属性识别理论模型在区域地下水资源承载力综合评价中的应用

以关中平原为例,探讨了区域地下水资源承载力综合评价方法,并将属性识别理论应用于该研究,建立了区域地下水资源承载力的综合评价模型.与模糊综合评价模型相对照,结果表明该方法的评价结果与模糊评价法相一致,同时该方法简单、易懂,更适合于有标准的系统质量评价问题.     

三江平原井灌区地下水资源承载力物元评价模型

揭示三江平原地下水资源安全状况,以红兴隆分局为例,采用物元分析法对其下属12个农场的地下水资源承载力进行综合评价。结果显示:五九七、饶河、二九一和江川农场的地下水资源承载力等级为Ⅲ级,已接近饱和值应以控制地下水开采、合理利用地表水资源为主;宝山农场的地下水资源承载力等级为Ⅱ级,当地地下水资源开发利用已有相当规模,但仍有一定的开发潜力;友谊、八五二、八五三、双鸭山、曙光、北兴和红旗岭农场的地下水资源承载力等级为Ⅰ级,这7个农场的地下水资源承载能力较大,状况较为乐观。物元分析方法为水资源承载力评价提供了一种更为简便的方法,同时为政府科学管理三江平原地下水资源提供了决策依据。     

基于动态可变模糊综合评判法地下水水质评价

针对传统模糊综合评判法水质评价标准区间相对静态化和隶属函数简单化存在的问题,采用动态可变模糊综合评判方法,首先建立地下水水质评价指标体系,利用熵权法确定评价指标的客观权重,层次分析法确定主观权重,结合主客观权重确定评价指标的动态综合权重。然后构造适应于地下水水质评价的变动区间,充分考虑该地区地下水的水文地质、空间分布特性以及含水层情况,将以往模糊综合评判法水质评价隶属函数由线性函数拓展为更适合地下水水质评价的非线性函数。将此模型应用于固原市地下水水质评价。结果表明:监测井1、2水质级别为Ⅳ级,监测井3、4、5、6、7水质级别为Ⅲ级,通过分析,符合该地区地下水的实际情况。利用动态可变模糊综合评判法对地下水水质进行评价,结果客观合理,具有较好的实用性。     

物元模型在新疆水资源承载力综合评价中的应用

采用物元分析法建立了区域地下水资源承载力的评价模型,并用该模型对新疆的地下水资源承载力进行综合评价。评价结果为新疆的地下水资源承载力属于Ⅲ级,已接近饱和值,进一步开发利用的潜力较小。     

可变模糊集模型在辽宁西部地下水安全定量综合评价中的应用

本文选用可变模糊集模型对辽宁西部地区地下水安全进行定量综合评价。结果表明:可变模糊集模型可综合多元指标对区域地下水进行综合安全评价,并考虑不同指标权重值,相比于传统地下水安全评价指标单一且方式较为主观的局限性,可变模糊集理论在地下水安全评价结果更为合理和客观。研究成果可对区域地下水安全综合评价提供参考。     

聊城市地下水资源承载能力研究

选取地下水资源耕地灌溉率、地下水资源利用率、地下水资源开发利用程度、供水模数、需水模数、重复利用率、人均供水量、生态环境用水率等8个评价因子,利用模糊可变模型对聊城市地下水资源承载能力进行了评价研究,结果表明,聊城市地下水资潭已经达到一定的开采程度,部分县(市)甚至超采地下水,对地下水资源造成了一定程度的破坏.     

可变模糊评价法及在水资源承载能力评价中的应用

本文在笔者建立的可变模糊集理论基础上，提出可变模糊评价模型与方法，该方法能够科学、合理地确定样本指标对各级指标标准区间的相对隶属度、相对隶属函数，并且能够通过变化模型及其参数，合理地确定出样本的评价等级，提高对样本等级评价的可信度。最后将该方法应用于淮河流域水资源承载能力的综合评价。应用实例表明，该模型计算简便，评价结果可信度高。     

毕节地区岩溶地下水水化学特征与水质评价

贵州毕节地区岩溶地下水资源丰富。由于母岩碳酸盐岩的特殊地球化学背景,地下水化学特征和水质特殊,为了查明该区地下水资源能否开采作为饮用水资源,开展毕节地区岩溶地下水水化学特征与水质评价研究。根据研究区所取22组水样的水化学测试结果,运用水化学软件AqQA做Piper三线图,分析研究区地下水水化学特征,并对水样进行了舒卡列夫分类。运用单因子评价和模糊综合评价2种方法分别对研究区的岩溶地下水质量进行评价。研究结果表明:①研究区水化学类型主要为HCO₃-Ca·Mg型,主要分布在研究区的西部和南部,且大部分区域碳酸盐硬度>50%;②单因子评价结果显示研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的占59.1%;③模糊综合评价的结果表明研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的水样点占81.8%。从总体来看,研究区地下水资源可以开采作为饮用水资源。该研究结果为今后在该区开采岩溶地下水资源提供技术指导。     

泾惠渠灌区地下水水质特征及评价

泾惠渠灌区位于关中平原中部,是陕西省粮食主要产区之一,地下水利用超过区域水资源利用总量的50%。为合理开发利用泾惠渠灌区浅层地下水,保障灌区粮食供应,以泾惠渠水和全区均匀分布的47个浅层地下水采样点水质数据为基础,采用模糊综合优化模型、Wilcox、USSL图解法与单因子评价方法对灌区浅层地下水水质进行评价分析。结果表明:(1)灌区地下水溶解性总固体值较高,阳离子以Na~+为主,Ca~(2+)、Mg~(2+)次之,阴离子中主要以SO_4~(2-)为主,地下水化学组分主要受溶滤作用和浓缩作用的影响。(2)泾惠渠灌区浅层地下水水样均为Ⅲ级水,长期灌溉会导致作物减产,农田被破坏;渠水水样为Ⅱ级水,优于地下水,可用于灌溉。(3)通过Wilcox、USSL图解法与单因子评价方法对模糊综合优化评价结果进行验证,表明模糊综合优化模型适用于研究区地下水水质评价分析且结论较为可靠。研究结果可为泾惠渠灌区地下水环境的治理与预防提供科学依据,对保证灌区粮食安全有着重要意义。     

大凌河流域地下水安全定量综合评价

选取大凌河流域为例,对其地下水安全状态利用可变模糊集模型定量评价。研究表明:综合多元指标的可变模糊集模型能够更加客观、合理的反映区域地下水安全状态,有效避免传统方法存在的主观局限性和指标单一的问题,在流域地下水安全评价中可变模糊集模型具有较高的准确性和有效性。研究成果可为大凌河水环境保护和地下水资源合理开采提供科学的依据。     

基于模糊权物元理论的地下水资源承载力评价分析

针对传统地下水资源承载力评价方法存在地下水资源承载力等级划分不合理、评价分析结果准确率低的问题,提出基于模糊权物元理论的地下水资源承载力评价分析方法,依据模糊权物元理论构建模糊权物元模型,选取8个地下水资源承载力评价指标对不同地区的地下水资源承载力等级进行划分,采用熵值法确定不同承载力评价指标的权重,通过欧氏贴近度衡量评价样本和标准样本间贴近度的大小,使用不同评价指标对地下水资源承载力的影响进行划分,实现地下水资源承载力的准确评价。通过实验可知,所提方法下的所有承载力评价指标的准确率均高于90%,说明所提方法对地下水资源承载力等级划分合理、评价结果准确率高。     

基于改进模糊集对评价法的水资源承载力评价——以龙川江流域为例

水资源承载力对一个国家或地区可持续发展有至关重要的影响。综合考虑滇中龙川江高原流域特点和影响水资源承载力的因素,选取14项指标,建立水资源承载力评价指标体系;以集对分析理论为基础,对模糊集对评价模型进行改进,采用最小信息熵原理将层次分析法和熵权法确定的权重进行主客观耦合得到综合权重,建立水资源承载力的模糊集对评价模型。为比较,分别采用改进的模糊集对评价模型和模糊综合评价模型对龙川江高原流域进行水资源承载力评价分析,结果表明:采用模糊综合评价法,5个水平年的水资源承载力等级均为2级,采用模糊集对评价法,5个水平年的水资源承载力分别为2级、1级、2级、2级和1级。通过比较分析得出改进的模糊集对评价模型,对指标信息挖掘充分、计算简洁,评价结果可为龙川江高原流域进一步推行"河长制"的水资源保护与管理和清洁小流域治理提供科学依据。     

海河流域农业水资源承载力评价研究

为充分了解水资源支撑当前农业发展规模所处的状态,以科学调整农业发展战略及相应政策,保障海河流域水安全及粮食安全,开展农业水资源承载力评价研究。在构建农业水资源承载力评价体系的基础上,通过熵权法确定权重,采用基于集对分析理论的五元联系数法对海河流域农业水资源承载力进行评价,并通过模糊综合分析法验证该结果。研究结果表明:两者计算结果基本相同,表明计算方法可行。研究结论为:山西、内蒙古、辽宁的承载潜力处于V_3级临界状态,北京、天津、河北、河南、山东的农业水资源承载力处于V_4级饱和状态,表明海河流域的农业水资源承载力的强弱与地下水失衡状况密切相关。通过承载能力"等级逆推",得出现状条件下流域内各行政区的地下水开采率及有效灌溉面积的适宜区间,即:未来海河流域地下水需减少开采1.782×10~(10)～2.031×10~(10) m~3。     

基于综合赋权法的叶尔羌河流域水资源承载力可变模糊综合评价

针对传统水资源承载力评价方法在计算指标贡献程度时存在主观局限性,以及评价结果稳定性差等问题,基于流域复合系统特性,建立并完善了水资源承载力量化指标体系,引入综合赋权思想,进一步改进可变模糊评价方法,并构建系统承载力评价模型应用于干旱区叶尔羌河流域。对比不同方法评分情况,分析得出该流域目前水资源复合系统承载力为2~3级,临近饱和值,供需矛盾显著;规划年水资源利用率提高,第一产业比例下降,评价为2级,流域水资源供需矛盾得到缓解。评价结果稳定,相对客观,避免了级别跳跃现象,对流域规划和水资源供需配给提供了参考。     

基于模糊分析法的水资源承载力综合评价

介绍了模糊分析法(包括灰色关联度分析和多因素综合评价)在水资源承载力方面的应用。利用灰色关联度分析从影响水资源承载力的因素中选出适当的评价指标体系,应用模糊综合评价法对水资源承载力状况进行评价。结果表明,河南省绝大多数地区综合评分值不超过0.6,因此认为河南省大多数地区水资源承载潜力较低。水资源的开发利用应以可持续发展为基础,采用节约用水,改变经济结构,充分重视引水补源,加强管理等措施,以期对水资源科学合理地开发利用提供决策依据。     

改进可变模糊算法在水资源承载力评价中的应用

针对可变模糊算法在评价指标体系构建时没有考虑指标间的相关性对评价结果造成的影响,以及该算法在水资源承载力评价时没有对研究区域水资源承载力的时序变化特征进行探讨,引入了主分量分析(PCA)法以筛选出彼此间相关系数较低的指标来构建评价指标体系。因此对可变模糊算法进行了改进,旨在分析不同年份下的样本水资源承载状况的时序变化特征;同时,以大同市为例,对该地区(2010～2017年)的水资源承载状况进行评估。评估结果表明:改进后的算法与改进前的相比,在维持评价等级不变的前提下,级别特征值的稳定范围明显缩小,减少了误差范围,提高了评价等级精度。该改进算法进一步拓展和丰富了可变模糊集理论,可为后续评定其他区域的水资源承载状况提供一定的参考。     

改进的模糊综合评价法在水资源承载力评价中的应用

用变异系数法及层次分析(analytic hierarchy process,AHP)法计算组合权重,并将灰色关联分析法中的灰关联系数应用于模糊综合评价模型中的模糊关系矩阵,结合定性、定量分析,对模糊综合评价模型进行改进。将改进后的模糊综合评价法应用于江阴市水资源承载力评价,结果表明,与传统模糊综合评价法相比,综合评价结果相同,但是计算结果对于各个评价等级的隶属度差距减小,降低了主观影响,说明改进后的评价方法在区域水资源承载力评价中应用良好。     

关中地区干旱等级模糊综合评价

基于关中地区5个市区2013年全年的水文气象数据,选取了降水、径流、水库蓄水及地下水4大指标,采用以层次分析法来确定权重的模糊综合评价法,对关中5个市区2013年的干旱情况进行等级评价。评价结果表明:采用单一指标来进行干旱等级评价,评价结果会有所差异,而模糊综合评价法很好地解决了单一指标评价的不全面性和差异性;关中5市中,宝鸡市综合评价结果为无旱,西安、咸阳、渭南及铜川评价结果均为轻度干旱,主要原因是2013年宝鸡市降雨量比其他4市丰富;2013年关中地区全年整体干旱程度为轻度干旱至无旱,评价结果与实际情况基本一致,表明该评价方法在关中地区干旱等级评价中具有一定的可行性。