基于联系数的区域水资源承载力评价与诊断分析方法

为在随机、模糊、未确知等不确定性条件下定量评判和诊断分析区域水资源承载力系统的总体状况和发展趋势,用联系数有效处理水资源承载力评价指标与评价标准间的不确定性,提出用最小相对熵原理综合评价样本联系数和评价指标值联系数,构造了减法集对势这一新的集对势函数,并用于测度区域水资源承载力系统在当前宏观期望层次上所处的确定性状态和发展趋势、诊断识别水资源承载力的脆弱性指标,进而建立了基于联系数的区域水资源承载力评价与诊断分析的一套方法(CNAD)。CNAD在安徽省淮北地区的应用结果表明:淮北地区2004、2010、2020年的水资源承载力等级均介于承载力一般等级与较弱等级之间;这3 a的评价样本联系数、评价指标值联系数、平均联系数值中只有2020年的评价指标值联系数处于偏反势(接近反势的临界值),其余联系数均处于反势,说明该地区水资源承载力的综合发展趋势为负向发展,水资源承载状态十分严峻。CNAD充分挖掘了水资源承载力评价标准等级与评价指标样本值之间各单指标联系数的评价信息,评价和诊断的结果可靠、合理,方法直观、简便、通用性强,在各种实际资源环境承载力评价和诊断分析中具有重要的推广应用价值。     

区域水资源承载力评价的风险矩阵方法

为客观合理地评价水资源承载力和综合考虑各要素的评价结果,从承载支撑力和承载压力两方面出发,选取水量、水质要素承载支撑力和压力评价的实物量指标,建立了水资源承载力评价指标体系,构建了区域水资源承载力评价的风险矩阵方法(RMM-WCC),采用短板法进行单要素水资源承载力评价,运用风险矩阵方法对单要素评价结果进行综合,最后得到水资源承载力评价的综合评价结果。将RMM-WCC应用于安徽省淮河流域的水资源承载力评价中,得到该区域的水资源承载状态,对于超载的状态指出了超载原因,并给出了相关的措施建议。该评价结果可为安徽省淮河流域水资源优化配置提供参考,同时,RMMWCC在水土资源、生态环境和海洋资源等承载力综合评价中具有广泛的应用前景。     

效应全偏联系数及其在区域水资源承载力评价中的应用

为准确描述偏联系数的数学表达形式,揭示偏联系数的物理内涵,采用偏正联系数与偏负联系数相互综合比较分析的研究思路,归纳提出了用于评价集对事件发展趋势的效应全偏联系数。与现有的2种偏联系数的计算方法进行对比分析,得出3种偏联系数计算方法的理论差别,并将3种计算方法进行实例对比分析。结果表明:效应全偏联系数方法计算的某医院1997年、2000年的医疗质量偏联系数与方法二(覃杰等提出)、方法三(陆广地等提出)的计算结果具有较大差异,效应全偏联系数方法的计算结果更加接近实际。将效应全偏联系数方法应用于安徽省水资源承载力评价中,进一步验证该方法的适用性。结果表明:效应全偏联系数方法与减法集对势方法计算判别的各年份水资源承载力的发展趋势比较一致,相关系数接近1. 0,表明效应全偏联系数方法在水资源承载力评价中是适用的。上述2个实例的分析比较结果说明,效应全偏联系数方法的计算结果合理可靠,可为集对事件发展趋势的判断分析提供新途径,具有推广应用价值。     

水文模型参数优选遗传算法的应用

本文对遗传算法进行了详细地分析,建立了实编码单纯形混合加速遗传算法,并将其与二进制加速遗传算法、实编码加速遗传算法、单纯形法、模式搜索法进行了比较。数值模拟和新安江模型的实例应用表明,二进制加速遗传算法、实编码加速遗传算法、混合加速遗传算法的全局优化性能比单纯形法和模式搜索法好,而其中混合加速遗传算法不仅有较好的全局优化性能和稳定性,而且在调用目标函数的次数相同的情况下,精度较高。     

跨流域水库群最优调供水过程耦合研究

为了有效描述和求解跨流域水库群最优调供水过程,本文建立了基于0-1规划方法的水库群最优化调度模型,统一考虑并最终确定了最优调供水过程。为减少模型单次求解的变量数目,同时增加算法全局搜索的能力,本文借用逐步优化算法的思想,对传统粒子群进行改进,提出了逐步优化粒子群算法（PRA-PSO）对模型进行求解。最后,通过中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究分析了模型的合理性和有效性。最优调供水过程的确定不仅可为采用隐随机优化方法确定跨流域水库群调水规则和供水规则提供最优化样本过程,而且对跨流域调水工程调度运行评价具有重要意义。     

水资源可持续利用与水资源管理

水是生命之源、生产之要、生态之基,水资源的合理利用和保护已成为当今社会关注的焦点.针对我国现状水资源开发利用存在主要问题,从水资源节约利用、合理配置和有效保护角度,提出要实施以提高用水效率为核心的需水管理,以水功能区管理为载体的水资源保护,在保护前提下的合理开发与多渠道开源的水资源开发,维持基本农业用水量的粮食安全水资源保障,保持生态环境良性循环的生态用水安全保障、重点领域与区域供水保障的水资源安全保障,水资源-经济社会-生态环境系统协同发展的水资源可持续利用的总体思路.同时,提出我国实行最严格水资源管理制度的主要内容,作为实现我国水资源可持续利用、经济社会可持续发展以及生态环境良性循环的制度保障.     

水资源开发保护总体思路与配置方案

基于我国水资源开发利用现状与面临形势,根据最新发展需求,开展水资源开发保护总体思路研究,在此基础上,进行水资源合理配置方案制定.从处理好水资源、经济社会与生态环境三大系统之间的相互关系出发,提出了水资源开发保护的总体思路.根据我国不同用水行业的需求分析,结合不同地区的自然特点与资源环境状况,提出了我国水资源配置总体格局及东西互济、南北调配的水资源配置体系,进而提出我国水资源总体配置方案.     

基于风险矩阵的多要素水资源承载力综合评价方法

为合理综合量-质-域-流四要素评价区域水资源承载力,提出了基于量-质-域-流四要素和风险矩阵的水资源承载力评价模型(QQSS-RM)。首先,构建量-质-域-流四要素子系统下48个初步评价指标,用专家咨询信息和遗传层次分析法(AGA-AHP)计算四要素子系统中各评价指标的权重,通过筛选和分析采用8个综合评价指标构建区域水资源承载力评价指标体系;其次,参考相关文献和专家意见得到8个综合评价指标的4个评价等级标准;最后,构建基于量-质-域-流四要素和风险矩阵的水资源承载力评价模型。将QQSS-RM用于西辽河流域3个水资源三级区的水资源承载力评价,结果表明:西拉木伦河及老哈河、乌力吉木伦河和西辽河下游区间3个水资源三级区的水资源承载力评价等级分别为超载、临界超载和超载,评价结果显示西辽河流域的水资源承载状况较差。该评价结果与西辽河流域的水资源承载状况基本保持一致,表明QQSS-RM应用于区域水资源承载力评价有较好的推广价值。     

基于集对分析和风险矩阵的水资源承载力评价方法

为综合评价区域水资源承载状况,提出了集对分析与风险矩阵相结合的区域水资源承载力评价方法。首先,根据研究区域水资源-经济社会-生态环境复合系统的实际情况,建立由水资源承载支撑力、承载调控力、承载压力3个子系统和15个指标的区域水资源承载力评价指标体系,确定1级(可载)、2级(临界超载)、3级(超载)评价标准;其次,采用基于遗传算法的改进层次分析法确定各评价指标的权重;最后,建立了基于集对分析和风险矩阵的水资源承载力评价模型(WCC-SPARM),并用其评价2010~2015年安徽省淮北市水资源承载力。结果表明:2010~2015年淮北市水资源承载力级别分别是2级、3级、3级、2级、3级和3级,这与基于集对分析方法的评价结果(2级、3级、2级、2级、3级和3级)总体上相一致,说明WCC-SPARM模型在区域资源、环境承载力综合评价中具有较大的推广应用价值。     

干旱灾害风险调控的理论技术分析与探讨

从旱灾风险的内在机理研究出发,阐述了自然水循环过程和社会水循环过程中水分亏缺对旱灾风险的影响,分析了空间调控、过程调控、功能调控、要素调控、准则调控等五类旱灾风险调控技术,构建了多维旱灾风险调控技术体系,总结了我国旱灾风险调控的实践。