我国区域用水结构与产业结构的协调评价

为分析区域用水结构与经济发展的协调性问题和响应关系,以各行业用水消耗水平、可持续发展水平、居民生活用水结构水平为参考给出用水结构评价指标,以产业结构高度化水平、区域科技发展水平、对外开放水平、能耗水平为参考给出产业结构评价指标,构建了区域用水结构与产业结构协调评价体系,建立了区域用水结构与产业结构的协调度评价模型。并对全国经济及水资源原始数据进行处理计算,用层次分析法和熵值法确定指标权重代入协调度评价模型,获得了全国用水结构与产业机构协调度水平排名。结果表明,全国用水结构与产业结构基本协调,产业结构水平不容乐观,部分地区尤其是水资源丰富地区用水结构亟待合理化,建议应调整产业结构、优化用水结构。     

水资源环境系统脆弱性分析及评价方法研究

经济社会发展过程中的水资源问题已不容忽视,通过对经济社会发展过程中水资源生态环境系统状态变化的分析,从环境条件、环境损害和环境修复三方面探讨水资源环境系统脆弱性的机理,并构建由年降水量、植被覆盖率、地表水环境质量、单位耕地化肥负荷、工业废水排放强度、生态环境用水比例、水土流失治理面积比等15个指标组成的水资源环境系统脆弱性指标体系。采用集对分析法建立了水资源环境系统脆弱性分析方法,以安徽省为例,对水资源环境系统脆弱性状况进行了分析。结果表明,2001—2015年,安徽省水资源环境系统脆弱性等级范围为2. 518~3. 276,水资源环境系统脆弱性状况总体趋于改善;以2008年为界分为2个阶段:2001—2007年,安徽省水资源环境系统脆弱性等级大于3,可判定为中度脆弱(3级); 2008—2015年,安徽省水资源环境系统脆弱性等级小于3,可判定为轻脆弱(2级)。     

安徽省产业用水结构变化的驱动因子识别与分析

以安徽省2001~2011年近10年来的水资源利用情况为背景,以产业用水结构为研究对象,调查分析了安徽省2001~2011年三大产业用水结构变化的分布特征及其演变规律,在分析安徽省水资源状况、特点及其用水现状的基础上,基于扩展的Kaya恒等式将影响安徽省产业用水结构变化的因素分为经济水平、产业结构、用水强度三个方面,并建立了基于LMDI的分解模型计算各驱动因子的贡献度,最后对安徽省17个地级市产业用水变化的驱动因子进行识别与分析,并根据分析结果提出提高用水效率的指导性建议。     

水资源与社会经济协调发展水平分析

水资源与社会经济协调发展是可持续发展的重要途径。为测度水资源与社会经济协调发展水平状况,基于水资源与社会经济协调发展指标相对指数,建立水资源与社会经济协调度计算模型。选取安徽省池州市为例,对池州市2015年水资源与社会经济协调发展水平进行分析。结果表明,池州市各区县水资源与社会经济协调发展水平由高到低依次为:石台县、东至县、青阳县和贵池区。并结合池州市水资源与社会经济发展状况,提出了实现水资源与社会经济协调发展的措施,对池州市水资源和社会经济可持续发展具有指导意义。     

基于半偏减法集对势三角模糊数随机模拟方法的水资源承载力评价

为深入挖掘三元联系数所蕴含的不确定性信息,基于三元半偏减法集对势并充分考虑各联系数分量间的相互转化,二次构造三元联系数,再依据三角模糊数和偏联系数理论确定联系数分量的取值区间,采用随机模拟法计算一定置信水平下的联系数值区间,由此构建基于半偏减法集对势三角模糊数随机模拟方法的水资源承载力评价模型（WRCC-SPSS）,并应用于江淮丘陵区水资源承载力评价中,同时与现有常用方法进行对比分析。结果表明：2011—2018年江淮丘陵区域水资源承载力状态稳步提升,其中合肥市承载力水平最差;在二次构造联系数时,对不确定项作进一步划分,从而降低了联系数分量的不确定性,同时采用三角模糊数和随机模拟法确定联系数分量,可获得联系数的置信取值区间,所得结果更为可靠;实例应用结果与现有研究方法评价结果总体一致,WRCC-SPSS方法聚焦不确定性,物理内涵丰富,可实现承载力水平的动态评价。     

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。     

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。     

水资源承载力动态评价的引力减法集对势方法

为动态分析水资源承载力变化状况、准确识别脆弱性指标,采用万有引力和阻尼系数的思想,构造了用以反映集对事件的联系程度及态势的引力减法集对势。将引力减法集对势应用于水资源承载力动态分析评价中,并与现有的减法集对势进行对比分析。结果表明:引力减法集对势对安徽省水资源承载力的动态分析及态势分析的结果与现有的减法集对势结果相一致,这两种集对势之间的相关系数接近1.0;引力减法集对势诊断出以下指标—植被覆盖率、人口密度、入河污水排放达标率、水功能区水质达标率和生态用水率是安徽省2005—2015年水资源承载力评价的脆弱性指标,需重点调控,其他指标需注意做好改善工作。因此,引力减法集对势方法运用于安徽省水资源承载力动态评价与诊断是可行的;该方法解释性强、计算简便、结果符合实际、适用性强,为判断集对事件的当前状态及发展趋势提供了新途径,在系统动态分析评价中具有应用前景。     

基于投影寻踪权重优化的水资源承载力评价模型

针对基于专家判断的层次分析法(AHP)等主观定权方法存在一定的主观随意性,会导致区域水资源承载力评价结果具有不确定性的问题,提出采用投影寻踪(PP)方法优化AHP确定的指标权重,再结合减法集对势理论,构建了基于PP-AHP方法定权的水资源承载力评价模型,并以安徽省水资源承载力评价为例加以验证.结果表明:该模型能够进一步...