基于模糊层次分析法的中国水能开发利用潜力评价

以31个省级行政区为例,根据水能开发利用对象与务件的协调性,采用乘法加权综合评价方法,构建了基于模糊层次分析法的中国水能开发利用潜力评价模型.应用结果表明.该方法可对水能开发利用潜力进行整体宏观定量评价和分类排序,并可得出水能蕴藏量和环境、地形、经济条件是影响水能开发利用潜力的重要因素,对合理评价水能开发利用潜力及制定水能开发利用战略、发展低破经济、继续深入实施西部大开发战略和可持续发展具有重要意义.     

实际抗旱能力下的南方农业旱灾损失风险曲线计算方法

基于前期研究提出的4种假定灌溉条件下季节性干旱频率-旱灾损失率定量关系曲线,针对不同频率干旱发生时来水条件存在的差异与实际抗旱能力的不同,研究在变化的实际抗旱能力下,农业季节性干旱频率和旱灾损失率之间的定量关系,以此计算出实际抗旱能力下农业旱灾损失风险曲线。首先,以干旱期间供水满足需水的比例作为抗旱能力指标,分别建立抗旱能力指标-来水频率、干旱频率-干旱烈度保证率之间的关系曲线,以干旱烈度保证频率表征来水频率,进而得出各次干旱过程的抗旱能力指标与干旱频率的一一对应关系。然后,利用Copula函数计算干旱频率,通过EPIC模型模拟水稻产量并计算损失,建立干旱频率-假定灌溉水平-旱灾损失率三者间关系。最后,根据抗旱能力和干旱频率的对应关系,并以抗旱能力指标反映灌溉水平,可推得现状水平年实际抗旱能力下的干旱频率-旱灾损失率曲线。在湖南株洲市水稻旱灾损失风险计算的应用实例表明,实际抗旱能力下双季早稻夏季5—7月干旱频率-旱灾损失率之间,基本呈半对数函数趋势关系。对比历史旱灾损失调查结果,当发生2、5、10年一遇的干旱时,旱灾损失率的实际调查结果与理论计算值的相对差值分别为1.69%、-5.33%和-4.81%。     

基于全偏确定度的区域水资源承载力动态评价

为尽可能挖掘联系数所隐含的各类信息价值以更准确地评价分析区域水资源承载力时空状况,利用同一度、差异度、对立度之间的模糊关系作为计算基础,求解差异度与同一度、对立度之间的偏确定度,进而改进联系数中对差异度系数的分配方式,并将该方法用于实际区域水资源承载力动态评价中。结果表明:(1)改进的差异度系数分配方式在实际评价中得到的结果与安徽省水资源承载力实际状况基本一致。(2) 2011—2015年安徽省水资源承载力状况随时间有向好的发展趋势,但仍处于临界超载状况; 从空间上看,安徽省水资源承载状况由北往南逐渐向好,其中皖北地区处于超载状态、皖中处于临界超载状态、皖南处于未超载状态; 从承载子系统看,承载支撑力方面皖南较皖中和皖北偏好,承载压力方面皖北较皖中和皖南偏好,承载调控力方面皖中和皖南偏好。(3)评价结果显示皖北处于超载状况,主要是由于水资源支撑力偏弱; 承载子系统间相对均衡发展是皖中处于承载临界状况的主要原因; 皖南水资源承载状况最好,得益于较强的调控力和支撑力。由分析可知,上述动态评价分析结果合理可靠,该方法直观简便、在资源环境承载力动态评价分析问题中具有较好的推广应用价值。     

基于多智能体的城镇家庭用水量模拟预测分析

提出了基于多智能体的城镇家庭用水量模拟模型(MA-UHWDS),通过构造不同发展情景,对家庭用水量变化趋势及其影响因素进行了分析。以青岛市为实证城市,采用2003—2012年统计资料,计算分析了居民用水边际消费倾向、基本用水需求和不同收入户人均用水量,并对不同情景下2013—2022年各类收入户人均用水量和城镇家庭用水总量进行了定量模拟预测分析。结果表明:2003—2012年中,城镇家庭平均水费支出占总消费支出的比重仅为0.395%,易造成居民节水意识淡薄,最低收入户人均用水量除2008年外均低于基本需水量,而最高收入户平均超过基本需水量14.16 m3,水价改革需综合考虑低收入家庭的支付能力和高收入家庭的过度用水;2022年7类收入户在水价高增长收入低增长情景下的人均用水量与在水价低增长收入高增长情景相比下,分别减少了16.7%、18.4%、18.1%、16.1%、15.0%、17.8%和13.8%,水价和收入会明显影响家庭用水量。MA-UHWDS为区域用水总量调控提供了新的研究思路和工具。     

基于梯形模糊数联系数的评价方法及其应用

针对当联系分量系数取值具有峰值较宽的分布特征时,利用三角模糊数表示差异度系数可能存在误差较大的问题,通过分析差异度系数取值与等级标准阈值的对应关系,确定了差异度系数的最优取值区间,构造了以梯形模糊数表示的差异度系数,提出了基于梯形模糊数联系数的评价方法。将该评价方法应用于巢湖流域水资源系统脆弱性评价,结果表明:置信水平75%条件下巢湖流域水资源系统脆弱性等级置信区间为[2.89,3.44];所提出的方法不仅能得出评价等级的置信区间,有效避免差异度系数峰值较宽时产生的误差,还可以采用"期望-方差排序法"对不同子区域的脆弱性等级进行优劣排序。     

蓝宝石衬底上水平生长ZnO纳米线及紫外敏感性能研究

在无催化剂条件下,采用化学气相沉积(CVD)方法在蓝宝石(110)衬底上制备了ZnO纳米线.X射线衍射(XRD)图谱上只有ZnO的(100)衍射峰和(110)衍射峰.扫描电子显微镜分析表明,ZnO纳米线在蓝宝石衬底上水平生长.在样品上蒸镀了金叉指电极,以256nm的紫外光作为光源,测试了样品的紫外光敏感性能,研究表明水平生长的ZnO纳米线对紫外光具有较快的响应,在5V偏压下,光电流与暗电流比为30;当波长为354nm时光响应度达到最大值为0.56A/W.     

推求水稻非充分灌溉下优化灌溉制度的新方法——基于实码加速遗传算法的多维动态规划法

采用改进的加速遗传算法(RAGA)与多维动态规划法(DP)相结合，提出了遗传动态规划模型(RAGA桪P)，解决了多维动态规划法在求解作物非充分灌溉下的灌溉制度优化过程中的反复试算、易早熟及陷入局部最优而难于求得真正最优解的问题。本方法在三江平原井灌水稻非充分灌溉条件下的灌溉制度优化中得以应用，取得满意的效果。     

水文水资源学家陈守煜先生学术研究的知识图谱分析

为探索水文水资源学家陈守煜先生学术研究历程及其演变规律,以其335篇文献作为数据基础,采用共现分析等文献计量可视化分析方法,通过文献发表的时间分布、学科和期刊分布、高被引文献分布和研究主题等方面的知识图谱分析,系统分析了陈先生的学术研究历程。结果显示:陈守煜先生学术研究生命周期历时达62年,在其60岁后出现了2个学术创新高峰期;其学术研究特色荟萃于其河渠非恒定流计算、模糊集理论的水文水资源应用、模糊水文水资源学基本理论、模糊聚类-识别-优选统一理论、可变模糊集理论和可变模糊集理论的水文水资源应用6个研究主题,其中主题1为后续的5个模糊水文水资源学创新主题奠定了数值计算的研究方法论,主题2为模糊集现有理论的应用探索,主题3至主题5为面向工程应用的模糊集理论不断深入创新,主题6为可变模糊集理论的应用探索,形成了"紧密结合应用-持续理论创新-创新理论再应用"这种理论与实践互馈的研究特色。他每一阶段的研究目标比较集中、明确,与其研究主题密切对应,显著提高了研究效率;他的学术研究影响广泛,合计被引8554次,缘于他的源头理论创新。陈先生的研究,理论与应用不断互馈,贵在厚积薄发、深入钻研、持续创新,其研究理念和方法论,对水利科学的学术创新研究具有重要的启示作用和深远影响。     

水利工程方案优选的投影寻踪方法

为处理模糊定性评价指标和定量评价指标的一致化和无量纲化,较难确定的各指标权重、差异不显著的综合评价指标值以及受主观因素影响较大的优选结果等水利工程方案优选过程中的重要问题,研制了基于模糊优先关系矩阵 A 的水利工程方案优选投影寻踪新方法（FPRM－PP）。提出了 A 的最优模糊一致性判断矩阵、一致性指标函数和一致性指标临界值,研制了用加速遗传算法检验、修正 A 的一致性,并同时计算 A 各方案优度值的新算法。结果说明：FPRM－PP方法直观、实用,矩阵修正幅度较小,计算结果稳定、精度高。