基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型及其应用

本文基于模糊和随机两种不确定性建立水资源短缺风险评价模型体系。首先构造隶属函数评价水资源系统的模糊性；其次是建立Logistic回归模型模拟和预测水资源短缺风险发生的概率；再次是建立基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型；最后利用判别分析识别出水资源短缺风险敏感因子。针对北京市1979-2005年的水资源短缺风险的实例研究，表明了模型的适用性。水资源总量、污水排放总量、农业用水量以及生活用水量是北京市水资源短缺的主要致险因子。再生水回用和南水北调工程可使北京地区2010和2020年各种情景下的水资源短缺均降至低风险水平。     

基于改进的综合评价模型的北京市水资源短缺风险评价

运用改进的模糊综合评价模型和灰关联分析模型对南水北调受水区——北京市的水资源短缺风险进行评价,运用组合权重方法确定评价指标的权重。结果表明:从2001—2014年,北京市水资源短缺风险总体呈下降趋势并趋于稳定,水资源短缺状况从较高风险降低为临界风险和较低风险,反映出近年来北京市政府对水资源的管理和调控已显现出成效;2012年以后,水资源短缺风险又呈升高趋势,应当对未来几年的水资源短缺风险进行密切关注并尽快采取措施,以降低北京市的水资源短缺风险,保障北京地区供用水安全。     

基于因子分析法和熵权法的肇庆市水资源短缺风险评价

以肇庆市为例,运用因子分析法,从降水量、水资源总量,水资源开发利用率、耗水量、废污水排放量、万元GDP用水量、工业用水量、万元工业增加值用水量、人均水资源量、GDP、农业用水量、总供水量、农田灌溉亩均用水量、产水模数等14个指标中筛选出影响该区水资源短缺风险的3个主因子,并通过熵权法对3个因子的得分赋权,计算出2008—2016年肇庆市水资源短缺风险的综合得分。结果表明,近年来,该区域水资源短缺风险总体相对较低,走向健康。     

基于MEP和DEA的水资源短缺风险损失模型及其应用

本文基于最大熵原理(MEP)和数据包络分析(DEA)建立了水资源短缺风险损失模型,可模拟水资源的随机性和经济效益。首先利用最大熵原理模拟缺水量的概率分布函数;其次建立数据包络分析模型计算用水效益系数;最后建立水资源短缺风险损失函数。以北京市为例,研究多种不同来水条件下的风险损失。结果表明:2020年北京市水资源短缺风险损失在2006年的来水条件下将达到最大,约为740亿元;在2008年的来水条件下将达到最小,约为683亿元。2020年北京市水资源短缺风险期望损失约为268亿元,远低于2020年在1956—2012年来水条件下的水资源短缺风险损失的平均值。利用南水北调水和再生水后,2020年北京市在不同来水条件下的水资源短缺风险损失值和期望损失值均有大幅度的降低。     

吉林省水资源短缺风险等级评价及预测

采用2005~2014年的吉林省水资源相关数据,利用灰色关联分析法,选出水资源短缺的主要相关风险因子,对水资源系列进行模糊聚类,并采用灰色系统法对2015~2020年的水资源短缺风险进行预测。结果表明,水资源总量、三大产业用水量、其他生活用水及常住人口等指标与吉林省水资源短缺的关联度较大。在2008年以前,吉林省主要处于中等缺水等级,而在2008年以后,吉林省的缺水等级波动较大,主要是受到了当地气候及采取的水利措施的影响。如果按照现阶段吉林省水利发展情况,在非极端枯水年的情况下,直到2018年,吉林省都不会面临缺水的风险;如果有效调整吉林省的工业生产结构,控制常住人口数量,采用更有效的管理措施,则会有效地缓解2018年以后吉林省的水资源短缺状况。     

基于支持向量机的水资源短缺风险评价模型及应用

本文阐述了支持向量回归机的算法原理，将风险评价归纳为一个支持向量回归问题，建立了基于支持向量机的水资源短缺风险评价模型和方法。采用风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期和风险度等作为区域水资源短缺风险程度的评价指标，建立了综合评价体系。本方法应用于闽东南地区的水资源短缺风险评价，评价结果显示：到2010水平年，闽东南地区的水资源短缺风险较高，需要采取风险调控措施。     

基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型及应用

针对水资源短缺风险评价中各指标的模糊性和不确定性,将信息论中的熵值理论应用于水资源短缺风险评价中,建立了基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型。采用风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期和风险度作为区域水资源短缺风险的评价指标,建立了综合评价指标体系。运用信息熵所反映数据本身的效用值来计算评价指标的权重系数,有效地解决了权重分配困难的问题,并使得权重的确定有了一定的理论依据。实际应用结果表明,此方法简便可行、科学可靠,结果相对客观可信。     

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.     

我国缺水风险分布状况及其对策

在对风险理论及水资源风险研究进展回顾与展望的基础上，探讨了水资源短缺风险主导因子的辨识方法，提出了采用缺水率、人均缺水量和缺水边际损失3个指标的缺水风险评价指标体系，采用模糊层次分析评价方法对全国二级水资源分区的缺水风险进行了综合评价。评价结果表明，全国现状情况下有33个二级水资源分区面临着不同程度的水资源短缺风险，必须采取工程和非工程等防范措施和有效调控，方可减轻缺水风险对我国经济社会发展的危害程度。     

水资源短缺风险的模糊综合评价

本文选取区域水资源短缺风险程度的风险率、脆弱性、可恢复性、重现期和风险度作为评价指标，研究了水资源短缺风险的模糊综合评价方法。最后对包括北京和天津在内的首都圈水资源短缺风险进行了评价。结果表明，如果没有南水北调工程，2010年整个首都圈的水资源短缺风险将会处于高风险水平，水资源供需状况极度危险，对水资源采取有效的风险管理措施已刻不容缓。     

水资源短缺风险经济损失评估研究

为了更准确地评估水资源短缺的经济损失,本文利用水资源投入产出宏观经济模型,对水资源的影子价格进行分析计算,在此基础上得到水资源短缺的经济损失及其概率。同时,对包括北京和天津在内的首都经济圈2010规划水平年的水资源短缺经济损失及其概率分布进行了计算。结果表明,在二次水资源供需平衡下,2010年北京市水资源短缺所造成的期望损失值为23.84亿元,天津市为20.07亿元。     

区域水资源短缺的多目标风险决策模型研究

在水资源短缺风险分析和评价的基础上,构建了区域水资源短缺的多目标风险决策模型,并提出了求解方法.应用该模型对包括北京和天津在内的首都圈进行水资源短缺风险决策分析.结果表明,要解决首都圈的水资源短缺问题,南水北调的作用是不可忽视的,其它水资源管理措施的投入也应该掌握一定的规模,这样才能保证区域社会经济的可持续发展和区域水资源的可持续利用.     

不确定性多目标模糊规划在水资源优化配置中的应用

在充分考虑水资源系统中供需水不确定性的基础上,基于多目标规划、模糊规划和区间规划原理,以经济效 益、社会效益和环境效益最大为目标,以需水量、可供水量和不同子区用水部门间的用水公平性为主要约束,构 建一种适用于多水源、多子区、多用户的考虑供需水不确定性的多目标模糊规划模型,以期通过平衡水资源配置 系统中用户配置水量、缺水风险与系统收益三者的关系,实现系统综合效益最大。模型以衡水市历年供水、用水 及社会经济等数据确定规划年的水资源参数及经济参数,采用区间参数反映系统中的不确定性,通过引入模糊隶 属度函数,利用两步交互式算法,将多目标规划转化为单目标规划进行求解,以 2025 年为衡水市规划水平年,得 到规划水平年下的 11 个子区、4 种水源、4 个用水行业的最优配水方案。结果表明：本研究制定的水资源优化配 置方案可实现“外调水优先利用、地下水控制利用”,同时考虑用水的公平性约束后,在缺水条件下可有效控制水 资源向每立方米水效益高的区域和部门流动,有利于多区域、多部门共担缺水风险;该水资源优化配置方案可有 效缓解衡水市水资源供需矛盾,实现多水源和多目标之间的协同互补。研究成果可为河北省其他县域的水资源 优化配置提供技术参考。     

北京市水资源供需分析

北京是一个水资源紧缺的特大型城市,随着首都经济和社会的快速发展,水资源供需矛盾越来越突出.根据"北京城市总体规划",从北京市水资源开发利用、需水量预测分析等方面,对北京市的水资源供需平衡情况进行了分析,并提出了解决或缓解北京市水资源供需矛盾的建议.     

邯郸市缺水类型分析——模糊模式分析

运用模糊模式识别模型对邯郸市水资源短缺类型进行分析，明确该地区水资源优化配置工作的重点。