丹东大沙河流域水环境承载力动态变化研究

水环境承载力是评判一个地区水资源利用状况的重要依据。文章基于层次分析法和模加和分析法对大沙河流域地区的水环境动态过程进行了研究。结果表明,随着当地政府的重视,大沙河流域的水环境承载力呈现逐年增长的趋势,但水环境承载力类型为差,水环境状态为脆弱状态。应继续加强对水资源的合理开发利用。     

长江经济带水环境承载力时空变化特征

聚焦自然本底和人类活动的双重影响,从水资源、生态环境和经济社会3个子系统出发构建水环境承载力评价指标体系,进而建立一种基于可变集方法的水环境承载力指数模型,探讨长江经济带水环境承载力的时空变化特征。结果表明：2009—2018年,长江经济带水环境承载力呈现逐年提升的基本发展态势,承载力指数由4.20增至6.08;上、中、下游区域的水环境承载力日趋均衡。3个子系统承载力则具有空间分异特征：上游区域的生态环境子系统相对较弱,但差距逐年缩小;中游区域的水资源子系统恶化趋势明显;下游区域的经济社会子系统常年显著占优,而水资源子系统则严重滞后。2018年,长江经济带的水环境承载力具有明显的空间分布规律,除浙江外,表现为上游优于中游、中游优于下游,但总体上呈现经济社会子系统绝对占优、生态环境子系统一般、水资源子系统相对滞后的基本特征。水资源子系统是当前长江经济带水环境承载力提升过程中需要重点关注的主要矛盾点之一。     

湘江长沙综合枢纽库区水环境承载力研究

选取湘江长沙综合枢纽库区为研究区,从社会经济、水资源供给、水资源利用与调控等角度选取25个指标,构建评价指标体系,对研究区进行水环境承载力评价。结果表明:①2006～2015年库区水环境承载力从0.267增至0.394,整体呈上升趋势。②各子系统水环境承载力差异较大,社会经济系统、水资源利用系统及水资源调控系统承载力指数整体呈增长趋势,从而提升了库区整体水环境承载力;而水资源供给子系统呈波动变化趋势。③枢纽运行后,库区长沙、株洲、湘潭各段水环境承载力均有所提升,2015年各区段水环境承载力均达到一般水平。④影响库区水环境承载力的主要因素是湘江长沙综合枢纽运行、社会经济发展水平、水资源利用效率和污染物排放总量等。     

时空异质性视角下长江经济带水环境承载力评估及其驱动因子探究

基于水资源-水环境-社会经济耦合系统,构建了长江经济带水环境承载力综合评价指标体系,运用熵权-TOPSIS法测度其2010—2019年的水环境承载力,采用标准差椭圆、全局莫兰指数以及地理探测器等方法探究其时空格局演变和主要驱动因子。结果表明：长江经济带水环境承载力由大到小依次为下游、上游和中游,排名前三的省(市)依次是上海、浙江、重庆;水环境承载力省际不存在空间依赖性,其标准差椭圆呈现稳定的东西向空间分布格局和西南走向,重心分布于湖南岳阳与湖北荆州之间;水环境承载力的首要驱动因子是万元GDP用水量,社会经济子系统对水环境承载力影响程度最大,其次为水环境和水资源子系统,且不同区域的主要驱动因子存在显著空间异质性。     

三峡水库运行下荆南三口地区水环境承载力研究

结合层次分析法和"模加和"法,分析了荆南三口地区在三峡水库运行前后的水环境承载力变化情况。结果表明:(1)三峡水库运行前,荆南三口地区的水环境承载力取值在0.24~0.36之间,属弱可承载等级,承载状态极为脆弱。空间上,华容的承载水平最高,在0.30以上;南县最低,小于0.29。(2)三峡水库运行后,华容、安乡、南县的水环境承载力值分别由2003年的0.32、0.38、0.27增至2014年的0.42、0.40、0.40。2007年前,安乡的水环境承载力高于华容和南县,地区间差异较大。2007年以后华容的承载水平略具优势,随着南县承载水平的提高,各分区间的差距缩小。(3)与三峡水库运行前的水环境承载力相比,荆南三口地区三县的承载水平均有所提升:华容县由0.32增至0.42,安乡由0.24增至0.40,南县由0.26增至0.40,但并无大的改善,水环境仍处于脆弱状态。(4)三峡水库运行下,荆南三口水沙量大幅下降,成为限制三口地区水环境承载力提升的关键要素。     

基于云理论的北京市水环境承载力综合评价

随着人类社会和经济的发展,水资源消耗及水污染的问题很大程度上降低了人类的生活质量,开展水环境承载力的研究可为协调人与自然的矛盾,以及城市经济的绿色发展提供理论依据和数据支持。基于驱动力-压力-状态-响应模型构建评价指标体系,结合熵权法求取指标权重,运用云理论推算出2004年～2017年北京市各年的水环境承载力水平。结果表明,近14年来,北京市的水环境承载力整体呈现上升趋势,2004年最低,2010年达到较高水平后趋于稳定;虽然北京市水环境承载力水平得到了一定的改善,但整体仍处于超载状态。     

基于ANP-正态云模型的区域水环境承载力评价

针对区域水环境承载力评价中难以有效地呈现指标体系的网络关系和定量评价的不确定性问题,以北京市朝阳区为例,构建水资源驱动、水污染压力、水环境状态和生态功能响应的DPSR(驱动力Driving-压力Pressure-状态State-响应Response)逻辑关系,建立基于ANP(网络层次分析法,Analytic Network Process)-正态云模型的区域水环境承载力评价方法。结果表明:基于ANP-正态云模型的区域水环境承载力处于高承载水平,表征出2017年北京市朝阳区水环境承载力现状较好。其中,权重值占比和为48.93%的水功能区水质达标率指标和植被覆盖岸线指标与朝阳区水环境承载力指数聚类关系较明显,有可能是提升朝阳区水环境承载能力的关键因素,这与朝阳区"两轴两带三区"城市空间格局发展理念相符合。     

蟒河济源段水环境承载力评价研究

基于水环境承载力内涵,从水资源和水环境方面选取人口、城镇化率、灌溉面积、国民生产总值、总氮、总磷、生化需氧量和氨氮等指标,构建具有3层结构的评价指标体系和数学模型,引入层次分析法确定各指标权重,计算了蟒河济源段2012—2017年水环境承载力。结果表明:富营养化指标(TN、TP)对水环境承载力影响最为显著,对水环境承载力影响最大的指标中,大部分都是水质量承载力指标,说明水质量子系统对水环境承载力影响更显著;水环境承载力从2012年的0.396增加到2013年的0.684,然后开始持续下降,一直下降到2016年的0.464;蟒河济源段水环境承载人口、社会与经济发展能力的评价结果与实际相符。     

基于联合层次分析法和“模加和”法的海南水环境承载力评价

水环境作为社会经济系统发展的基本环境,是人类赖以生存和发展的复杂的大系统,也是最容易受到人类活动干扰和破坏的领域。近几年来,海南工业和城市的迅猛发展,造成某些地区已经发生不同程度的水环境水质污染。目前,海南正在建设成为国际旅游岛,可以预见,逐年增加的游客数量会使淡水需求急剧增加,将势必对其水环境承载能力造成影响。采用层次分析法(AHP)和"模加和"法对海南水环境承载力进行了分析评价,结果显示,2005年至2010年海南水环境承载力呈逐年上升的态势,均处于弱可承载的等级,水环境状态很脆弱。最后,在分析海南水环境现状的基础上,提出了保持和提升海南水环境承载力的措施。     

黄河流域资源环境承载力评价研究

为了揭示黄河流域资源环境承载力的变化趋势和空间差异,给黄河流域生态保护和高质量发展提供参考,从社会经济、资源、环境3个子系统中选取20个指标构成资源环境承载力评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法测度2008—2019年黄河流域资源环境承载力及各子系统承载力,采用障碍度诊断模型确定障碍因子。结果表明：2008—2019年黄河流域资源环境承载力呈现稳步上升趋势,从低级水平稳步上升到良好水平;社会经济承载力和环境承载力也呈现稳步上升趋势,而资源子系统起点较高但波动较大,原因是资源子系统中人均水资源量等指标波动较大;黄河流域各省(区)资源环境承载力差异明显,其中山东资源环境承载力接近良好水平、甘肃资源环境承载力处于低级水平,其他省份资源环境承载力处于中级水平;影响黄河流域资源环境承载力提升的主要障碍因子有生活垃圾清运量、水土流失治理面积、第三产业产值占GDP比重、农民消费性支出、单位能耗下降率、人均GDP、交通基础设施建设水平、规模以上工业企业个数、工业污染治理完成投资等9个。     

基于不同神经网络模型的水环境承载力评价

以保定市为例,选择了BP、RBF和Elman神经网络3种具有代表性的神经网络来分别构建保定市水环境承载力评价模型,并进行对比分析,最后应用评价模型进行评价。结果表明,BP和Elman神经网络的网络性能相近,且均明显优于RBF神经网络,更适合作为水环境承载力评价模型;2001～2016年保定市水环境承载力呈现提高趋势,但仍处于较弱承载水平。     

基于矩估计-TOPSIS-RSR昆明市水资源承载力综合评价

【目的】水资源承载力是区域经济社会可持续发展的重要参考因素。随着经济社会的快速发展，昆明市水资源严重匮乏且过度开发，水资源供需矛盾日益突出。因此，定量分析昆明市水资源承载力，可以为昆明合理优化配置水资源提供理论依据与参考。【方法】从水资源、生态环境、社会和经济4个子系统中选定20个评价指标构建水资源承载力综合评价体系，并采用矩估计法确定各个指标组合权重。通过建立TOPSIS-RSR模型对昆明市2008—2020年水资源承载力进行了合理分级、灵敏度分析及综合评价。【结果】结果表明：2008—2020年昆明市水资源承载力整体呈现上升趋势，贴近度从0.413提高到0.679,增长率为64.4%,承载力水平从一般水平提升到较好水平。影响昆明市水资源承载力的主要因素为水资源开发利用率、生态环境用水率、工业废水中COD排放量、森林覆盖率、人口自然增长率、人均GDP。在2009—2011年期间，昆明市水资源承载力受大旱影响有小幅波动的情况。对于其他子系统，除了水资源子系统较脆弱，受气候波动影响较大外，生态环境、社会和经济子系统承载力总体稳步增长。【结论】根据评价结果，昆明市水资源压力依然巨大，可通过...     

江淮分水岭地区水资源承载力系统结构模型评价

江淮分水岭地区是安徽省重要的粮油畜禽生产基地,但区域土壤不肥,易旱缺水。基于江淮分水岭地区水资源现状,从"水环境-社会经济-生态环境"复合系统出发,依据水资源支撑力、水资源压力、水资源承载调控力3个子系统在水资源承载过程中的相互作用,建立了区域水资源承载力系统结构模型,用于对江淮分水岭地区水资源承载力进行评价分析。研究表明:在保障生态用水与生活用水前提下,当前该区域水资源承载力总体处于可载状态,但时空差异明显。时间尺度上,2005～2015年间,区域单位GDP综合用水量大幅减少,水资源所承载的经济总量呈现明显的上升趋势;区域降水量和水资源可利用量年际变化较大,可承载的人口规模波动趋势明显。空间尺度上,各市间水资源可承载的经济总量与可承载的人口规模差异极大,可承载的经济总量上合肥最大,淮南最小;可承载的人口规模上六安最大,淮南同样为最小,合肥次之。水资源承载潜力上六安巢湖滁州合肥淮南;在各市的水资源承载状态中,合肥在研究期内有4 a处于超载状态,超载范围在9.87%～31.46%,超载率最高年份为2008年,淮南各年均处于超载状态,平均超载率为59.79%,2010年超载率最高达70.18%,区域化水资源问题趋于严重。水资源可承载的人口规模与区域降水量大小显著相关,用水效率的提高及产业结构的合理性调整可降低单位GDP综合用水量,大大提高水资源承载能力。根据研究结果,建议各市应根据水资源承载力实际状况,提高用水效率,合理调整产业结构,促进区域水资源与社会经济协调发展。     

基于Logistic关联分析的水资源承载力评价

区域水资源承载力评价是开展水资源承载力监测预警的重要基础。为定量评价区域水资源承载状况及时空演变特征,将区域水资源承载力系统分解为承载支撑力、承载压力和承载调控力3个子系统,采用Logistic关联模型计算了不同子系统与不同承载等级之间的联系数,再用风险矩阵综合各子系统的水资源承载力评价结果,形成基于Logistic关联分析的区域水资源承载力评价方法。将上述方法应用于安徽省水资源承载力评价中,结果表明:①安徽省水资源承载力整体呈变好的发展趋势,皖北大部分地区呈现超载状态,皖中处在临界超载状态,皖南处在可载状态,水资源承载状况由北往南逐渐好转;②安徽省水资源承载支撑力子系统皖南地区优于皖中和皖北地区,压力子系统皖北地区优于皖中和皖南地区,调控力子系统皖中和皖南地区较好。     

GA-NN模型在保定市水环境承载力评价中的应用

水环境承载力评价对于区域的水环境与人类社会经济的健康可持续发展具有重要的意义。为研究保定市水环境承载力状况,应用相关性分析和主成分分析相结合的方法筛选出10个评价指标,建立了遗传算法(GA)优化BP神经网络(BP-NN)的GA-NN评价模型,并与BP-NN评价模型对比,最后应用评价模型进行评价。结果显示:2001-2016年保定市水环境承载力呈现提高趋势,虽然水环境承载力水平有所提高,但仍处于较弱承载水平。与未经优化的BP-NN相比,GA-NN评价模型的拟合精度更高,拟合误差更加稳定,泛化能力更强,可作为一种简洁有效的水环境承载力评价方法。     

洪湖水环境承载力初步研究

从水环境承载力概念出发,选择适应模型,依据现有资料数据设定边界条件,按《地表水环境质量标准》Ⅱ、Ⅲ类水质标准定量分析计算出洪湖主要污染物COD、TP、TN的最大水环境容量。并针对洪湖水环境承载力呈现下降的趋势,提出治理建议。     

关中地区水资源承载力时空演变特征及耦合协调性

为明确陕西省关中地区水资源与区域发展协调程度,综合运用变化参数可变模糊评价模型、空间自相关分析和耦合协调发展模型,对2010-2019年关中地区水资源承载力及子系统间耦合协调度的时空演变进行了定量评价和全面分析。结果表明：由于生态环境保护力度加大与产业结构合理性提高,2010-2019年关中地区水资源承载力呈不规则“M”型波动上升,均处于Ⅲ级临界状态;经济、社会及生态环境子系统承载力水平差异化增大,水资源子系统承载力滞后性突出,且呈波动下降趋势;空间分布呈“南强北弱”特征,集中于临界和较弱两种承载状态,空间差异性呈波动增大,且以2018年为拐点,差异性由不显著变为显著;咸阳市、渭南市水资源承载力较低,分别是由水质污染严重、水资源利用效率不高所致;水资源、经济、社会及生态环境子系统耦合协调程度呈波动上升趋势,期间增幅为16.3%,均为中度协调状态;城市间差异逐渐减小,其中西安市、铜川市和宝鸡市的耦合协调程度相对较高;水资源承载力主要影响因素依次为水功能区水质达标率、供水模数、农田灌溉水有效利用系数和城镇化率。研究结果可为可持续协调发展框架下区域水资源规划与管理提供参考。     

流域水环境综合承载力多级多指标可拓评估

从水资源、水环境与水生态系统出发,结合流域水资源开发利用现状,构建了流域水环境综合承载力评价指标体系,建立了基于多级多指标可拓评价的流域水环境综合承载力评估模型.以广东省东江流域为例,依据可拓集合中的关联函数与关联度,由相应等级的关联度大小对流域水环境综合承载力评价体系中水资源、水环境与水生态三个子系统进行可拓评级分析...     

2000—2011年西安市水环境演变与社会经济发展关系的量化分析

基于2000—2011年西安市水环境、社会经济发展状况,综合采用频度分析法和主成分分析法,选取并构建西安市水环境与社会经济发展指标体系,借助水环境与社会经济发展协调度模型,对西安市12年间水环境与社会经济发展的协调性进行量化分析。结果表明:2000-2005年间西安市各项环保设施仍处于建设时期,西安市水环境趋势呈现波动上升,其发展水平低于社会经济发展水平;2006—2011年间水环境与社会经济发展呈现同步增长,缘于西安市"十一五"期间实施"环境优市"方略,注重人居生态环境的改善,强调建设资源节约和环境友好型社会等各项政策的贯彻落实,2006—2011年间水环境综合效益增长幅度大于2000—2005年间。指出2000—2011年西安市水环境与社会经济发展总体处于协调上升趋势,但水环境略滞后于社会经济发展;随着西安市社会经济的不断发展及人口数量的增加,西安市水环境质量仍将面临巨大挑战,还应继续注重水环境的保护与防治。     

基于修正模糊优选法的陕西省水环境承载力评价

根据陕西省水环境特征和水环境承载力评价指标的选取原则,对陕西省水环境承载力进行评价。根据水环境承载力影响因素的特征构建了各评价因素的三层结构模型,并计算确定了各评价指标的权重。在分析模糊优选模型特征的基础上,应用改良模糊修选模型确立了污染因子的环境质量优属程度。最后得出陕西省水环境承载力状态结果。结果表明:2005-2009年间陕西省水环境承载力状况呈逐年改善的趋势,水环境承载力评价值由0.29升至0.52。结果表明,改良的模糊优选模型具有应用简单、建模方便的特点,评价结果可直观反映区域水环境承载力状况。