基于联系数集对势置信区间估计的旱灾风险分析模型

针对现有集对势方法难以进一步挖掘联系数中不确定性变化信息问题,提出将三元联系数减法集对势看作一个服从正态分布的随机变量,采用95%置信水平下置信区间的长度来反映不确定性大小,建立了基于联系数集对势置信区间估计的旱灾风险分析模型。以宿州市为例对构建的模型进行了验证,评价结果与现有的减法集对势、半偏减法集对势方法相一致,说明基于联系数集对势置信区间估计的旱灾风险分析模型合理有效;该模型得到的评价结果不是一个数值,而是一置信概率区间,提供了关于评价结果可靠性方面的信息,能够反映在多种不确定因素综合影响下的旱灾风险实际情况,在水资源保护系统不确定性分析评价中具有应用前景。     

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。     

基于模糊风险矩阵和联系数的区域旱灾风险评估

旱灾风险的精准、有效评估对提高区域抗旱能力和降低灾害风险具有重要意义。基于旱灾风险系统不确定性特征及旱灾风险链式传递性机理引入联系数,实现模糊风险矩阵中悲观矩阵和乐观矩阵的合成、风险等级值的计算,提出了一种基于模糊风险矩阵和联系数的区域旱灾风险评估方法。济南市1999—2005年风险评估应用结果表明：济南市旱灾综合风险等级从1999年的超3级水平改善到2005年的接近1级的水平,在2001—2002年出现小幅波动,旱灾风险整体降低。该评估方法考虑了子系统间的相互作用,根据样本指标变化特征合成等级,据此可反映各年旱灾风险的动态变化。相较于传统的风险评估方法,新方法对各子系统旱灾风险评价等级判别得更细致,为区域旱灾风险评估提供了一种新途径。     

水资源集对系统中的对立关系分析

水资源集对系统中同一项和对立项构成的对立关系是水资源集对分析辩证思维的集中体现,是构建集对系统联系数的基石。通过五种常见对立关系类型的概念解析与其应用之间对应关系的分析,以及面向五类对立关系的水资源集对系统差异项不确定性分析,在对立关系复杂、深刻的涵义方面取得了一些新的认识：在水资源集对系统中常见的反比型、互斥型、正负型、互补型和虚实型对立关系可分别由模糊、随机、涨落、分配和存在型不确定性对应产生并进行分析计算;在集对系统中最基本的对立关系是反比型、互斥型对立关系,对应的模糊性、随机性是事件发生的内容性质、事件发生的结果数量方面的不确定性;差异项不确定性的变化是导致联系数中同异反三类关系变化的原因,是“一分为三”辩证思维的一种典型展开,反映了量变到质变的转化规律;在差异项表征的五类不确定性中最常见的是模糊不确定性,模糊不确定性变量的运算可通过随机模拟技术转化为随机不确定性变量的运算。模糊和随机的不确定性分析分别注重物理内涵解析和数学定量计算,这反映了水资源集对分析学科属于计算思维领域,对进一步推动模糊水文学、随机水文学、水资源集对分析、结构水资源学等学科发展无疑具有明显的启发作用和指导意义。     

区域旱灾风险评估若干问题探讨

区域旱灾风险评估是连接旱灾风险科学认识与防范实践的核心环节，一直是旱灾风险防御理论和实践研究领域的前沿热点和难点，是支撑区域水利高质量发展亟需解决的关键科技问题。针对实际旱灾风险评估中存在的概念不清晰、方法适用条件有约束、风险定量计算与物理解析相分离等问题，从评价对象符合风险评价目标关系程度的角度，研究指出了旱灾风险综合评价和旱灾风险定量评估是目前旱灾风险评估研究的主要途径，辨析了其中旱灾风险系统、旱灾风险综合评价、旱灾风险定量评估等若干概念问题，探讨了单指标评价函数构建、指标权重确定、综合指标评价函数构建等若干方法问题，以进一步推动旱灾风险评估理论和实践的深入发展。