黄河三角洲水资源承载力多目标优化计算

为促进黄河三角洲地区水资源的可持续利用,构建了水资源承载力多目标优化计算模型,选用人口、经济和粮食承载指数量化水资源承载力,得出2010年、2015年和2020年不同水平年基本方案和节水方案下水资源系统能够支撑的最大人口和经济社会发展规模,利用相对承载指数法评价了水资源承载力的相对状态。结果表明:2010年研究区整体处于弱度超载状态;2015年、2020年由于用水功效系数的提高、南水北调工程通水以及非常规水源的利用,因此水资源承载能力有了较大的提高;节水方案下研究区水资源承载力更强,节水是提高研究区水资源承载力的重要措施。     

江西省水资源量质耦合承载力评价及提升对策

为了合理评价和提升江西省水资源承载能力，耦合风险矩阵评价和政策情景模拟方法，从水资源数量和水资源质量双重角度，对江西省2015～2019年的水资源承载力进行评价，并从用水效率和用水结构两个方面进行情景模拟，探讨了江西省水资源承载力提升路径。研究结果表明：2019年江西省水资源承载压力较大，11个地市中有7个地市的水资源承载状况为临界状态或者超载状态，并呈现西北部最高、南部次之、东北部最低的空间分布特征；江西省用水效率在长江经济带中较低，若提高至长江经济带低用水效率水平，则可将水资源承载力处于临界状态或者超载状态的地市降为2个；江西省农业用水占比处于长江经济带第二高位，若提高用水结构均衡度，降低农业用水量占比，水资源承载力处于临界状态或者超载状态的地市也可降为2个。研究成果可为提高江西省水资源承载力提供一种实现路径，对促进江西省水资源空间均衡和区域经济社会高质量发展具有一定现实意义。     

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。     

基于熵权法-正态云模型的辽宁省水生态承载力评价

将正态云模型引入水生态承载力评价中能够科学衡量其随机性和模糊性特征,对辽宁省2025年、2008—2018年水生态承载力运用熵权法-正态云模型进行评价。从社会、经济、水环境和水资源子系统中选择19项指标,结合相关资料构建分级标准和指标体系,然后运用云模型正向发生器、熵权法计算分级评价指标的隶属度及其权重,其中水生态承载力分级确定度依据权重矩阵与隶属度矩阵计算。为进一步验证模型的可靠性,对比分析了投影寻踪法、模糊综合法和熵权法-正态云模型评价结果。研究表明:辽宁省2008—2011年、2012—2018年、2025年分别处于基本可承载、可承载和绝对可承载状态;投影寻踪法、模糊综合法和该评价结果保持较好的一致性;该模型具有随机性和模糊性,可为水生态承载力评价提供一种新的思路。     

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。     

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。     

辽宁省水资源承载力综合评价

文章立足于辽宁省水资源承载力现状及特点,阐述了生态战略观下的区域水资源承载力概念,然后构建具体的生态资源承载力评价指标体系,确定各指标权重,针对指标层1中的水资源承载力、水资源承载调控力以及水资源承载压力,还有指标层2中的人均水资源量、生态用水率以及城市化率等多个三级指标进行权重分析,最后根据数据处理结果得出了辽宁省水资源承载力评价结果。     

基于最大熵投影寻踪模型的云南省近10 a水资源承载力评价

为对云南省2006—2015年水资源承载力进行评价,从水资源、经济社会和生态系统3个方面提出水资源承载力评价指标体系和分级标准,并基于最大熵投影寻踪(MEPP)技术进行区域水资源承载力评价。采用在指标分级标准阈值间随机生成样本的方法构造MEPP目标函数,利用混合蛙跳算法(SFLA)优化MEPP最佳投影方向,提出SFLA-MEPP水资源承载力评价模型,并构建生物地理优化(BBO)算法-MEPP、和声搜索(HS)算法-MEPP和粒子群优化(PSO)算法-MEPP水资源承载力评价模型作对比模型。结果表明SFLA寻优MEPP目标函数获得的最优值、最劣值、平均值和标准差均优于BBO、HS和PSO算法,具有较好的全局极值寻优能力;SFLA-MEPP模型对云南省2006—2007年、2011—2012年水资源承载力评价为“基本可承载”,其他年份评价为“可承载”;2006—2015年间云南省水资源承载力随时间呈提升趋势,但提升趋势不显著;SFLA-MEPP模型对云南省水资源承载力评价结果与BBO-MEPP模型相同,但在排序上存在差异;与HS-MEPP,PSO-MEPP模型在评价结果及排序上均存在差异。     

基于灰色预测模型的区域水资源承载力预测分析

水资源承载力研究集综合评价和预测分析为一体。以宜昌市为例,在2005—2015年宜昌市“水资源-社会经济-生态环境”复合系统承载力综合评价基础上,采用GM(1,1)灰色预测模型预测2020年、2025年、2030年水资源承载力;在分析未来水平年预测结果不确定性的基础上,结合最严格水资源管理制度和河长制,探讨4种情景假设下宜昌市社会经济发展模式的可持续性。研究结果表明,未来水平年宜昌市水资源承载力状态良好(2025年左右达到Ⅰ级),建议宜昌市社会经济与生态环境协调可持续发展。     

基于改进TOPSIS算法的鄂尔多斯市水资源承载力综合评价

为了对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价研究,实现水资源高效利用与经济发展相协调,采用鄂尔多斯市2008—2018年的资料,从水资源、社会经济、生态环境、政策管理4个方面构建水资源承载力评价指标体系;采用G1序列法与熵权法组合赋权确定评价指标权重,利用改进的TOPSIS算法对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价,并利用障碍度模型诊断影响鄂尔多斯市水资源承载力的障碍因子。分析表明：2008—2018年鄂尔多斯市水资源承载力等级大多处于Ⅲ级,属于临界超载状态,2012年和2016年水资源承载力等级上升为Ⅱ级,属于弱可承载水平;产水模数、人均水资源量、水资源开发利用程度、万元GDP用水量、生态用水率、水利及公共管理投资占比6个指标是影响鄂尔多斯市水资源承载力提升的主要障碍因子。水资源子系统目前是制约鄂尔多斯市水资源承载力提升的首要子系统,在区域水资源量明显减少的年份,水资源压力形势依然严峻。     

投影寻踪方法在水资源承载力评价与预测中的应用

为解决区域水资源承载力综合评价中指标数据高维、非线性的问题,构建基于最大信息熵原理的投影寻踪水资源承载力评价方法,将该方法应用于2015年安徽省16个地级市水资源承载力的空间分布评价中;最后对2005—2015年安徽省全省水资源承载力进行动态评价,将该评价结果与灰色GM(1,1)模型结合,对2018—2020年安徽省区域水资源承载状况进行预测。结果表明:2015年,安徽省水资源承载空间分布状况整体表现为皖南地区优于皖中地区,皖中地区优于皖北地区;2005—2015年期间,全省水资源承载力虽基本处于临界超载状态,但年际间承载状况逐年好转。预测结果表明,2018—2020年全省水资源承载力保持良好的发展态势,总体向可载趋势发展。     

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。     

辽宁省水资源承载力评价及水源调配研究

经济的快速发展与城市规模的迅速扩张,使得辽宁省部分地区的水资源短缺问题日趋突出,科学规划水源调配方案和评价区域水资源承载力成为当前亟待解决的重要课题。依据水资源系统的复杂性、区域性和不确定性特征构建承载力评价体系,结合投影寻踪理论形成综合评价模型。结果表明:辽宁地区水资源系统总体处于较弱的承载水平,且以辽西地区的承载力最弱,而辽东地区水系统稍好;从最佳投影方向的角度认为,水资源承载力主要影响因素有生态用水率、地下水开发程度、人口密度、单位GDP耗水等指标;为缓解辽西地区的供水压力,提出从辽西北供水工程调水至辽西地区的调配方案;研究成果可为区域用水结构优化调整、水资源管理规划和其它类似地区水系统评价提供科学依据。     

江西省水资源承载力评价及障碍因子诊断

水资源短缺使得江西省水资源供需矛盾日益突出,在此背景下,水资源承载力已成为衡量区域可持续发展的一项重要指标。以江西省水资源承载力为研究对象,选取了人均水资源量、生态环境用水率、耗水率、人均GDP、万元GDP用水量、产水模数、供水模数以及水资源开发程度等8个指标作为评价指标,使用2006～2015年的数据,应用熵权法确权、TOPSIS法与障碍度模型综合评价江西省水资源承载力。研究结果表明:江西省2006～2015年的水资源承载力虽然在增加,但是增长速度却变得缓慢;水资源本身因素是制约水资源承载力提升的最主要因素。为了保证社会经济的可持续发展,合理、高效地利用水资源,充分发挥水资源的承载潜力,提出了相应的对策和建议。     

文山州水资源优化配置与承载能力计算分析

以文山州可预见期内水资源可利用量和可开发量为上限,以经济效益、社会效益和粮食安全最大化为目标,水资源利用量约束为准则,建立基于多目标水资源优化配置及承载能力计算模型。结果表明：①在可预见期水资源可利用量约束下,麻栗坡县和富宁县水资源承载能力最大,临界可承载年分别为2075年和2040年;砚山县和文山县水资源承载能力最小,临界可承载年分别为2015年和2025年。②在水资源可开发利用量约束下,麻栗坡县、富宁县和西畴县水资源承载能力最大,临界可承载年分别为2160年、2063年和2061年;砚山县和文山县水资源承载能力最小,临界可承载年分别为2024年和2040年。③在现有用水技术、生活和生产水平下,水资源优化配置与承载能力优化计算结果基本符合区域经济社会发展的趋势和规模。     

基于改进主成分分析的区域水资源承载力评价研究

水资源承载力评价,对推行最严格的水资源管理制度具有重要意义。本文在构建评价指标体系的基础上,尝试将Copula函数应用于水资源承载力评价。针对多元变量导致Copula函数参数求解困难的问题,采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)提取主成分因子,形成新的指标体系,从而建立PCA-Copula评价方法,并以新疆和田地区为例,对区域水资源承载力(water resources carrying capacity,WRCC)进行综合评价。结果表明:PCA-Copula评价方法的评价结果与熵值法以及突变理论评价方法的结果排序完全一致,评价结果具有一致性,能够客观反映研究区水资源承载力水平。同时,PCA-Copula评价方法的评价值在0~1之间分布均匀,最大差值为0.818,明显高于另外两种方法,且相邻排序的综合评价值梯度明显,有利于更直观地区别水资源承载力的高低。     

基于熵权法及灰色关联模型的辽宁省水资源承载力研究

为更加系统、全面的反映区域水资源状况,文章以辽宁省为例对承载力评价代表性指标运用灰色关联模型进行选择,然后对指标权重与综合得分利用熵权法确定。结果显示:万元GDP耗水量、污水处理率为影响辽宁省水资源承载力的关键因素;辽宁省2010-2015年水资源承载力综合得分总体呈现出不断上升的变化趋势,并于2016年达到最大该区域水资源状况呈转好趋势。     

半偏减法集对势在引黄灌区水资源承载力动态评价中的应用

为有效处理、充分挖掘水资源承载力动态评价中评价样本与评价标准之间的不确定性,分析识别区域水资源承载状态及其变化的物理机制,构建了引黄灌区水资源承载力动态评价的半偏减法集对势方法(SSSPP)。SSSPP在河南省大功灌区的应用结果表明:从承载力系统角度看,灌区总体承载状态得到改善,且从2013年起更为明显,2017年灌区5县均为水资源临界超载,其中距离黄河干流越远的县承载状态越差;从承载力子系统角度看,各县的承载支撑力均呈小幅恶化态势,这是限制灌区承载力提升的主要原因,承载压力在波动中减小、承载调控力显著增强;从承载力评价指标角度看,各县的支撑力指标人均水资源可利用量、水资源开发利用率长期处于反势,压力指标人均GDP、缺水率长期处于反势或偏反势,这些均是灌区承载力调控的重点对象,而部分县调控力指标灌溉水有效利用系数、生态环境用水率由反势逐步发展为偏同势或同势,这是承载力提升的重要原因,反映其对农业和生态用水的管控。可见,SSSPP可分别从承载力系统、子系统和评价指标三个层次定量解析引黄灌区水资源承载状态及其演变特点,既可测度灌区承载力的强弱,又可诊断影响承载力的重要子系统和关键指标。半偏...     

河南省新乡市水资源承载力评价研究

以河南省新乡市为研究对象，基于支持向量机理论，建立了新乡市水资源承载力评价支持向量机模型，并根据水资源承载力影响因素，提出了8指标的评价体系，利用水资源承载力指数对研究区的水资源承载能力进行了评价。结果表明，1995~2008年间，研究区的水资源承载能力指数在0.22~0.55之间，属于弱承载。随着节水型社会建设工作的推进、再生水的利用，研究区水资源承载力指数明显提高，2015年水资源承载力指数可以达到0.6以上。研究结果可促进当地的水资源开发利用，并为类似地区水资源承载力的评价分析提供了新方法。     

基于因子分析的辽宁省水资源承载力研究

以辽宁省14个行政分区为承载力研究对象,从水资源、社会经济、生态环境等方面,构建水资源承载力评价指标体系。通过因子分析法,采用变异系数法确定各指标权重,对沈阳市等14个城市水资源承载力进行综合评价,确定4个变化主因子。结果表明,辽宁省各城市水资源承载力不容乐观,其中8个城市水资源承载综合得分为负值,水资源利用效率较低,大连和沈阳水资源承载力综合评价得分最高,说明水资源利用不合理性,势必会影响水资源承载能力。