盐、硝酸盐以及溶解性总固体9个指标作为水质综合评价指标,建立了相应的评价标准,采用云模型正向发生器计算水质分级评价指标的隶属度,采用熵权法给出各指标权重,根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水质分级的确定度并进行综合评价。结合工程实例,选取模糊物元模型和投影寻踪模型对评价结果进行对比分析,结果表明:熵权—正态云模型评价结果和模糊物元模型、投影寻踪模型给出的评价结果基本一致;该模型在水质分级综合评价中应用是可行的,可作为一种新的水质分级模型。     

城市人水和谐度研究

城市的快速发展给城市水资源带来了巨大压力,城市水资源短缺、水淹和水污染等问题日益突出,实现人水和谐已成为城市发展的目标之一。本文运用系统理论、可持续发展理论与和谐理论,对城市人水和谐内涵、城市人水系统的结构及运行机制和城市人水和谐评价进行系统研究,分析城市人水和谐的主要影响因素,从城市人水客观和谐与主观和谐两个方面建立了城市人水和谐的评价指标,研究城市人水和谐评价模型与方法,建立了城市人水发展度计算模型、城市人水协调度计算模型、城市人水和谐主观感受度计算模型以及城市人水和谐度计算模型,最后,应用所建模型分析评价了南京市的人水和谐度。     

粤港澳大湾区背景下广东省9市人水和谐关系时空特性研究

以粤港澳大湾区规划涉及的广东省9个市为研究区域,利用人水和谐理论方法,对研究区2014-2018年共5 a的人水和谐关系进行了量化,并分析了人水和谐关系的时空分布特征。研究中综合考虑影响人水和谐关系的健康度、发展度和协调度3个要素,建立指标评价体系,采用主、客观权重和合作博弈论确定综合权重,分别计算3个要素,进而通过要素集成确定人水和谐度。结果表明：大湾区背景下的广东省9市,近5年的人水和谐关系处于“基本和谐”到“较和谐”等级,且有逐渐向“和谐”转变的态势;从空间分布看,大湾区周边的江门、肇庆和惠州3个市的人水和谐度较其他城市稍高,这在一定程度上可缓解和分担经济高度集中发展带给水资源系统的压力,从而为大湾区未来的综合发展提供优质的水资源条件。     

正态云模型在地下水水质综合评价中的应用

针对地下水质综合评价问题,建立了基于组合赋权-正态云的综合评价模型。选取氨氮、亚硝酸盐、溶解性总固体、高锰酸盐指数、总硬度、硝酸盐、氟化物、氯化物以及硫酸盐等9个指标作为水质综合评价指标体系,在此基础上建立了相应的评价标准。评价过程中,采用云模型正向发生器计算水质分级评价指标的隶属度,组合赋权法求出各指标权重,根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水质分级的确定度并进行综合评价。利用所建立的评价指标体系对北京市朝阳区地下水水质进行了评价,并将评价结果与模糊物元法、投影寻踪法的评价结果以及实际情况进行了对比,结果表明所提方法评价结果最优。     

基于组合赋权-正态云的大坝安全评价模型

针对大坝安全评价问题,提出了一种基于组合赋权和正态云耦合的安全评价模型。选取变形、渗流、环境因素为大坝安全评价指标体系,根据既定评价指标体系确定大坝安全评价标准,在此基础上确定云模型的特征参数和各评价指标的综合权重,由云模型正向发生器给出评价指标在各评价等级下的隶属度,最后由各评价指标的综合权重矩阵和对应评价等级下的隶属度矩阵得出大坝安全评价结果。运用该模型对某大坝进行了安全评价,结果表明,该方法可以得出准确的结果。     

大坝工作性态安全评估模糊云模型及其应用

针对大坝安全评价问题,提出了一种基于组合赋权和正态云耦合的安全评价模型。选取变形、渗流、环境因素作为大坝安全评价指标体系,根据既定体系确定大坝安全评价指标标准,在此基础上确定云模型的特征参数和各评价指标的综合权重,由云模型正向发生器给出评价指标的在各评价等级下的隶属度,最后由各评价指标的综合权重矩阵和对应评价等级下的隶属度矩阵给出大坝安全评价结果。最后结合工程实例,运用该模型对某大坝进行了安全评价,结果表明,该方法可以得出准确的结果。     

新型萤火虫算法-投影寻踪模型在区域人水和谐评价中的应用

为科学评价区域人水和谐状况,构建新型萤火虫算法(NFA)-投影寻踪(PP)评价模型。以文山州2006-2018年资料为例进行实例研究。选取8个典型测试函数对NFA进行仿真验证,并与教学优化(TLBO)等4种优化算法的仿真结果进行对比。从水资源、经济社会、生态环境3个方面遴选16个指标构建区域人水和谐度评价指标体系和分级标准,在各分级标准阈值间采用随机内插的方法生成样本构建人水和谐度评价投影目标函数,利用NFA优化求解该目标函数的最佳投影向量,构建NFA-PP模型对研究区2006-2018年人水和谐状况进行评价。结果表明:NFA寻优效果优于TLBO等4种算法,具有较好的寻优精度、极值寻优能力和全局搜索能力。NFA-PP模型对实例2006-2011年人水和谐度评价为"不和谐",2012-2016年评价为"基本和谐",2017-2018年评价为"较和谐"。2006-2018年文山州人水和谐度呈上升趋势,且上升趋势显著。     

基于主成分分析法的城市人水和谐度评价

为综合评价城市人水和谐度,从水资源、生态、社会、经济4个方面建立了评价指标体系,采用基于Spass软件的主成分分析法构建了城市人水和谐度评价模型,对北京市2011-2016年的城市人水和谐度做出评价,并与投影寻踪法计算结果进行比较。计算结果表明:北京市城市人水和谐度呈现总体上升的趋势;通过主成分分析,表明北京市应重点从社会、经济方面提高城市人水和谐度,与北京市实际情况相符;该评价模型具有合理性和可行性。     

和谐论在水资源承载力综合评价中的应用

以人水和谐的理论为核心,以"健康、发展、协调"为3大量化准则,构建了基于和谐论的水资源承载力评价指标体系。并以阜阳市为例,构造层次分析-模糊综合评判模型对该市各县区的水资源承载力进行综合评价。结果表明,阜阳市整体水资源承载力较差,且各县区水资源的承载能力不均衡,沿淮县市情况相对较好。     

基于“三条红线”约束的区域人水和谐评价

以"三条红线"为切入点,以源头取水和谐、过程用水和谐、末端排水和谐三大量化准则为框架,构建了基于"三条红线"约束的人水和谐评价指标体系,并运用人水和谐量化方法和层次分析法对河南省新密市的人水和谐程度进行评价,确定了最严格水资源管理制度实施背景下影响新密市人水和谐的关键性因素,可指导当地政府有针对性地开展最严格水资源管理工作。     

大坝工作性态监测评估的云模型及其应用

大坝工作性态评估是水库大坝安全管理急需解决的重大问题之一。基于云模型理论探讨了大坝工作性态评价的新模型,从变形性态、渗流性态及环境因素3个方面来构建指标体系,建立基于云模型和组合赋权法的大坝工作性态能力评估模型,该模型依据大坝工作性态评价因子分类标准,计算各评价因子隶属于不同大坝工作性态等级的云数字特征,并结合评价因子权重和正向正态云发生器,得到待评样本的综合确定度,以确定大坝安全级别。实例应用结果及与其它评价方法对比结果表明,该模型应用于大坝工作性态分类是有效可行的,且具有计算过程简便,结果可靠的优点,也为其他类似问题分析提供了参考。     

基于MCW-正态云模型的黑河流域突发水污染安全评价

突发水污染事件已成为水安全管理的一个重要问题,鉴于传统评价方法无法兼顾评价体系中模糊性和随机性问题,将正态云模型运用于突发水污染安全评价中,建立MCW-正态云评价模型对张掖祁连山黑河流域2012-2017年突发水污染安全情况进行评价。遴选15个指标利用PSR模型构建指标体系及分级标准,利用混合交叉赋权法(MCW)和正向云发生器分别求出权重和隶属度,将两者结合对突发水污染安全程度进行评价,最终与改进密切值法和模糊综合评价法的评价结果进行对比分析。结果表明:2012年张掖祁连山黑河流域突发水污染安全处于Ⅱ级重大危险,2013-2017年处于Ⅲ级较大危险,结果与改进密切值法、模糊综合评价法基本一致。该方法能有效实现定性定量的转化,对突发水污染安全评价具有可行性,可作为一种新的突发水污染安全评价模型。     

A Hybrid DPSR and Entropy-Weight-Based Uncertain Comprehensive Evaluation Method for Human-Water Harmony Assessment

Sustainable development on harmonious relationship between water and human beings has attracted considerable research attention. Human-water harmony (HWH) is closely related to complex systems that involve ecology, society and economy. Timely evaluation is necessary to promote the human-water relationship. A hybrid framework that uses a driving force-pressure-state-response (DPSR)-based evaluation index system for determining the HWH degree is proposed in this study. The index system covers multiple dimensional indicators that reveal the complete causal chain containing drivers and pressures of current water environment state promoted by the inner-outer factors in social activities and fundamental water management response measures. Evaluation of HWH is conducted on the basis of uncertain comprehensive evaluation (UCE)-originated method, in which weights are determined by introducing information entropy to eliminate the negative influence caused by subjectivity. And personal uncertainty that exists in the experts’ comments on each indicator is converted into uncertain variable. Meanwhile, the eventual assessment outcome is achieved via expected value technique. Lastly, a comprehensive evaluation case for HWH of Handan city in China and comparative analysis with the traditional UCE method are investigated to illustrate the feasibility and validity of the proposed method. The result indicates that the harmony degree is quantified as ‘ordinary harmonious’, which provides a reference for solving the harmonious development problem of the human-water relationship.

     

基于云模型的生态河道建设评价EI北大核心CSCD

从水安全保障、水资源保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、水文化建设、水工程管护、水制度创新等8个方面选取30个指标,构建了生态河道建设评价指标体系,利用云模型对江苏省宿迁市生态河道建设进行评价。结果表明:云模型对宿迁市生态河道建设综合评价值为89.52,说明其生态河道建设处于良好水平;水资源保护子体系综合评价值最低,处于中等水平,其余一级指标子体系综合评价值处于良好水平,验证了云模型评价方法在生态河道建设评价中的有效性和适用性。     

塔里木河流域人水和谐探讨

人水和谐是构建和谐社会中人与自然和谐的重要内容,主要表现为水系统健康、社会经济发展、人水系统协调三方面。本文以人水和谐评价三准则(即健康、发展、协调)来分析塔里木河流域人水系统的和谐关系,指出存在的问题,即塔里木河流域生态遭到破坏、干流水质稍差、利用水效率不高、用水保障及水能开发不足。塔里木河流域必须从流域角度全方位系统着手才能实现人水和谐。