水资源承载风险的理论、方法与实践

阐述了基于风险理论的水资源承载力概念与内涵,分析了水资源承载风险的要素组成,构建了基于水量、水质、水域、水流的水资源承载力系统,从水资源承载系统脆弱性和危险性两方面发展了水资源承载力风险的评估方法,系统评估了气候变化、城镇化以及产业结构变化背景下全国水资源承载力的风险,并对水资源承载风险在水资源管理中的应用进行了展望。水资源承载力风险研究为水资源管理与风险预警提供了科学支撑,对于区域水资源可持续利用具有重要意义。     

飞来峡库区水资源承载力研究

把飞来峡库区水资源承载力作为一个系统进行研究,将它划分为水资源条件、社会经济状况和生态环境3个子系统,并对每个子系统选取相应的评价指标,从而构建飞来峡库区水资源承载力评价指标体系。在此基础上,分别以2010年、2015年为评估年和参照年,各项指标为评估系和参照系,运用距离指数---层次分析法计算出飞来峡库区2010年相对于2015年的距离指数,得出社会经济状况子系统状态为基本可承载、水资源条件子系统和生态环境子系统均为可承载状态、整个系统状态为可承载,以及飞来峡库区的水资源状态安全的结论。     

基于相对资源法的县域水资源承载力评价

对于自然资源的管理是区域可持续发展的一个重要焦点,也是一个社会经济系统实现可持续发展的关键要求。水资源是社会和经济可持续发展的最重要支撑之一,文章提出采用水资源承载力的概念来评价区域水资源对于当地人口与经济发展规模的支撑能力,并以新疆霍城县为例,选择人口数量和经济规模这2个主要指标,基于历史统计数据,对承载指数(CI)和水资源供需平衡指数(IWSD)进行评价,然后采用相对资源承载力(CCRR)方法对霍城县现状及未来水资源承载力动态趋势进行评价。结果表明,霍城县现状及未来10年的水资源承载力情况都处于较好态势,但即便如此,仍然应当建立和实施合理的水资源政策和措施,以确保霍城县水资源的可持续利用。     

基于集对分析理论的云南省水资源承载力评估模型

综合考虑支持力指数、压力指数和协调指数三个因子,构建了基于集对分析理论的水资源承载力评估模型。筛选出影响水资源承载力变化的7个代表性指标,并针对指标的不确定性,运用集对分析和熵权赋值的方法,以云南省16个市、自治州为例,进行区域水资源承载力评价。结果表明:云南省各区域水资源承载力情况良好,多数地区水资源盈余,可开发利用价值较大,其中经济发展良好的地区人水矛盾较为突出,而各区域水资源承载力差异主要受当地社会经济发展水平和人口因素影响。基于集对分析理论的水资源承载力评估模型,能够有效地对高原区域水资源承载力进行评估,与其他方法对比表明,集对分析法具有客观性、可比性和公正性的优势,计算方法简单有效,评价结果直观。     

鄱阳湖流域水资源生态安全状况及承载力分析EI北大核心CSCD

为系统评估鄱阳湖流域水资源生态安全状况,基于水资源生态足迹模型计算了流域所在地市水资源生态足迹和水生态承载力,并通过水资源生态盈余和生态赤字、万元GDP水资源生态足迹及水资源生态经济协调指数评估了水资源生态压力状况。结果表明:研究区内农业用水是产生水资源生态足迹的主要类型,宜春市是产生水资源生态足迹最多的地区;各市均处于生态盈余状态,但多数地区水生态承载力有所降低;在产生水资源生态足迹的因素中,应重点关注农业用水和水污染因素;研究区万元GDP水资源生态足迹逐年降低,萍乡市和吉安市水资源的生态经济协调性下降。各市应以绿色发展为目标,注意水资源消耗强度,通过建立健全农业水价形成机制、持续加强水环境治理等措施,保障水资源的可持续利用。     

基于多层次综合评价模型的淮北地区水资源承载能力评价

本文构建适宜于淮北地区的水资源承载力三级评价指标体系,运用基于AHP构权的多层次模糊综合评价模型,通过选取典型地区特定年份相关数据,计算典型地区水资源承载力综合评价指数,开展水资源承载能力评价研究,旨在促进区域人口、资源、环境和经济的协调发展。     

基于生态足迹的上海市水资源生态承载力评价

为分析上海市水资源可持续利用状况,基于生态足迹的理念与方法,构建了上海市水资源生态足迹和生态承载力的评价模型,系统评估了各种用水途径下水资源生态足迹和水资源生态承载力的特征。结果表明,在考虑过境水的情况下,上海市水资源处于相对盈余状态,开发压力较小;上海市人均水资源生态足迹小于人均水资源生态承载能力,水资源利用方式和经济发展方式处于相对可持续状态。火电工业用水对于上海市水资源生态足迹具有较大的影响,应加大火电工业用水效率的改进力度,提高水的重复利用率。     

指标规范值表示的水资源系统评价的引力指数公式

为了建立计算简便、规范统一和普适通用的水资源系统(包括水资源可持续利用系统、水资源承载力系统和水资源安全系统)的评价模型,基于样本之间的质量相似性和距离接近程度构建聚类量,借鉴物理学中的万有引力定律和规范对称性原理,提出水资源系统样本之间也存在与万有引力定律形式相似的聚类相互作用力的思想。在适当设定指标参照值和指标值的规范变换式,并对指标值进行规范变换的基础上,提出了水资源系统的参照级样本、规范质量、规范坐标和规范距离的概念,进一步建立了基于指标规范值的水资源系统评价的引力指数公式,并分析了指数公式的稳定性和可靠性。用若干实例对公式的合理性和实用性进行了效果检验,结果表明:基于指标规范值的水资源系统评价的引力指数公式具有物理意义明确和规范、统一、简洁和通用的特点。     

基于组合赋权的水资源承载力综合评价模型构建及应用

为提高区域水资源承载力评估的准确性,本文从水资源、社会经济、生态环境、水管理4个层次选取21个指标构建水资源承载力综合评价指标体系,采用组合赋权的灰色关联度模型建立评价模型,并以阜新市为例,对其区域水资源承载力进行综合评价。结果表明,组合赋权可将主观和客观权重进行组合,提高指标权重的准确性,相比于单一权重模型其区域水资源承载力综合评估结果更为合理、可靠,经评价阜新市水资源承载力综合评估等级为Ⅱ级,与区域实际情况吻合。研究成果对区域水资源承载力综合评估具有参考价值。     

基于系统动力学的水资源承载力模拟研究

基于系统动力学建立了区域水资源承载力预测模型,通过区域未来经济社会发展情况,该模型可对区域未来的水资源承载力状况进行模拟预测。以广东省粤北某市为例,结合当地发展目标,利用系统动力学的水资源承载力模型对该市"十三五"期间的水资源承载力状况进行分析预测,并通过敏感性分析得到了对水资源承载力影响较大的因素,最后为该市未来水资源的开发与利用提出了几点建议。     

基于总量和强度控制的区域水资源承载能力评价研究

为了探究基于总量和强度控制的区域水资源承载能力评价指标体系对于区域水资源承载能力评价研究的可行性,在分析水资源双控行动的基础上,构建基于总量和强度控制的南京市浦口区水资源承载能力评价指标体系,并建立模糊综合评价模型对浦口区的水资源承载能力进行综合评价。结果表明:南京市浦口区水资源承载能力2016年为一般,2020年为较好,2025年为较好。这与浦口区经济社会发展相适应,说明在研究区域水资源承载能力时,可建立基于总量和强度控制的区域水资源承载能力评价指标体系。     

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。     

基于WBM评价模型的水生态承载力评价

为丰富水生态承载力研究方法,将加权Bonferroni算子（weighted Bonferroni mean,WBM）应用于水生态承载力评价研究,构建相应的WBM评价模型。通过建立水生态承载力评价指标体系,运用层次分析法和改进熵权法确定指标权重,再利用WBM评价模型进行承载力评价,并将其与广泛应用的TOPSIS模型评价结果进行对比,以太原市为例对方法的可靠性进行验证,进一步采用障碍度模型识别影响水生态承载力的关键障碍因素。结果表明：太原市2009—2020年水生态承载力状态于临界承载上下波动,整体变化趋势不显著,近年来呈良好态势发展;水资源、水生态子系统承载状态波动较大;通过与TOPSIS模型对比,该评价模型评价结果较为一致,表明WBM模型适用于水生态承载力综合评价;制约该地区的障碍因素主要集中在水资源子系统。     

基于集对分析法的水资源承载能力评价研究

为了评价水资源承载能力,根据水资源可持续利用的量度需求,采用定量和定性相结合的方法,从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统3个方面,构建了水资源承载能力评价指标体系,给出了5级评价标准。针对评价体系,提出水资源承载能力集对分析评价模型,并对模型的优越性进行了分析。最后选取南京市高淳区为实例,介绍了集对分析评价模型的应用方法,为水资源承载能力研究提供了一种新方法。      

太湖流域水资源承载能力模糊综合评价

在充分考虑太湖流域水资源开发利用现状及社会经济发展状况的基础上,采用驱动力-压力-状态-影响-反应模型,突出生态环境影响因子,建立符合太湖流域自身特点的水资源承载能力综合评价指标体系,并按照水资源状态、水资源与社会经济、水资源与生态环境3个方面对指标进行分类,运用层次分析法计算各指标权重,对太湖流域2000—2006年水资源承载能力进行模糊综合评价。评价结果表明,太湖流域水资源承载能力总体水平处于适载与超载的临界状态,提升空间有限。     

基于联系数的安徽省水资源承载力动态诊断评价研究

为定量评价安徽省水资源承载力的整体状况和发展趋势、识别引起水资源承载力不安全的主要因素,采用"评价-诊断-调控-再评价"的研究思路,构建了基于联系数的区域水资源承载力诊断评价模型,对安徽省水资源承载力进行了动态诊断评价研究,并利用减法集对势识别水资源承载力的脆弱性指标。结果表明:安徽省2005-2015年的水资源承载力综合评价等级值均处于2级临界超载附近,虽存在缓慢改善的趋势、但承载状况不理想;将诊断识别出引起水资源承载状况不安全的主要指标进行调控后,再次对水资源承载力的总体安全状况进行综合评价,调控后再评价的承载状况结果得到明显改善;上述所采用的诊断评价方法及研究思路可为安徽省水资源合理配置与调控提供技术支持。     

我国水资源承载力分析及分区管控对策

从地表水、地下水和用水总量3个方面对我国水资源承载状况（不超载、临界超载和超载）进行评价,以地表水、地下水和用水总量承载状况的最差评价结果作为综合评价结果。在此基础上分析城市群、经济区、能源基地和粮食主产区的水资源承载力,最终提出分区管控对策。结果表明：水资源超载区和临界超载区涉及全国53%的国土面积、近60%的人口和GDP,水资源量仅占全国的28%;地表水超载与临界超载单元有151个,主要分布在海河、辽河、黄河中下游支流、淮河中游水系、西北内陆河局部河段;地下水超载与临界单元有107个,超采的地下水主要用于农业灌溉和城市发展。重要城市群、经济区、能源基地几乎全部分布在水资源超载或临界超载地区,17个粮食主产区中有14个在水资源超载和临界超载地区。基于水资源承载能力分析结果,提出超载区“补水”,临界区“控水”,不超载区“保水”的分区管控对策。     

基于GRNN网络的苏州市水资源承载能力评价

基于最严格的水资源管理制度和水资源承载能力的内涵,重新确定水资源承载能力评价的指标体系,构建广义回归神经网络(GRNN)水资源承载能力评价模型,应用于苏州市水资源承载能力评价,并将评价结果与采用模糊综合评价的结果进行比较。结果表明:两种评价结果相符;结合用水总量控制、用水效率控制和限制纳污所建立的指标体系更加科学、更加符合经济社会的发展需求;苏州市水资源承载能力状况由2004年之前的较低水平逐渐恢复,这种变化与苏州市经济增长模式的转变和产业结构的调整密切相关。     

基于物元分析法的水资源管理现代化评价

为科学合理地评价区域水资源管理现代化水平,从水资源保障、用水效率、水资源保护、水资源公共管理能力、水资源支撑能力5个方面构建评价指标体系,将模糊层次分析法(FAHP)和熵权法耦合,确定评价指标综合权重,基于物元理论建立水资源管理现代化评价模型。以南京市高淳区为例进行评价,结果表明,南京市高淳区水资源现代化管理水平处于初等现代化阶段,与实际情况相符,验证了所构建评价模型的可行性和有效性。     

基于集对分析联系数的合肥市水资源承载力评价

为科学指导合肥市水资源综合规划与管理,在综合分析水资源承载力与水资源-社会经济-生态环境系统相互关系的基础上,从支撑力、压力、调控力子系统选取13项指标,建立合肥市水资源承载力评价指标体系,运用集对分析联系数评价模型对合肥市2011-2016年水资源承载力进行综合评价。结果表明:合肥市2011-2015年水资源承载力评价等级为3级,2016年为2级,整体形势严峻,承载能力较差,但已有所改善,发展趋势良好;运用减法集对势理论,确定指标人均水资源量、产水模数、植被覆盖率、人口密度、水资源开发利用率、生态用水率是导致合肥市水资源承载力不足的主要因素。