模糊可变评价模型在地下水水质评价中的应用

针对水质系统所表现出的复杂性和模糊性,采用基于模糊可变集合理论的模糊可变评价模型对地下水环境质量进行综合评价。通过科学地确定与地下水水质评价相关的各项指标处于区间值的相对隶属度和相对隶属函数,并根据二元比较模糊决策分析法计算出各指标的权重,最终得出地下水质量的级别特征值。同时,采用单项参数评价法和灰关联分析法对同一地下水水样进行水环境质量评价。结果表明,该方法不仅符合客观事物运动发展变化的自然辩证法原理,而且能够使评价结果更加合理、可信。     

基于云模型的流域防洪工程体系风险评价研究

为了合理有效地开展流域防洪工程体系综合风险评价,以云模型理论为基础,综合考虑风险评价过程中的模糊性和随机性,建立了流域防洪体系风险评价的云综合评价模型。该模型优点在于利用云模型理论中的隶属函数和超熵概念分别描述了评价等级的模糊性和隶属程度的随机性,并通过可变模糊集理论中的变换组合参数进行综合评价,使得评价结果可信度高。将云综合评价模型应用到某流域防洪工程体系风险综合评价中,并与物元模型、模糊可变模型、集对分析-可变模糊模型进行了对比分析。结果表明,云模型方法有效可行,体现了评估过程中的模糊性和随机性,为流域防洪安全风险评价提供了新思路。     

单因子法与可变模糊法在水质评价中的应用

基于2019、2020年在辽河、大辽河入海河段及辽河口的水质监测数据,分析河流、河口水质指标的时空变化规律,并运用单因子评价法、可变模糊评价法对水质状况进行评价。整体而言,基于可变模糊评价法的水质评价等级优于单因子评价法;河流的主要污染指标为DO、高锰酸盐指数和总磷,基于单因子法的评价结果为Ⅳ类、劣Ⅴ类,可变模糊法评定等级为Ⅰ～Ⅲ类;河口监测点的主要超标污染物为无机氮,单因子评价结果为Ⅳ、劣Ⅳ类,可变模糊评价法为Ⅱ、Ⅲ类;单因子法基于最差指标的区间评定,可变模糊法综合权衡各指标的影响,在水环境管理中可根据目的不同考虑采用不同评价方法。     

基于可变模糊识别的水库移民生产生活水平评价

为科学、合理地评价水库移民的生产生活水平,以可变模糊集理论为基础,运用可变模糊识别方法,对山东省泰安市东平湖水库移民生产生活水平进行了评价研究。通过合理确定指标相对隶属度、相对隶属函数以及指标权重,建立了东平湖水库移民生产生活水平的可变模糊模式识别评价模型。综合考虑不同准则下权重、模型参数变化,分析各模型对应级别特征值的稳定情况,取级别特征值的均值作为最终评价结果,合理地确定出样本的评价等级。结果表明,东平湖水库移民生产生活水平为4级,处于略好级别,但与当地农村居民生产生活水平相比,仍处于劣势。实践表明,可变模糊识别方法实用性强,评价结果可靠,在相关工程领域具有应用价值。     

基于熵权法-正态云模型的辽宁省水生态承载力评价

将正态云模型引入水生态承载力评价中能够科学衡量其随机性和模糊性特征,对辽宁省2025年、2008—2018年水生态承载力运用熵权法-正态云模型进行评价。从社会、经济、水环境和水资源子系统中选择19项指标,结合相关资料构建分级标准和指标体系,然后运用云模型正向发生器、熵权法计算分级评价指标的隶属度及其权重,其中水生态承载力分级确定度依据权重矩阵与隶属度矩阵计算。为进一步验证模型的可靠性,对比分析了投影寻踪法、模糊综合法和熵权法-正态云模型评价结果。研究表明:辽宁省2008—2011年、2012—2018年、2025年分别处于基本可承载、可承载和绝对可承载状态;投影寻踪法、模糊综合法和该评价结果保持较好的一致性;该模型具有随机性和模糊性,可为水生态承载力评价提供一种新的思路。     

基于模糊可变模型的白洋淀水环境质量评价

针对水质表现出的模糊性,采用模糊可变集合理论的模糊可变模型,对白洋淀水体的环境质量进行了综合评价。通过科学确定与地表水水质相关的各参评因子处于标准区间值的相对隶属度,根据二元比较模糊决策分析法,计算各参评因子的权重,得出白洋淀水体的环境质量级别。并与采用单因子评价法的评价结果进行了对比分析。表明模糊可变模型评价的水质结果更加合理、可信。     

南方季节性缺水河流逐月保证率设定法的改进

改进计算生态基流的逐月保证率设定法以适用于南方季节性缺水河流。构建逐月保证率设定模型,综合分析各类影响设定保证率因素,构建模型评价指标体系及评价标准,耦合AHP与熵值法求解指标组合权重,运用模糊综合评价法求评价值,并通过对比Tennant法、年内展布法等耦合最终适宜生态基流过程。以秦淮河流域为例,将计算结果与传统逐月保证率设定法计算结果对比,验证了改进方法的可靠性与优越性。     

基于可变集的汛期分期多指标识别方法

考虑多指标影响下的汛期分期研究,可以转化成多指标模糊识别问题。因影响汛期划分的多指标是非此即彼的清晰值,用清晰值去计算模糊概念汛期的相对隶属度,宜采用可变集方法。本文提出了基于可变集的汛期分期多指标识别方法,详细论述了该方法的基本思路,并以潘家口水库控制流域的汛期分期为例进行了实例研究。研究结果表明,本文方法应用的理论符合汛期分期的可变模糊清晰特性与可变集质量互变定理,且计算过程简单,汛期划分结果精细、可靠。     

基于PSR模型的颍河流域阜阳段水质改善绩效评估方法

通过调查和收集阜阳市颍河流域2007-2011年的社会、经济、人口、环境资料和数据,运用PSR模型分析颍河流域阜阳段内的主要污染源,采用环境综合评价指数法确定农业面源污染为研究区域主要污染源,工业污染和城市生活污染源次之;通过对压力、状态、响应和环境综合评价指数进行了分析。结果表明：2007-2011年研究区域内重点实施工业污染源治理和污染减排示范工程对颍河流域阜阳段内水环境改善有一定的成效。     

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。     

基于改进模糊层次分析法的龙华港水系水质综合评价

采用改进的模糊层次分析法,构建水质评价模型,分别对龙华港水系10条河道的13个断面2011年4月（非汛期）和8月（汛期）两个时段的水质监测数据进行评价。结果表明：大部分河流水质达标,汛期水质好于非汛期;评价结果与运用传统方法得到的评价结果基本吻合,并能反映出同一级别下不同断面的水质优劣情况,与实际情况相符合。     

塔里木河水质模糊模式识别评价

以塔里木河水质为研究对象,采用模糊模式识别评价方法对污染程度、水质类别、分类界限等多层次、多因素的模糊边界问题进行了综合评价。评价结果表明,将相对隶属度应用到河流水质模糊评价中,克服了以往用单一绝对数据进行水质类别划分的缺点,能比较科学、实际、有效地利用监测数据对地表水的污染程度进行综合评价。     

秦淮河南京段水质变化过程及污染控制

从秦淮河南京段的水功能区划目标着手,运用污染指数法对秦淮河南京段2001--2010年的水质变化过程进行分析评价,指出秦淮河南京段污染源贡献大小依次为NH3-N、BOD、CODMn和石油类,主要超标污染物为NH3-N;秦淮新河的水质明显优于其他河段,内秦淮河的水质污染情况依旧严重。总结10年治污对秦淮河水质的影响,指出城市污水接管率、污染源、水动力条件等仍是影响秦淮河水环境的主要因素。在污染源综合整治、河道疏浚、生态修复、政策保障等方面提出了控制污染的措施及建议。     

熵权模糊集对分析法在溪洛渡水库汛期分期中的应用

溪洛渡水利枢纽工程是长江防洪体系的重要组成部分,为提高溪洛渡水库的防洪能力和兴利效益,实现金沙江流域洪水资源的安全利用,探讨溪洛渡水库汛期合理划分并进行分期调度是十分必要的。收集并确定了影响溪洛渡水库汛期分期的水文气象因素,建立了基于熵权的模糊集对分析法,利用该方法将溪洛渡水库的汛期划分为次汛期、过渡期与主汛期,最后与模糊集分析法、集对分析法进行了对比分析。研究结果表明,熵权模糊集对分析法简单实用,能客观反映金沙江流域暴雨洪水特性对汛期的影响,汛期分期成果合理,与模糊集分析法、集对分析法的分期结论基本一致。提出的熵权模糊集对分析法用于汛期分期合理可行,为水库汛期动态汛限水位的制定提供了参考依据。     

基于改进突变级数法的秦淮河河流健康评价

为了定量评估河流的现状,维护河流的生态环境,加强河流的可持续管理,建立河流健康评价体系,将熵值法引入突变模型中进行耦合。避免了传统的评价方法对于评价指标权重的主观赋值带来的误差,并将模型应用于秦淮河的河流健康评价上,从4个指标层进行逐级评价,最后得出秦淮河的健康综合指数是0.97,处于良好状态,说明现阶段秦淮河的河流组成系统的组成要素基本完整,但是水质方面问题突出,是制约健康状况的因素,因此需要控制污染以及加强生态保护。     

广东丘陵区小型河流生态需水量多种方法估算

目前国内河流生态需水量研究多针对干旱半干旱地区和生态已退化的河流,而较少研究南方河流,对广东丘陵地区中小型河流研究更是匮乏。广东水资源相对丰富,但水资源开发强度不断增大,加上水质污染,河流生态退化已成为亟需解决的问题。根据泗合水双桥水文站1980~2010年日径流和实测断面资料,采用6种常用方法计算了泗合水的生态需水量,并分析计算结果。结果表明,NGPRP法、最小月平均流量法、逐月最小生态径流法的结果相对较为理想,但全年采用同一个生态需水量不符合广东河流汛期水量充足生物繁育栖息地要求高,而非汛期河流水量少生物越冬栖息地要求低的自然规律。将汛期和非汛期的径流独立排频,分别计算两个时段的生态需水量,其结果可满足河流径流和生物繁育的自然规律。研究为估算广东丘陵地区河流生态需水量提供了思路和方法。     

江苏省里下河腹部区水质时空变化特征分析

基于里下河腹部区2010～2018年46条河流86个断面的逐月水质监测数据,运用单因子评价方法和GIS空间分析方法,分析里下河腹部区水质时空变化特征,为里下河腹部区水环境治理与保护提供依据。里下河腹部区水质时间变化特征为:非汛期(1～4月、10～12月)水质优于汛期(5～9月), 12月水质最佳,7月水质最差;近年来高锰酸盐指数和氨氮浓度总体均呈较为明显的下降趋势。水质空间变化分析表明:非汛期水质总体较好,中部的泰州兴化、扬州高邮段水质较差;汛期水质总体较差,仅部分流域性或区域性骨干河道水质达标,西南部、东北部和中部地区水质最差。区域水质时空变化特征与外引水源水量关系密切,外引水源对改善区域水质的影响逐渐增大。     

改进的模糊综合评价法在洱海水质评价中的应用

针对单因子评价法评价结果未能较好地反映近年来洱海水环境治理效果这一问题,本文系统收集了洱海1992—2015年的水质监测数据,采用层次分析和熵权法组合赋权的模糊综合评价法,选用多个水质指标,从水质和湖泊富营养化两个方面出发,对洱海水环境变化趋势进行评价,并与单因子评价结果进行对比。结果表明:从年际变化来看, 1992—2003年期间洱海水质逐渐变差,2003年之后逐渐好转,并趋于稳定;从年内变化来看,洱海水质非汛期好于汛期(6—10月),湖中心区水质好于南部和北部。整体而言,洱海富营养化水平由贫营养逐渐向中营养转变。与单因子评价结果相比,采用改进的模糊综合评价法能更好地反映洱海近20年水质的动态变化特征。     

Impact of Water Projects on River Flow Regimes and Water Quality in Huai River Basin

Research on the impact of water projects (dams or floodgates) on river hydrology and the surrounding environment is important in river basin management. However, it is a difficult scientific issue due to its complexity. Huai River Basin is a unique region in China with high densities in both population and water projects and is experiencing a serious pollution problem. Based on the extended SWAT model with consideration of dams & floodgates, this paper proposes a quantitative framework to assess the impact of dams & floodgates on the river flow regimes and water quality in the middle and upper reaches of Huai River Basin. The results show that: (1) The dams & floodgates reduced the basin’s annual average flow by 2%, in comparison with the scenario of no water projects in the whole basin during 1991–2000, because of the regulation and storage of dams & floodgates. The flow in the non-flood season reduced 5% while the change of flow in the flood season was not acute. The impact of dams & floodgates on the annual flow are different in wet and dry years. In the wet year (1991), the impact of dams & floodgates is not obvious because the gates were opened to control the floods and their main functions are to change the temporal distribution in a year. In the dry year (1999), the flow reduced remarkably in comparison with the flow without dams & floodgates in the basin because the gates were closed in order to meet the water demand. The flow in the flood season increased by 8% whiles the flow in the non-flood season reduced by 12%. (2) There was a certain impact of dams & floodgates on water quality but they were quite different in the different area. It would be changed from the positive effect to the negative effect from the upriver to downstream. The dams & floodgates in the upper reaches played a positive role to improve water quality. But the ones in the middle and lower reaches played a negative role with contribution from 0 to 0.4. However, the contribution of exceeding pollutant discharge was more than 0.6. (3) The joint operation of dams & floodgates to control water quantity and quality will improve the water environment in Huai River Basin, but the key to improve the basin’s water environment is pollution control. This research will guide the anti-pollution and the united water quantity and quality assessment of dams & floodgates in Huai River Basin. Moreover it will provide a foundation to achieve the integrated basin management and sustainability of Huai River Basin.     

基于改进的模糊数学评价法的外秦淮河水质评价

针对河流水质评价中存在的不确定性和模糊性,采用改进的模糊数学评价法,对南京市外秦淮河进行综合水质评价。结果表明,除七桥瓮断面外,外秦淮河大部分河段水质处于劣Ⅴ类标准水平,其中NH3-N和TP是外秦淮河水质的主要影响因子。