三峡水库运行后荆南三口地区水资源安全状态及归因分析

论文基于驱动力-压力-状态-影响-响应（DPSIR）概念模型,建立荆南三口地区水资源安全评价指标体系,运用熵权模糊综合评价法评判该地区2000—2015年的水资源安全状态且以Ⅰ~Ⅴ等级来表征水资源安全由弱到强的状态,并运用因子分析法分析水资源安全状态变化的动因。结果表明：在2000—2015年间三口地区整体水资源安全的综合评价结果以Ⅲ等级占主导,为整体评价结果的45.83%,尚处在中间水平,并在时空上呈现出明显的阶段性变化：1）从时间上看,华容县水资源安全状态从2000年的Ⅱ等级上升到2015年的Ⅴ等级,其水资源安全隶属度整体上由低等级向高等级过渡;而安乡县水资源安全状态在2000—2002年处于Ⅳ~Ⅴ等级,三峡水库运行后下降到Ⅲ等级,且在各个等级上其水资源的安全隶属度变化幅度小,高等级增长缓慢;南县水资源安全状态在此期间波动幅度较大,2000—2002年从Ⅲ等级下降到Ⅱ等级,2003年后又缓慢上升到Ⅲ等级,但在2010后其水资源安全状态从Ⅱ等级下降到Ⅰ等级,并在2011—2013年连续3 a处于Ⅰ等级状态,其水资源安全隶属度在三峡水库运行后波动较大,主要向低等级方向移动。2）从空间上看,三峡水库运行前荆南三口地区水资源安全状态由高到低排序为安乡县>南县>华容县,三峡水库运行初期水资源安全状态的高低排序为安乡县>华容县>南县;试验性运行期为华容县>安乡县>南县。3）人类经济活动与供水能力是影响三口地区水资源安全的主要贡献因子,方差贡献率分别为26.758%与25.587%;而气候与人口因素为次要贡献因子,方差贡献率分别为16.240%与15.469%。     

基于DPSIRM概念框架模型的岩溶区水资源安全评价

针对目前水资源安全评价中存在的评价指标片面性、单个指标隶属信息遗漏及权重确定主观性问题,以岩溶典型区-贵州省为例,结合岩溶地区水资源的特点,构建基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)概念框架的岩溶区水资源安全DPSIRM评价指标体系,借助灰色-集对模型对贵州省2005~2012年水资源安全进行定量评价,研究结果表明: 2005和2006年整个贵州省水资源安全处于临界安全状态,2007~2012年处于较安全状态,贵州省水资源安全呈现整体转好的态势.水资源的状态和水资源管理是目前影响贵州省水资源安全的重要因素;因此,在继续调整经济结构转变增长方式同时,提高水资源的利用效率,加大水资源基础设施建设的投入,加强水资源管理制度建设和提高水资源管理制度的落实情况,是贵州省水资源安全的根本保障;该评价模型和指标体系适用性较强,评价结果较为客观,为岩溶地区水资源安全评价提供了一个新视角和新方法.     

基于物元分析的表层岩溶带“二元”水生态承载力评价

针对目前水生态承载力评价中信息屏蔽和主观性问题,该文以喀斯特典型分布区贵州省为例,在阐述表层岩溶带"二元"水生态承载力概念的基础上,构建表层岩溶带"二元"水生态承载力评价指标体系,结合物元分析法,对贵州省2007—2010年的表层岩溶带"二元"水生态承载力进行定量评价.研究结果表明:2007—2010年贵州省表层岩溶带"二元"水生态承载力等级都为"可承载",整体呈现出比较稳定的发展趋势,但是"可承载"水平并不稳定,不完全符合No2的标准."可承载"水平不稳定.贵州省表层岩溶带"二元"水生态承载力的主要提升因子是地表产流率、输沙模数、森林覆盖率、水资源利用率等8个,而单位面积地表水资源量、生态用水率、工业废水排放达标率、工业固体废物综合利用率以及城镇化率等9个成为制约贵州省表层岩溶带"二元"水生态承载力等级提升的因子.贵州省的表层岩溶带"二元"水生态承载力不仅关系到自身的社会、经济和生态安全也关系到下游的长江流域和珠江流域的水资源安全、生态安全以及环境建设.因此,应制定区域生态补偿措施,经济发达地区反哺经济落后地区,形成联动的共同保护生态环境脆弱区的水生态承载力的机制.为促进贵州省的水土资源开发利用和生态环境建设提供理论借鉴,并为类似地区的水生态承载力评价提供了一种新方法.     

1990~2015年间贵州省植被生态环境质量变化特征

通过长时间序列较空间高分辨率植被生态环境质量变化分析,厘清贵州省1990~2015年植被生态环境质量宏观动态变化特征,为区域植被恢复和生态环境建设提供决策依据。以Landsat TM、ETM+、OLI和ASTER GDEM为数据源,提取植被盖度、土壤指数、湿度指数和坡度指标,应用综合指数评价模型得到贵州省3期植被生态环境质量专题图,划分植被生态环境质量等级和优劣度。结果表明:25年间,全省植被生态环境质量以"优""良"为主,"中"减少20.18%,"优"增加16.27%,植被生态环境质量总体好转;全省植被生态环境质量呈东南部优于中西部的空间格局;1990、2000和2015各州市的植被生态环境质量"优""良"加总最高值和最低值之差分别为37.1%、21.13%和12.21%,植被生态环境质量空间差异逐期减小。至2015年,六盘水市、毕节市、遵义市和黔西南州植被生态环境质量改善明显,安顺市、六盘水市、贵阳市和黔西南州处于全省相对较差水平。未来应加强黔西南和黔中地区植被生态环境治理,尤其要注重对安顺市、六盘水市、贵阳市和黔西南州的治理。     

基于模糊综合与可变模糊集耦合的地下水质量评价

模糊综合评价法和可变模糊集方法是常用的地下水质量评价方法,但可变模糊集评价法的隶属度计算复杂、可变参数多,而模糊综合评价法容易造成隶属度信息丢失.本文在充分吸取两者优点的基础上,构建了一种新的耦合地下水质量评价模型,优化了评价因子选择、权重确定、模糊算子选择等关键环节,并对青岛市大沽河水源地的地下水质量进行了评价和分析对比.结果表明,水源地中北部(W7~W11)地区,硝酸盐氮含量严重超标,耦合模型得到的水质等级均为4或5类水,评价结果符合该区域实际水质状况,说明新建的耦合模型是可靠的.另外,从监测井W2、W3、W4、W7、W10、W11、W12获得的最大隶属度小于0.5,说明模糊综合评价法不适用于这些点的水质评价,而耦合模型综合考虑了其它隶属度值对评价结果的贡献,其结果更加科学、合理.     

基于熵权和主成分分析的岩溶区水资源安全评价—以毕节为例

根据岩溶区特殊的水文水资源特点,从水质和水量安全的角度选取评价指标,运用熵权和主成分分析法对毕节市水资源安全进行了综合评价。评价结果表明:毕节市水资源安全的驱动因素主要为水资源自身条件、社会、经济发展因素和水环境因素。2004—2013年毕节市水资源安全状况总体相对较好,2008年后水资源安全状况较平稳且略有下降,但仍然维持在较高水平。2011年水资源安全评价指数为0.82,是2008年以来的最低值,这主要是由于水资源总量少(枯水年),而工业耗水量和人均生活用水量较高造成的。     

基于云模型的长沙市大气环境质量评价

根据大气环境质量评价过程中存在随机性和模糊性的特点,建立基于云模型的评价方法。以长沙市2014—2016年大气环境监测资料为依据,选取SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_3为评价因子,基于云理论生成评价指标隶属于评价等级的综合云模型对大气环境质量进行综合评价。结果表明:云模型能够很好地实现评价指标数值和大气环境质量等级间的不确定映射;长沙市2014年大气环境质量为轻度污染(Ⅲ级),2015年和2016年的大气环境质量提升至良(Ⅱ级),且2016年对于良的确定度相比于2015年明显提高,表明长沙市大气环境质量呈现逐年好转趋势,评价结果与实际情况相符。     

模糊综合评价法在城市生态安全评价中的应用

运用压力-状态-响应(PSR)框架模型,筛选评价指标,尝试建立通用的城市生态安全评价指标体系。建立了包括目标层、项目层和指标层的3层26个指标的城市生态安全评价指标体系,选择评价效果较为理想的模糊综合评价法作为本次定量研究的方法。根据以上建立的城市生态安全评价指标体系,利用绵阳市已有的调查数据和有关统计资料,对绵阳市1998～2005年间的生态安全水平进行了纵向评估。结果表明,绵阳市的生态安全水平发展趋势良好,但就所处的生态安全等级来看,该市总的生态安全水平并不乐观。研究中发现,环境压力一直处于一种相对反复起迭的状况,不安全的隶属度仍然占很大的比例;环境状态中临界安全的隶属度逐渐减小,较安全和安全的隶属度在增大;环境响应中较不安全的隶属度占的比例较大。     

能源富集区市域经济发展水平空间格局演变——基于晋陕蒙甘宁地区

采用熵权TOPSIS法对我国晋陕蒙甘宁这一典型能源富集区各地级以上城市的市域经济发展水平进行综合评价,进而使用马尔可夫转移概率分析方法和ESDA空间分析方法,探索该地区市域经济发展水平时空分异格局的演化特征,结果显示：（1）该地区的市域经济发展差距在波动中下降;（2）各等级城市在不同时期演化规律截然相反,随时间推移,除低等级之外的各等级城市均表现出较高的等级下降风险;（3）该地区城市的市域经济水平曾存在一定空间负相关,到2015年这种关系则不再显著;（4）该地区呈现以局部为核心区的格局,但西部地区明显趋冷;（5）市域经济系统整体处于耦合协调度较低的状态,发展不平衡、不协调的问题较突出。     

能源富集区市域经济发展水平空间格局演变——基于晋陕蒙甘宁地区

采用熵权TOPSIS法对我国晋陕蒙甘宁这一典型能源富集区各地级以上城市的市域经济发展水平进行综合评价,进而使用马尔可夫转移概率分析方法和ESDA空间分析方法,探索该地区市域经济发展水平时空分异格局的演化特征,结果显示:(1)该地区的市域经济发展差距在波动中下降;(2)各等级城市在不同时期演化规律截然相反,随时间推移,除低等级之外的各等级城市均表现出较高的等级下降风险;(3)该地区城市的市域经济水平曾存在一定空间负相关,到2015年这种关系则不再显著;(4)该地区呈现以局部为核心区的格局,但西部地区明显趋冷;(5)市域经济系统整体处于耦合协调度较低的状态,发展不平衡、不协调的问题较突出。     

湖泊水体富营养化评价的随机模拟与三角模糊数耦合模型

根据湖泊水环境系统的不确定性,建立了基于随机模拟和三角模糊数的湖泊水体富营养化评价耦合模型,采用三角模糊数表征各营养因子监测值,运用随机模拟方法模拟三角模糊数,得到各变量的随机模拟序列,由综合营养状态指数法确定湖泊的营养等级概率水平。以宁夏沙湖为例,运用此耦合模型对水体的富营养化程度进行评价。结果表明:该方法将水体富营养评价中水环境状态的不确定性以确定性方法融入评价模型,直观表征了水体在各营养状态隶属度的复杂性,评价结果更加全面、合理。     

基于集对可拓理论的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估

为综合评估桥梁深水基础钢板桩围堰的安全状态，先从环境因素、安全管理、施工作用、围堰稳定性及状态监测角度出发，构建桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估指标体系，并利用熵权法计算各评估指标的权重；然后基于集对分析与可拓理论耦合的算法，建立基于集对可拓理论耦合的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估模型；最后将该评估模型用于中卫下河沿黄河公路大桥16^#墩承台钢板桩围堰安全等级的集对可拓联系度分析中，并采用最大隶属度原则确定该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级。结果表明：该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级为黄色等级，安全状况较稳定，但未达到最优等级，应加强日常监测与安全管理。该评估结果与现场情况基本符合，验证了该评估模型的适用性与合理性，可为桥梁深水基础钢板桩围堰安全管理提供依据。     

区域水土资源生态安全指标的筛选与应用

文章针对日益突出的水土资源生态安全问题,构建DPSIR水土资源生态安全指标体系。在此基础上提出了兼顾指标主客观、相关性与区分度的概念模型,运用层次分析法、熵权法、person相关系数与指标信息贡献率等方法对原始指标体系进行筛选与度量。通过灰色熵权法与综合评价法对2003-2015年黑龙江水土资源生态安全现状进行实例验证。结果显示:原始指标评价结果与核心指标评价结果误差绝对值10%、隶属安全等级一致,2003-2011年生态安全等级为Ⅲ级、2012-2015年生态安全等级为Ⅳ级。表明该方法针对多因素指标筛选合理有效,对评价过程中指标冗余问题具有较好的精简能力。     

水资源与社会经济发展要素时空匹配特征——以张家口为例

水资源短缺已成为制约区域经济社会发展的重要因素,协调水资源与社会经济关系是水资源可持续利用的关键。以张家口为例,采用洛伦兹基尼系数和不均衡指数模型对水资源与社会经济发展要素的时空匹配特征进行研究,结果表明:2004—2015年张家口水资源与人口、耕地面积分布处于"匹配比较合理"和"相对匹配"状态,水资源与经济布局匹配呈现出由"完全不匹配"状态逐渐转变为"相对不匹配"状态。在空间匹配演化方面,水资源与人口、耕地面积的匹配度变化不大。水资源与经济匹配结果表明在水资源禀赋越差的地区,经济增速越快,水资源与经济的空间匹配状况越差。张家口水资源与社会经济发展要素时空匹配特征研究,对于指导区域水资源合理开发利用具有重要的现实意义。     

水资源利用系统脆弱性机理分析与评价方法研究

水资源系统脆弱性是当前水问题研究的热点问题,在综合脆弱性和脆弱性分层面两方面需深入研究。论文通过对水资源利用系统脆弱性形成过程的分析,从水资源自然禀赋、水资源开发利用程度和用水效率等方面,构建符合过程机理的水资源利用系统脆弱性模型,旨在对脆弱性分层面进行深入研究。针对当联系分量系数取值具有峰值较宽的分布特征时,可能导致基于三角模糊数的联系数存在较大误差的问题,进一步分析差异度系数取值的特征,以标准阈值为参数构造差异度系数的梯形模糊数,提出基于梯形模糊数联系数的评价方法,并应用于安徽省水资源利用系统脆弱性评价。应用结果表明,2001—2014年安徽省水资源利用系统脆弱性等级在3.611～2.493之间呈波动变化,2014年水资源利用系统脆弱性为轻脆弱,较2001年中度脆弱有明显改善;该方法避免了联系分量系数取值具有峰值较宽的分布特征时可能存在较大误差,能更准确地反映水资源利用系统脆弱性客观实际状况。     

水资源安全评价模型构建与应用——以福建省泉州市为例

作为东南沿海的重要城市之一,泉州市在经济社会迅速发展的形势下,水资源可持续利用面临前所未有的压力。论文采用改进的层次分析法及基于因子分析的聚类分析法,对泉州市各县(区、市)2008年的水资源安全状况进行评价与分析,并评价了2000-2008年泉州市的水资源安全变化趋势,对2015及2020年的水资源安全进行预测。主要研究结论为:水资源处于安全状况的地区为德化县、永春县、安溪县;基本安全的地区为南安市、洛江区及泉港区;处于不安全的为鲤城区、丰泽区、惠安县;处于严重不安全的地区为晋江市和石狮市。评价年份内,2000年水资源安全保障程度最高,2004年水资源安全程度最低。在P=75%和P=90%的情况下,2015和2020年泉州市面临的水资源压力很大。针对泉州市经济社会发展、水资源特点及开发利用特征,提出了提高水资源安全保障程度的措施。     

基于耦合模型的城市化与水资源保护关系研究——以南京市为例

利用耦合度模型,建立城市化综合水平与水资源保护综合水平指标评价体系,对南京市2005年-2014年城市化与水资源保护耦合关系度量化分析.结果表明:南京城市化与水资源保护耦合度总体波动式增长,其中2005年-2012年处于中度耦合时期,2013年-2014年处于高度协调时期;南京城市化综合水平与水资源保护综合水平呈现稳量增长趋势,但后者滞后于前者.为促进南京城市化与水资源保护关系向高度耦合状态发展,应尽快优化产业层级,促进第三产业链的延伸;同时尽快建立水资源保护政府、企业和居民三方参与的协同保护机制.     

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。     

长江经济带经济与环境公共服务协调发展分析

构建经济与环境公共服务发展综合水平评价指标体系,以长江经济带为研究对象,运用耦合协调模型,分别从时间和空间维度,分析各省市2007~2014年经济与环境公共服务协调发展的演变特征。研究表明:两个分系统耦合协调类型的空间格局分为5个阶段,其中以2011年格局变化最为明显;从时间维度看,两个分系统耦合协调度变化可分为"U型"、"倒U型"、"W型"3种;从空间维度看,按照耦合协调度值大小可以将11个省市分为三个梯队,而三个梯队之间耦合协调度呈现明显的空间差异性,以上海市、江苏省、浙江省的第一梯队远高于第二三梯队。且梯队内部差异也呈现非均衡性,第一梯队地区之间的内部差异在不断缩小,而第二三梯队地区之间的内部差异在不断扩大。     

湖北省土地生态安全预警评价及调控

让绿色主导发展方向,有利于湖北省建成生态省。以湖北省为例,运用PSR模型构建指标体系,采用熵权法、灰色预测模型等对2005-2014年湖北省土地生态安全进行了分析,并对2015-2020年湖北省土地生态安全值进行预测,利用障碍度模型识别湖北省土地生态安全主要障碍因子。研究结果表明:(1)从2005年0.459 6(中警)到2014年0.365 5(轻警),湖北省土地生态安全值呈下降趋势,生态环境朝良性方向发展。(2)用GM(1,1)模型预测湖北省2016年生态安全值为0.354 5(轻警)、2020年为0.295 0(轻警),土地生态安全状态良好,朝着"无警"发展。(3)从准则层障碍度来看,压力层从2005年到2014年呈现着快速下降趋势,而状态层和响应层障碍度逐年趋同;制约其向"无警"等级指标有:自然保护区比重、万元GDP能耗、水土流失面积比例、第三产业比重、森林覆盖率、人均耕地面积、粮食单产等,这是今后调控的重点。