供水系统可靠性-回弹性-脆弱性与多元要素的响应关系研究

城市供水系统受来水、需水、水库调蓄等多种因素的交织耦合影响，其评价指标体系亦涉及多个层面，仅依靠供水保证率无法体现极端干旱事件在局部时段内所造成的不利影响。研究多种因素与评价指标之间的关联关系，可用于快速、有针对性地识别出最有效的供水保障措施。本文以实验样本生成-样本模拟-样本数据挖掘为主线，采用随机抽样生成大量供水系统实验分析样本，基于SOP调度规则进行样本模拟，利用多元弹性回归分析挖掘样本数据。以标准净入流m、库容系数β将实验样本分为4类，研究了不同类型供水系统中年径流变差系数C_V、需水率YI、库容系数β与系统可靠性、回弹性、脆弱性3类评价指标之间的普适性关联关系，定量比较了供水系统对多种影响因素变化的敏感程度。结果表明：（1）系统可靠性对3类影响因素变化的敏感程度呈现显著的边际效益递减规律，面向不同区域的来水-需水-库容特征，需要有针对性地选择不同的供水措施；（2）对于系统回弹性和脆弱性，不论何种类型的供水系统均与年径流变差系数C_V的关联性最强，需水率YI其次，受库容系数β的影响程度最小，为改善系统回弹性与脆弱性，应从跨流域调水、备用应急水源建设、非常规水利用等方面来进行系统设计；（3）水量较充沛且水库调蓄能力也较强的系统在一般枯水年往往不会缺水，容易被忽视，但在特枯或连续枯水年仍面临缺水风险。

Reliability-resilience-vulnerability of water supply system and its response relationship to multiple factors