多目标优化模型在城市水资源承载力研究方面的应用

探讨了水资源、社会经济发展和生态环境之间的相互作用关系,提出了区域水资源承载力的定义,建立了水资源承载力的多目标评价模型,为研究区域水资源承载力提供了一种可行的方法。并以苏州市为例,应用多目标规划理论对不同方案下的水资源承载力作了定量计算,为城市水资源的可持续发展提供理论参考。     

汉江中下游水资源承载能力评价

从水资源承载力的角度,对南水北调中线工程实施以后汉江中下游现状及2010年的水资源承载力情况进行了评价.介绍了进行水资源承载力计算的技术思路,提出了水资源承载对象的划分,在对每一承载对象承载力计算的基础上,采用综合指数法计算特定条件下的总承载力,根据不同规划期、不同规划方案,采用多分量水资源承载力指数法对水资源承载力进行综合评价.并且根据设计的计算思路对南水北调工程实施后汉江的水资源承载力状况进行了评价,计算结果表明,南水北调中线工程实施以后截至2010年水资源量是比较充裕的.     

基于多目标动态规划的郑州水资源承载力研究

应用模糊数学和多目标动态规划模型,对经济发展规划下的郑州市水资源承载力进行了定量计算,结果表明:郑州市当地水资源严重不足,外来水供水占主导地位,污水处理回用潜力较大.提出了提高郑州市水资源承载力的途径:加强雨水资源利用;拦蓄过境水,提高水资源控制能力;多用黄河水,增加可供水量;保护地下水和水环境,用好再生水等.     

水资源承载力多属性决策评价研究

提出了水资源承载能力评价的多属性决策方法,给出了用多属性决策理论计算水资源承载力的数学模型.以ELECTRE法为对象,详细说明了多属性决策的计算步骤与方法,并用于计算疏勒河水资源承载力.结果表明:采用多属性决策建立的模型能够很好地对水资源承载力进行评价,在水资源承载力评价中,具有良好的应用前景.     

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。     

基于多目标决策的水资源可持续承载力理论及应用研究

文章简述了基于多目标决策的水资源可持续承载力分析评价方法,构建了多目标水资源承载力数学模型,提出了综合评价指标与分类系统。以郑州市为研究对象,分基本和节水两种方案对郑州市水资源承载力进行了定量计算和定性分析评价,结果表明,郑州市为资源性缺水,2020年以后水资源将成为制约其经济社会发展的主要因素,最后给出了提升水资源承载力的对策。本研究成果对郑州市经济社会发展具有重要的参考价值。     

新疆纺织工业基地水资源承载力评价及预测

根据新疆地区水资源开发利用结构特点和纺织产业发展对水资源的影响,构建用水总量控制条件下的多目标决策分析模型,采用逐步约束法对现状年及规划年新疆纺织工业基地所在区域水资源承载力进行定量计算。结果表明:2015年南疆的阿克苏地区、喀什地区及全疆整体水资源承载状况不容乐观,均为超载状态;随着用水效率的提高,2020年、2030年各区域水资源承载力将有较大的提升。针对综合评价区域水资源承载状况和潜力,提出实现新疆纺织行业绿色可持续发展的优化调整对策。     

突变理论在大型灌区水资源利用综合评估中的应用

针对灌区水资源利用评估中权重确定问题,将突变理论引入灌区水资源利用评估中,通过分解多层评估目标及标准量化底层评价指标,采用相应归一化公式推求水资源利用突变级数值,以期在削弱权重确定主观性倾向的同时,实现对灌区水资源利用状况的综合评估。应用实例表明,突变理论在灌区水资源利用综合评估中具有较强适用性,可为灌区水资源综合评估提供决策依据参考。     

基于动态试算反馈的水资源承载力评价方法研究——以沂河流域(临沂段)为例

人类社会的发展使得水资源与水环境问题日益突出,传统水资源单一数量承载力已不能满足水资源规划与管理的需求。本文从水质水量耦合角度构建了量质平衡方程和针对水功能区划水质目标的地表水资源可利用量计算方法,在此基础上提出了以人口数量与GDP规模为表征指标的水资源承载力计算模型。该模型利用人口空间展布的方法将社会经济指标拆分到水资源分区,用承载水平下的生活用水量与Ⅰ—Ⅲ类水资源可利用量平衡关系对结果进行试算检验,考虑了水质水量对水资源承载力的双重约束,也反映了地表水资源可利用量的动态变化特性。模型在沂河流域进行了应用,选用CODcr为污染物控制指标,分析计算了沂河流域不同水平年的水资源承载力,验证了模型计算结果的合理性与科学性。计算结果可以评估和预测流域未来时期的水资源承载程度,为流域/区域经济社会的可持续发展提供依据。     

三峡库区重庆段水资源承载力研究

基于可持续发展理论和复合系统原理,构建三峡库区重庆段水资源承载力多目标优化模型,计算其现状年2008年、水平年(2015、2020、2025、2030年)的水资源承载力,得到水资源能够承载的人口和经济规模。结果表明:多目标优化模型能较好地将影响水资源承载力的各个因子结合起来,系统分析区域水资源承载力;在水平年内,三峡库区重庆段水资源能较好承载其社会经济发展,水环境污染和水资源利用率已成为制约库区水资源承载力提高的重要因素。     

基于综合赋权法的叶尔羌河流域水资源承载力可变模糊综合评价

针对传统水资源承载力评价方法在计算指标贡献程度时存在主观局限性,以及评价结果稳定性差等问题,基于流域复合系统特性,建立并完善了水资源承载力量化指标体系,引入综合赋权思想,进一步改进可变模糊评价方法,并构建系统承载力评价模型应用于干旱区叶尔羌河流域。对比不同方法评分情况,分析得出该流域目前水资源复合系统承载力为2~3级,临近饱和值,供需矛盾显著;规划年水资源利用率提高,第一产业比例下降,评价为2级,流域水资源供需矛盾得到缓解。评价结果稳定,相对客观,避免了级别跳跃现象,对流域规划和水资源供需配给提供了参考。     

区域水资源承载能力多目标分析评价模型及应用

明确水资源承载能力具有时空、可持续、社会经济和生态4个方面的内涵,指出水资源承载能力具有自然和社会双重属性,涉及水资源系统、社会经济系统和生态环境系统之间的复杂相互作用关系,建立了考虑社会经济发展、生态环境保护和水资源合理利用的水资源承载能力的多目标分析评价模型;利用所建立的模型,分析评价了江苏省张家港市的水资源承载能力,包括现状水资源承载能力评价和未来2010年水资源承载能力预测,给出了合理的评价结果。     

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。     

基于改进模糊集对评价法的水资源承载力评价——以龙川江流域为例

水资源承载力对一个国家或地区可持续发展有至关重要的影响。综合考虑滇中龙川江高原流域特点和影响水资源承载力的因素,选取14项指标,建立水资源承载力评价指标体系;以集对分析理论为基础,对模糊集对评价模型进行改进,采用最小信息熵原理将层次分析法和熵权法确定的权重进行主客观耦合得到综合权重,建立水资源承载力的模糊集对评价模型。为比较,分别采用改进的模糊集对评价模型和模糊综合评价模型对龙川江高原流域进行水资源承载力评价分析,结果表明:采用模糊综合评价法,5个水平年的水资源承载力等级均为2级,采用模糊集对评价法,5个水平年的水资源承载力分别为2级、1级、2级、2级和1级。通过比较分析得出改进的模糊集对评价模型,对指标信息挖掘充分、计算简洁,评价结果可为龙川江高原流域进一步推行"河长制"的水资源保护与管理和清洁小流域治理提供科学依据。     

岩溶地区生态环境脆弱性与水资源承载力评价方法研究——以云南省西畴县为例

构建岩溶地区生态环境脆弱性与水资源承载力评价的指标体系和分级标准,建立基于GRNN与RBF神经网络算法原理的生态环境脆弱性以及水资源承载力评价模型,采用内插法构造网络训练样本,对典型岩溶地区西畴县不同规划水平年生态环境脆弱性与水资源承载力进行评价分析。结果表明:①西畴县不同规划水平年生态环境脆弱性处于中度脆弱与强度脆弱之间,水资源承载力处于基本可承载与可承载之间,评价结果符合西畴县现状,可为岩溶地区生态环境治理和水资源开发利用提供参考。②GRNN与RBF网络模型对西畴县各水平年生态环境脆弱性与水资源承载力评价结果相同,表明研究建立的生态环境脆弱性与水资源承载力评价模型和评价方法均是合理可行的,同BP等网络算法相比,GRNN与RBF神经网络模型具有收敛速度快、预测精度高、调整参数少,不易陷入局部极小值等优点。     

基于熵值和模糊贴近度的区域水资源承载力评价

水资源承载力分析评价是区域水资源开发利用及社会经济协调发展的前提和关键.本研究构建了基于“水资源-社会经济-生态环境”的水资源承载力评价指标体系,采用熵值法与非对称模糊贴近度分别计算评价各指标权重与承载力等级,并结合庆阳地区水资源现状进行了实例分析.评价结果表明:熵值法和非对称模糊贴近度相结合,用于区域水资源承载力分析评价的方法可行而有效;生态环境因素、水资源因素与社会经济因素在研究区水资源承载力中的影响比重分别为0.4162、0.351、0.2328;同时,庆阳地区水资源承载力等级为v4(贴近度为0.0907),表明该地区水资源现状承载力十分脆弱,迫切需要进行水资源科学规划和合理利用.     

水资源承载力研究方法总结与再思考

回顾梳理了我国水资源承载力研究的发展历程,将其分成"概念提出、初步研究、逐步完善、艰难发展、开创新时代"5个阶段;在对研究方法对比分析的基础上,把水资源承载力计算方法分为经验公式法、综合评价法、系统分析法3大类,并重点介绍了基于模拟和优化的控制目标反推模型(COIM)方法及应用情况。认为未来几年水资源承载力研究的重点包括:在水资源承载力计算方法选择上,全国层面宜采用经验公式法,更详细的研究宜采用系统分析法;在研究方向上,应构建水资源承载力计算模型和预警系统平台;应着重开展变化环境下水资源动态承载力研究;应与现代治水成果、与寻找"和谐平衡"结合。     

浅析区域水资源承载力评价指标的建立与应用

从水资源承载力的概念出发,建立了评价区域水资源承载力的三个指标,水资源承载能力、水资源可承载空间、水资源利用负荷率,并给出了三者间的关系及确定方法。以上指标在实际中应用的结果基本符合区域水资源承载力历史及现状实际状况,其评价结果可为区域经济社会发展规模和生产力布局调整提供基础数据,并赋予人们对水资源利用的全新认识。     

基于熵权的水资源承载力综合评价

应用基于熵权的模糊评价方法对石羊河流域及其两个行政区水资源承载力进行了综合评价．评价结果表明当前该流域水资源承载量远远超出其承载能力,随着流域的规划治理,水资源承载力逐步提高,但是该承载力水平仍不能满足社会经济的可持续发展,必须通过更加合理有效的规划措施来进一步提高该区域水资源承载力。     

基于结构熵权法的长江下游水资源承载力评价——以南京市为例

水资源承载力的研究对于区域发展具有重要推动作用,对水资源的开发利用进行科学合理的规划,以南京市为例,根据其水资源承载力的内涵和影响因素,从水资源、社会、经济和生态环境几个方面选取了相应的评价指标,构建了指标评价体系,以对该市的水资源承载力进行评价。利用结构熵权法,将主观赋值法与客观赋值法相结合以确定各指标的权重,并结合可变模糊法对南京市的水资源承载力进行评价。评价结果表明:南京市水资源承载力在2005年处于较弱的水平,在2010,2015年和2020年均处于中等水平,根据其综合评分,可以看出南京市的水资源承载力整体上呈现出了提高的趋势。