水资源问题安全化及其本质

从安全问题、安全化入手,探讨水资源问题安全化,解释了安全、安全问题及安全化的内涵;指出水资源问题来源于人类活动与水资源之间不和谐的运动,及其运动的逐渐升级,将产生一些危害性较大的水资源问题,水资源安全问题是水资源问题严重化的终极形态,其安全化是水资源问题转变为水资源安全问题的过程。在水资源安全化过程中,水资源问题是起点,安全化是过程,水资源安全问题是结果和终点。研究结果表明,水资源问题安全化的本质是水资源的稀缺性,安全的基础是健康的水循环。     

水资源系统的弹塑性及其安全机理分析

针对水资源安全存在的问题,分析了"人"对水资源安全系统的作用,明确提出"人"是水资源安全的主体。运用弹塑性理论,提出了水资源安全系统的弹性与塑性内涵。在水资源安全系统的弹性范围,推导出水资源安全的平衡方程、相容方程和本构方程,并进而分析了水资源安全系统从安全状态到危险状态的转化过程,即系统表现出的弹性、弹塑性、塑性极限以及完全破坏状态模式,从数学和力学角度描述了水资源安全的机理。当"人"的扰动力大于水资源安全系统的弹性界限时,水资源安全系统就会出现塑性变形,即出现威胁水资源安全的问题,若扰动力进一步增大,水资源安全系统就会出现严重破坏或崩溃。     

水资源安全基本概念与研究进展

关于水安全与水资源安全,目前仍没有明确的界定与相对明确公认的概念。针对该问题,对国内外关于水安全与水资源安全概念的界定做了回顾与评述。讨论了水资源安全的主体,提出水资源安全的主体是人,水资源安全基础是健康的水循环,水循环包括自然水循环与社会经济系统水循环。基于以上认识,阐述了广义的和狭义的水资源安全的内涵,强调水资源系统是一个开放的、动态的系统,涉及自然和社会经济复合系统中的诸多子系统,人类必须与水资源系统和谐共处,合理分享水资源,水循环系统才会健康运行。指出水资源安全的目标是保证人类的生存与发展而不因水资源的问题而受到威胁。     

基于支持向量机的水资源安全评价

支持向量机以统计学习理论为基础,采用结构风险最小化准则,将学习问题转化为一个凸二次规划问题,能够得到全局最优解,适合解决小样本、非线性分类及回归问题。根据水资源安全的内涵,筛选出具有代表性的指标,组成水资源安全评价指标体系。建立了基于支持向量机的水资源安全评价模型,将安全标准划分为良好、安全、临界、不安全、危险5个等级。根据水资源安全评价标准及所属评价等级值,随机生成样本集,180个样本作为训练样本,构造了5个两类支持向量分类器,20个样本作为检验样本,检验样本分类全部正确。将模型应用于山西省11个城市的水资源安全评价,结果表明,该方法是有效、可行的。