基于改进SPA的关中地区水土资源承载力综合评价

针对水土资源承载系统的不确定性,在了解集对分析原理的基础上,利用原创联系度的可展性对其进行改进,将三级评判扩展到五级评判,进而建立基于改进SPA的水土资源承载力综合评价模型,并用该方法对关中地区影响水土资源承载力的20项指标进行评价,得到关中地区各地市水土资源承载等级。在综合评价中,用主客观权重相结合的方法确定权重以提高权重的可靠性,为了验证改进SPA的合理性,将其评价结果与改进模糊综合评价结果进行比较,结果表明:①关中地区除咸阳和渭南2008年水土资源承载等级为Ⅱ级外,其他地市均为Ⅲ级,承载基本平衡;②在水土资源承载力评价中,用集对势区间定位或同一度判定样本等级均具有可行性和合理性,改进SPA评价结果准确可靠、合理直观,能更细致地描述样本承载水平,为水土资源承载力研究提供了一种科学合理且简单实用的评价方法。     

泾惠渠灌区潜在蒸散发量的敏感性及变化成因

潜在蒸散发量(ET₀)是计算作物需水量的关键因子和制定灌溉制度的依据,敏感性分析对评估气候变化对ET₀的影响至关重要.根据泾惠渠灌区4 个气象站1961—2011 年逐日气象资料,采用Penman-Monteith 公式计算日ET₀,应用Mann-Kendall 趋势检验方法研究气象因子变化趋势,采用无量纲的相对敏感系数分析ET₀对4 个主要气象因子的敏感性,结合气象因子的多年变化定量分析ET₀的变化成因.结果表明,泾惠渠灌区风速和日照时数呈显著下降趋势,气温呈显著上升趋势,相对湿度在南部和东南部呈显著下降趋势,而西部和东北部呈不显著的上升趋势,ET₀呈显著下降趋势;ET₀对相对湿度、太阳辐射、风速和气温的敏感系数分别为-0.77、0.41、0.16 和0.08;风速和太阳辐射的显著下降是灌区ET₀下降的主要原因.     

基于区间层次分析法的榆阳区水资源配置系统和谐性评价研究

城市水资源优化配置后,对配置方案进行后效和谐性评价以确定配置模型及配置方案的适应性具有重要意义,同时也是促进人水和谐的有效途径之一。影响水资源配置系统和谐性的因素繁多,评价方法也较多,但各类方法在评价过程的模糊性、指标权重的模糊性及评价精度方面均有不足。论文将区间数与层次分析法相结合,用区间数表示各指标表征值及专家的评价意见,对榆林市榆阳区水资源配置系统的后效和谐性进行评价研究,采用区间数特征根法求出各个指标层因素的区间权重,并进行一致性检验。研究结果表明,经水资源优化配置后,榆阳区水资源配置系统的和谐性整体提升,且系统内的各子系统和谐性也均有不同程度的提升;与目前常用的评价方法相比,区间层次分析法体现了评价过程的模糊性、权重的模糊性与评价精度,使评价结果具有柔性化特征,更加合理可靠。     

黄河流域水资源承载力评价

定量评价水资源承载力,可为有效调控水资源,提高水资源承载力和消除水资源超载区提供依据。从水资源承载力新内涵出发,构建“量—质—域—流”的四维水资源承载力评价指标体系,确定指标评价等级标准。针对水资源承载力评价涉及许多不确定因素以及指标间存在耦合关系等特点,采用可考虑指标间耦合关系的EFAST算法计算权重,结合可处理评价不确定性问题的联系熵模型进行水资源承载力评价。以黄河流域为例,计算得权重与熵权法进行比较,对2015年流域61个地市的水资源承载力状况进行了综合评价。结果表明：EFAST算法计算权重比熵权法更合理;黄河流域水资源承载力处于Ⅰ级（极高）、Ⅱ级（较高）、Ⅲ级（中等）、Ⅳ级（较低）和Ⅴ级（极低）的地市数量占评价总地市数的比例分别为0、4.9%、18.1%、63.9%和13.1%,其中Ⅳ级和Ⅴ级分布在除青海省外的其他省区的地市。     

基于水资源转化模拟的石羊河流域水资源优化配置

流域水循环过程是水资源合理配置对象依存和演化的基础。针对内陆河流域水资源多次转化多次利用的特点,建立以水资源转化过程为基础的流域水资源优化配置模型。按水力联系将内陆河流域系统分为独立的子系统。按水资源转化特点和用水格局将各独立水系统分渠灌区、井灌区和渠井混灌区三个一级计算单元,每个一级计算单元由若干灌区(二级计算单元)组成。运用水均衡模型和BP人工神经网络模型模拟一级计算单元间的水资源转化过程,分别模拟井灌区和渠井混灌区的来水量。建立一级计算单元和二级计算单元两层水资源优化模型,分别以灌溉用水效益最大和公平用水为配置目标。将一级计算单元的优化模型耦合到水资源转化模拟模型中。凉州区配置水量10.68×10⁸ m³,金川区为2.63×10⁸ m³,流域农业灌溉用水16.64×10⁸ m³,占总毛用水量的75％,相比现状有大幅下降。分别采用模拟寻优和遗传算法求解两层优化模型,将水量分配到灌区,进而分配到行政区,实现水资源的流域配置和行政区配置的统一,便于水资源统一管理。