区域水资源系统脆弱性评价的集对分析与可变模糊集方法

水资源系统是涵盖水资源、水环境、水灾害,以及社会经济生态的复杂系统。为此,从水资源脆弱性、生态环境脆弱性和承载能力脆弱性三方面建立了区域水资源系统脆弱性指标体系。利用联系度构造可变模糊集的相对差异度,建立了基于集对分析与可变模糊集的区域水资源系统脆弱性评价模型。在安徽省的应用结果表明,安徽省水资源系统脆弱性实际状况为中度脆弱,该模型综合利用了样本单指标联系度的评价信息,包含了更多客观信息,在水资源系统评价中具有推广应用价值。     

江苏省水资源短缺风险的相似云评价方法研究

为有效的监测和评估水资源短缺风险的程度,实现水资源可持续开采和利用,提出水资源短缺风险的相似云综合评价模型。针对水资源短缺风险的影响因素同时具有模糊和随机性问题,建立基于熵权和相似云方法的综合评估模型。借鉴现有理论的基础上,综合考虑风险率、脆弱性、可恢复性等5个评价指标,采用熵权法确定各个指标的权重,利用正态云模型定量描述单指标条件下待评价城市水资源的短缺风险等级。给出一种新的计算正态云模型相似度方法——基于组合模糊贴近度的正态云相似度度量方法,通过比较待评价城市与风险等级之间的熵权正态云相似度值的大小,构建基于熵权相似云的水资源短缺风险评价模型。江苏省三大流域的实例表明,该方法简单可行,结果相对客观合理,能够克服现有方法的一些缺点。     

黄河流域水资源可再生能力评价的云模型

对流域水资源可再生能力进行科学评判,针对评价中存在随机性及模糊性的特征,建立起基于云理论的流域水资源可再生能力综合评价模型。综合考虑水资源条件、社会经济条件及用水条件等11个指标建立水资源可再生能力评价指标体系,利用二元模糊对比法确定各个指标权重,借助云模型定量描述单指标条件下待评价区域水资源可再生能力的等级,并通过模糊变换,确定综合评判等级。云模型将不确定性概念的模糊性和随机性有机地结合在一起,用隶属函数描述评价等级的模糊性,并利用超熵概念考虑隶属度本身存在的随机性,更符合实际评判的情况。应用该模型对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,研究表明黄河流域的水资源可再生能力总体上较弱,其中宁夏和内蒙古最弱,其主要原因在于水资源总量短缺且水资源效率低,急需采取相关措施节流开源、提高产业用水效率,特别是需要进一步实施节水灌溉措施,降低农业灌溉定额,从而提高区域的水资源可再生能力。     

陕西省渭河流域各城区水资源社会可再生性评价

陕西省渭河流域位于干旱、半干旱区,流域内许多城市都面临着水资源短缺问题.水资源社会可再生性是水资源在利用过程中所表现出的特性,其值的增强对于实现水资源的高效利用具有重要意义.本文针对陕西省渭河流域提出了基于若干指标来综合表征缺水城市水资源社会可再生性的方法,并在此基础上对该漉域6个城区的水资源社会可再生性进行了评价.通过建立城市水资源社会可再生性评价指标体系、分级评价标准.引入灰色关联理论,构建了灰色关联分析等级评价模型,并运用该模型分析了研究区域内各城区的水资源可再生程度.研究结果表明,宝鸡的水资源社会可再生性最强,西安、咸阳较强,杨凌区中等.渭南、铜川较弱.本文最后提出了增强这些城市水资源社会可再生性的途径.     

非对称性视角下跨境水资源冲突与合作的鹰鸽博弈模型

随着经济社会快速发展,全球用水量不断增加,加上气候变暖、水质恶化等问题,使跨境水资源逐渐成为各流域国争夺的稀缺资源。各流域国在跨境水资源开发利用中,冲突与合作频繁出现,充满着复杂性与不确定性。为探析各流域国策略选择的规律,促进跨境流域水资源合作,基于非对称性演化博弈模型,探讨跨境水资源各流域国的博弈策略动态演化过程。首先从地理位置差异、现状用水及需求差异、水资源开发利用能力差异三个角度出发,衡量流域国开发利用跨境水资源的实力值,以此界定流域国之间的非对称性,并基于非对称性"鹰鸽博弈"模型,探析各流域国策略选择的规律,分析非对称因子、冲突的单位成本收益对跨境流域系统稳定于合作状态概率的影响。然后考虑了跨境流域水资源合作中存在的额外收益,并将合作额外收益嵌入到非对称"鹰鸽博弈"模型中,探讨不同情景下,流域国合作额外收益对跨境水资源系统演化的影响。最后以印孟恒河水资源冲突为例进行分析,以理论与现实相结合的方式,探讨印孟水资源冲突难以得到永久解决的原因。研究表明:非对称性因子、冲突的单位成本收益和合作的额外收益都是影响流域国合作行为演化的重要因素,其中流域国非对称因子越大,冲突的单位成本收益越小,越有利于跨境水资源流域国合作行为的演化;合作的额外收益是流域国之间开展合作的重要动力。基于非对称性"鹰鸽博弈"模型对流域国合作演化规律进行探讨,以推动流域国开展合作,减少冲突,也为进一步解决全球跨境水资源的开发利用等问题提供参考。     

基于模糊联盟合作博弈的流域水资源优化配置研究

水资源短缺是我国面临的十分重要的资源问题,随着人口的不断增长,对水资源的需求也逐渐增加。水资源短缺已成为经济发展和社会和谐的一个主要瓶颈,如何将一个流域有限的水资源合理地分配给流域内不同的行政区域、区域内不同的产业是水资源规划与管理领域学术研究的核心内容。流域是一个自然形成的空间范围,往往涉及多个不同的行政区域,流域水资源分配牵涉到流域内不同利益主体,公平有效地进行流域水资源配置以达到水资源的可持续利用已经成为流域经济发展和社会稳定的重要因素。本文采用流域水资源分配的二次配置模型,在流域水资源初次分配当中考虑公平,建立基于用水主体需求的水资源分配优化模型,使得各主体需水量和分配水量的离差平方和最小,并得到初始水资源分配结果;在流域水资源二次分配当中考虑效率,建立流域水资源二次分配的模糊联盟合作博弈模型以最大化流域整体收益,并将由合作带来的流域整体收益的增加部分采用模糊夏普利值的方法分配给参与模糊联盟的各个用水主体,同时流域水资源得到有效再分配。最后,将上述流域水资源二次分配模型运用到一个算例当中,验证了模型本身的有效性和适应性。模糊联盟合作博弈模型对于促进流域水资源规划与管理具有借鉴意义。     

基于变权重和信息熵的区域水资源安全投影寻踪评价模型

区域水资源安全评价是气候变化下区域水安全管理的一项重要调控措施。为合理确定各评价指标的权重，提出了把权重结构分解为评价指标的单样本权重和样本集权重的新观点，建立了用基于加速遗传算法的模糊层次分析法和最小相对信息熵原理确定单样本权重、用基于加速遗传算法的投影寻踪模型和最大信息熵原理确定样本集权重的新模型--基于变权重和信息熵的投影寻踪评价模型（CWE PP）。将CWE PP模型应用于全国水资源安全背景下的巢湖流域水资源安全评价，结果表明：巢湖流域水资源安全状况整体上介于重度缺水与中度缺水之间，偏向重度缺水，略低于安徽省水资源安全状况。用CWE PP进行区域水资源安全评价，物理概念明确，计算结果合理，方法通用，在资源与环境综合评价中具有一定的推广应用价值。     

岷沱江流域水环境治理绩效综合评价方法研究

为全面研究生态文明背景下岷沱江流域水环境治理成效，该研究从水生态保护与修复、水污染治理与控制、水资源开发利用和社会经济承载4个维度构建评价指标体系，先采用灰色关联分析法和均方差决策法建立组合权重，再通过加权综合指数法和理想解模型对2011~2017年岷沱江流域10个主要地级市的水环境治理绩效进行动态评价，最后利用ArcGIS10.5软件进行评价结果的时空分异性的可视化。研究表明：在水环境综合管理下，岷沱江流域水环境治理绩效水平呈上升的趋势。空间分布上，虽岷沱江流域上、中、下游的水环境治理绩效整体水平差异性逐渐缩小，但流域中各地级市在水污染治理与水资源开发利用上存在明显的差异性，今后岷沱江流域应重点控制水污染和优化水资源配置，统筹流域可持续发展的水环境管理。     

基于区间直觉模糊集的水资源配置群决策研究

水资源问题是我国面临的重要资源与环境问题。流域水资源配置的有效性缺失也使水资源问题进一步恶化，而水资源配置过程中大量不确定信息也使高效决策问题更加困难。基于区间直觉模糊群决策的水资源配置方案优化方法，分析了水资源系统作为复杂系统的特殊性和区间直觉模糊理论在群决策中应用的优势，利用区间模糊数来表达专家判断信息，提高了流域水资源配置方案的合理性。通过多个水资源领域专家的群体决策，从流域水资源可持续利用评价视角出发，针对流域的社会、经济、资源、环境等多个因素进行判断，利用IIWAA算子进行群体意见集成，最后根据流域指标与理想点逼近点的距离对流域水资源配置方案排序。通过赣抚平原灌区内的用水区域在不同方案情景下的水资源可持续利用实例分析表明，该方法能够比较准确地评估出流域水资源配置方案的可持续性，为流域的水资源配置方案制定提供有效合理的决策支持     

中国跨境河流灾害预警应急协同管理机制构思

水资源灾害联合防治是国际河流冲突预防与合作的重要内容,也是促进水资源问题“去安全化”,推动流域水安全环境构建的重要手段。该研究以中国典型跨境河流伊犁河和澜沧江-湄公河为分析对象,从水资源灾害预警应急合作的广度、深度、紧密度3个维度,透视中国跨境河流在水资源灾害预警、灾害应急管理方面存在的主要问题：(1)缺乏水资源灾害协同管理机制,尚未形成集数据共享、灾害预报、抗灾决策、信息发布等过程于一体的桥接平台。(2)缺乏水资源信息披露制度,信息共享程度依然偏低。(3)缺乏流域水资源合作专项基金,流域内水资源项目合作资金尚存在散、小、断的现象。据此,本研究构建了跨境河流灾害预警应急协同管理的四项原则：信息共享原则、平等协商原则、不造成重大损害原则、整体规划原则。提出了构建跨境河流灾害预警应急协同管理机制：建立流域水资源合作专项基金、建立灾害信息共享系统、建立灾害风险评估系统、建立灾害应急管理决策系统,将信息共享、风险评估、管理决策等程序有效整合到一个桥接平台,以保证信息传递的流畅性。该研究从水利工程共建、技术援助、利益补偿、法制建设、基金设立、灾害保险等方面提出了保障协同管理机制有效运行的主要措施...     

行政区划调整背景下芜湖市岸线资源的时空演变与优化

20世纪50年代港口地理学产生以来,港口体系的形成与演化、港口与腹地的交互作用、航线网络结构与组织等方面的内容受到国内外学者的广泛关注,而岸线资源的时空演变、合理开发与规划管理等相关内容未能引起学者们的高度重视,仅有的研究多数散见于流域开发与管理、港口规划、河道演变与治理等相关领域的研究报告中。以沿江城市芜湖为研究对象,在行政区划调整的战略背景下,将其可利用岸线资源的空间演变划分为沿中江发展、沿青弋江发展、沿长江北扩、沿长江南延、一江两岸统筹发展等5个阶段。以此为基础,选取岸前水深、岸线稳定性等指标综合判别“新芜湖”的岸线资源等级,并结合后方腹地岸线需求对岸线开发进行功能分区,最后总结了“新芜湖”岸线资源开发利用中存在的主要问题,并提出相应的调整优化措施,如实施两岸联动策略、制定岸线准入制度、实行岸线有偿使用、建立岸线调整体制等     

中国未来的粮食安全与生态可持续性问题研究——基于粮食生产过程生态足迹的实证分析

自然资源与农业生态可持续开发是保障农业生产与粮食安全可持续发展的基础。随着我国人口的增长以及人们生活水平的提高,粮食需求量逐年增加。这不但加剧了我国人多地少的矛盾,还给我国农业资源与生态的可持续发展带来了挑战。利用计量模型测算出我国人口高峰时粮食安全背景下粮食生产活动的生态足迹,然后依据生态足迹指数法判断其生态可持续性状况。结果显示,按照目前的粮食生产模式依靠自给实现粮食安全,我国人均生态足迹指数将出现负值。这意味着我国农业生态将处于不可持续的状态。解决我国“粮食 耕地”矛盾与“粮食 生态”矛盾,实现粮食安全与农业生态的协调可持续发展,一方面需要把我国目前依靠要素投入的粗放式粮食生产模式转向生态友好型的种植模式;另一方面需要改变我国依靠自给的粮食安全保障模式,通过适当降低我国的粮食自给率、增加粮食进口缓解我国农业资源与生态环境的压力。这对我国未来的农业发展道路以及粮食安全政策都具有重要的参考价值     

区域规划实施结果评估——以《江苏省沿江开发总体规划》为例

规划评估是确保区域规划有效实施的必要环节,实施结果评估是区域规划实施评估中不可回避的重要一环,对区域规划的有效推进无疑具有现实意义,但是相关研究却极为不足。从区域规划的特征对结果评估的影响出发,试图以完成规划战略意图作为实施结果评估标准为切入点,以《江苏省沿江开发总体规划》为例,构建区域规划实施结果评估的指标体系,进行了实证研究。研究发现,规划在引导产业定位与布局、基础设施建设等方面发挥了积极作用,从而提高了区域竞争力、减小了区域内部差异,总体实施结果良好。但在资源集约利用与生态保护方面却作用较弱,较弱的规划协调利益冲突能力以及实施保障机制是影响规划作用发挥的重要因素。最后,分析了结果评估的局限性并指出下一步研究的方向     

长江口徐六泾水沙过程对流域的响应研究

以长江口徐六泾断面2009年实测水沙数据为基础，分析了其水沙特征，重点研究了三峡蓄水及长江流域旱情对徐六泾节点径流、潮位和泥沙过程的影响。结果表明：观测期间寸滩站以上流域来水减少、三峡蓄水和中下游干旱共同导致进入河口的径流量减少，各自造成的影响权重分别为38%、13%和49%。与蓄水前相比，蓄水期间徐六泾涨潮历时增加05 h，落潮历时减少05 h，潮差增大约04 m；涨潮平均流速增加35%~126%，落潮平均流速浅滩处基本不变，而深槽处减幅约为22%；蓄水期间涨落潮历时、流速流向等特征由不对称趋于较对称，说明徐六泾的水动力特征对径流减少的响应敏感。伴随径流减少，徐六泾含沙量由蓄水前的0129 kg/m3大幅下降至蓄水期间的0052 3 kg/m3，悬沙中值粒径则由3 μm增大到5 μm。综合得知进入河口徐六泾断面的水沙过程受到流域人类活动和自然条件改变的双重影响     

基于效益的鄱阳湖流域水生态保护补偿标准计算模型

补偿标准确定是建立生态补偿机制关键，也是生态补偿的重点和难点。针对鄱阳湖流域水资源管理及水权分配以流域水资源四级区为基础的实际情况，提出以流域水资源四级区为计算单元、以水资源四级区各行政区为计算单位、以下泄水资源是否达标作为被补偿与补偿的依据，按照利用某行政区水资源产生效益（或增加利用成本）大小来确定行政区间的补偿量，建立了流域内补偿的鄱阳湖流域水生态保护补偿标准计算模型。并以鄱阳湖流域水资源四级区袁河为例，计算了2008年袁河流域内及其下游各行政区受到（或付出）的水生态保护补偿量。补偿标准计算模型为建立鄱阳湖流域水生态保护补偿机制提供依据，对别的流域确定水生态保护补偿标准具有较好的借鉴作用     

汉江流域土地利用/覆被变化的水文效应模拟研究

针对流域LUCC驱动因子众多、驱动因子与土地利用/覆被变化之间存在复杂的非线性动态关系的特点，以汉江上游流域LUCC模拟为例，构建基于人工神经网络（ANN）与元胞自动机（CA）的模拟土地利用/覆被变化的CA ANN耦合模型，并应用该模型预测汉江上游流域2020s年代的LUCC变化情景。结果表明：2020s汉江黄家港站上游流域水田、旱地、灌木林与建设用地面积均有不同程度的增加，其中建设用地增幅最大，与区域交通和城市化的迅猛发展趋势相符；除建设用地增幅变化较大之外，1980s～2000s与2000s～2020s两个时期其余土地利用/覆盖类型的面积变化率都比较相近，表明CA ANN耦合模型能够刻画土地利用/覆盖类型的转换规律，在流域土地利用/覆被变化的复杂非线性动态演变情景的模拟预测方面是可行的。在此基础上，应用SWAT分布式水文模型模拟汉江上游流域水文过程。研究结果表明：在1980s年代、2000s年代及预测的2020s年代LUCC情景下，汉江上游流域年平均径流量呈增加趋势，LUCC对径流量年内影响较汛期显著，多年平均蒸散发量呈增加趋势     

基于水贫乏指数的长江流域水资源安全评价

针对长江流域水资源安全问题,选取水贫乏指数作为评估水资源安全的指标。综合考虑影响水资源安全的关键因素,选取了水资源状况、供水设施状况、利用能力、利用效率和水环境5个子系统共22个分指标,建立了水资源安全评价指标体系。采用改进的水贫乏指数计算方法,对长江流域各省级行政区的水资源安全现状进行了评估,并简要分析了导致水资源安全状况恶化的原因。研究结果表明,水贫乏指数能够较好的反映水资源安全所涉及到的社会、经济、资源、环境等诸多方面的状况,为水资源安全评估提供了有益借鉴。     

湖南境内澧水鱼类资源现状与多样性研究

作为洞庭湖一级支流,澧水对洞庭湖乃至长江水系鱼类资源的维持或补充有着重要作用。为了了解澧水的鱼类资源现状,于2010年4月~2011年12月,对湖南境内澧水水系鱼类资源进行调查。共采集鉴定鱼类95种（包括1种湖南鱼类新纪录,4种外来种）,隶属于8目19科59属。种类组成以鲤科鱼类为主,占5053%。多样性分析表明,澧水不同江段鱼类群落多样性处于较好或丰富状态,在空间分布上,鱼类物种数按上、中、下游依次增加,多样性指数也呈上升趋势且差异显著（P<005）。相似性及聚类分析表明,澧水鱼类群落可分为3个类群,即：上、中、下游类群;上游与中游类群为中等相似,与下游类群为中等不相似,中游与下游类群相似性总体小于与上游类群相似性。澧水鱼类在洄游、摄食、栖息习性等生态类型上呈现多样化特征。调查江段渔获物组成虽存在差异,但主要以鲤、鲫、翘嘴鲌、蒙古鲌、鲇、黄颡鱼、[XCz1.tif;%85%85,JZ]、银鮈、中华花鳅、子陵吻鰕虎鱼等湖泊定居性或山溪流水性[JP3]鱼类为主,“四大家鱼”等洄游性鱼类所占比例极低,鱼类小型化现象明显,原因分析主要与水工建设和过度捕捞有关。[