水资源可再生能力综合评价的多目标决策理想区间法
34 中国科学E辑技术科学 2004, 34(增刊Ⅰ): 34~41
水资源可再生能力综合评价的
多目标决策理想区间法*
杨晓华①杨志峰①②**沈珍瑶①郦建强③
(①北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室, 北京 100875; ②北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室, 北京 100875; ③水利部水利水电规划设计总院, 北京 100011)
摘要采用主、客观相结合的赋权基点法, 以全局收敛的格雷码加速遗传算法为工具来确定权重, 并对多目标决策理想点法进行改进, 把评价标准处理成理想区间的形式, 提出了一种新的评价方法——多目标决策理想区间法(MODMIIM). MODMIIM既融入了专家的主观意见, 又避免了各分目标之间的比较、评分, 解决了在多指标决策中出现的相容或不相容评价指标权重确定较为困难的问题, 得到的最佳评价权重比较符合实际. 文中介绍了MODMIIM的原理, 给出了它的构成方法. 并用MODMIIM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, 总的结论为黄河流域水资源总体上可再生能力较弱. MODMIIM与灰关联分析方法、模糊综合评判方法和遗传投影寻踪方法相比, 可操作性强; 与多目标决策-理想点法相比, 可靠性、适用性强, MODMIIM可广泛应用于各种水资源综合评价问题中.
关键词水资源可再生能力综合评价多目标决策理想区间黄河流域
水资源虽然是可再生资源, 但其开发利用现在面临较大的压力. 对水资源可再生能力进行研究, 将为水资源可持续利用提供理论基础和决策支持[1,2]. 水资源可再生能力是指[3]: 水资源通过天然作用或人工经营能为人类反复利用的能力. 由于影响水资源可再生能力既有天然因素又有社会因素, 因此对水资源可再生能力进行综合评价就是一个多指标决策问题. 所谓水资源可再生能力综合评价就是根据反映水资源可再生能力的多个评价指标, 通过所建立的数学模型, 对一
2004-01-15收稿, 2004-04-28收修改稿
*国家重点基础研究发展规划项目(G1999043605)资助
**E-mail: zfyang@https://www.360docs.net/doc/5712072441.html,
增刊Ⅰ 杨晓华等:水资源可再生能力综合评价的多目标决策理想区间法 35
个地区的水资源可再生能力进行评价, 为水资源可持续利用提供科学依据.
由于实际多指标决策问题各项评价指标常常是相关或不相容的, 因此, 各指标权重的确定较为困难. 为了解决这一问题, 人类从多个角度进行过不懈地努力, 形成了众多的求解模型, 归纳起来主要有两类, 一类是融决策者主观偏好的综合评价法, 如Delphi 法[4]、特征向量法[5]、最小平方和法[6]和AHP 法[7, 8]等; 另一类是完全客观地单从数据指标进行评价, 如灰色关联评价法[9]、模糊综合评判方 法[10,11]、主成分分析法[12]、人工神经网络法[13]、投影寻踪方法[14~16]等. 两类方法相辅相成, 各有特点. 文献[17]以最小二乘法为工具, 用Lagrange 算法, 综合主观和客观两种信息, 建立了以这两种信息权重为基础的优化模型来确定权重, 对投资方面的多目标决策问题进行了评价. 但实际问题是, 主观确定的权重和客观确定的权重未必事先就知道, 在这种情况下, 文献[17]的方法就无法实施. 另外, 由于实际水资源可再生能力评价标准, 是一个区间的概念, 目前的多目标决策理想点法[18,19]虽然操作简单, 但把评价标准处理成点的形式也存在一定缺陷. 基于上述认识, 为了科学地计算水资源可再生能力评价指标的权重, 对水资源可再生能力进行科学地综合评价, 并使评价方法具有可操作性, 本文首先对多目标决策理想点法进行改进, 把评价标准处理成区间的形式, 然后利用基点和格雷码加速遗传算法[20]求权重, 提出了一种多目标决策理想区间法(Multi-Objective Decision-Making Ideal Interval Method, 简称MODMIIM), 并进一步用于黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力的综合评价.
1 水资源可再生能力综合评价的MODMIIM 基本步骤
1.1 多目标决策-理想区间法的基本原理
(ⅰ) 多目标决策-理想点法的基本原理. 水资源可再生能力评价的多目标决策-理想点法的基本原理, 是把影响水资源可再生能力的n 个指标看成是多目标决策中的n 个目标函数(),(1,2,,)j f x j n =". 而把反映水资源可再生能力的m 个等级视为x . 对于每个目标函数分别有其最优值为 (j =1,2,…,n ), 这里的最优值*j f *j f 指的是各等级所对应的第j 个标准指标值. 如果所有这些指标的最优解
*(1,2,,j )x j ="n （这里的最优解*j x 指的是第j 个标准指标值所对应的等级）都相
同, 设为x *, 则在x *处所有的目标函数都同时达到各自的最优值, 其相应的解x *即为各指标所代表的某一地区某一时间内的水资源可再生能力综合评价的等级. 但这种情况不太可能发生. 多目标决策-理想点法把最优值 (j =1,2,…,n )看成为理想点, 把一个地区某一时间内的实际监测点评价指标与在理想点处的评价标准指标的距离, 作为评价该地区水资源可再生能力评价指标与理想点处的水
*j f
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资源可再生能力评价标准指标的接近程度, 把离监测点最近的理想点所对应的等级找出来, 近似看成该地区水资源可再生能力综合评价的等级.
(ⅱ) 多目标决策-理想区间法的基本原理. 在水资源可再生能力综合评价中, 多目标决策-理想点法把监测样本的各指标值和每一等级的各指标值都视为点的概念, 把监测样本的各指标分布看成一条曲线, 把评价标准的各级别视为一组曲线, 进行多目标决策. 然而作为一种新方法的尝试应用, 应根据研究领域的特点对原方法进行改进. 显然水资源可再生能力综合评价各等级的指标值为区间的概念. 如水资源可再生能力评价标准[10]见表1, 单位面积的水资源量的2级(表示水资源可再生能力较强)标准值在0.45~0.8 m 3·m ?2·a ?1之间, 降水量的3级(表示水资源可再生能力属于中等)标准值在500~1000 mm 之间, 均为区间的概念. 如果仍用传统的多目标决策-理想点法, 则不够准确.
表1 评价标准[10]
指标 单位 强（1）
较强（2）中等（3）较弱（4） 弱（5） 单位面积的水资源量(1) m 3·m ?2·a ?1>0.85
0.45~0.850.17~0.450.05~0.17 <0.05 单位面积地表水资源量(2) m 3·m ?2·a ?1>0.85
0.45~0.850.15~0.450.05~0.15 <0.05 单位面积地下水资源量(3）
m 3·m ?2·a ?1>0.200.13~0.200.08~0.130.04~0.08 <0.04 丰水年单位面积水资源量(4）
m 3·m ?2·a ?1>1.5 1.0~1.5 0.4~1.0 0.15~0.4 <0.15 枯水年单位面积水资源量(5）
m 3·m ?2·a ?1>0.5 0.3~0.5 0.1~0.3 0.03~0.1 <0.03 干旱指数(6)
倍比 <0.5 0.5~3.0 3.0~15.015.0~20.0 >20.0 降水量(7)
mm >15001000~1500500~1000100~500 <100 GDP 年增长率(8）
% >8.257.75~8.257.25~7.75 6.75~7.25 <6.75 农业总产值增长率(9）
% >10 8~10 6~8 4~6 <4 万元产值农业耗水率(10）
m 3/万元 <500500~10001000~15001500~2000 >2000 牲畜用水定额(11） m 3/头 <3.5 3.5~5.5 5.5~7.5 7.5~9.5 >9.5
基于以上认识, 本文对多目标决策-理想点法进行改进, 提出了多目标决策-理想区间法, 并用于水资源可再生能力综合评价. 这里, 多目标决策-理想区间法把最优值 (j =1,2,…, n )看成为理想区间, 把一个地区某一时间内的水资源可再生能力评价实际指标*j f ()(1,2,,)j f x j n ="与在理想区间处的水资源可再生能力评价标准指标的距离, 作为评价该地区水资源可再生能力评价指标与在理想区间处的水资源可再生能力评价标准指标的接近程度, 把离监测点最近的理想区间所对应的等级找出来, 近似看成该地区水资源可再生能力综合评价的等级. 距离公式详见(4)式.
另外, 各指标权重的确定也是影响水资源可再生能力综合评价的一个重要因素. 本文利用基点和格雷码加速遗传算法[20]求权重, 把监测样本的各指标值视
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为点的概念和每一等级的各标准指标值视为理想区间, 建立了一种更适合在水资源可再生能力综合评价中应用的MODMIIM.
1.2 水资源可再生能力综合评价的MODMIIM 基本步骤
步1: 构造目标向量函数及监测点指标向量. 选用水资源可再生能力综合评
价标准所控制的n 个指标来综合评价水资源可再生能力, 由此构造目标向量函数:
F ()x =[
F 1f ()x ,2f ()x ,…,j f ()x ,…,n f ()x ]T , (1) 其中, j f ()x 为第j 个指标, j =1, 2, …, n .
设第k 个监测点指标向量为:
k F =[,,…,1,k f 2,k f ,j k f ,…,]T , (2) ,n k f 其中, k =1,2,…, L . L 为监测点个数,,j k f 为第k 个监测点第j 个指标值.
步2: 构造理想区间向量. 水资源可再生能力综合评价标准中的每一等级的标准指标构成理想区间向量:
*i F =[,,…,,…,]T ,
*1,i f *2,i f *,j i f *,n i f *,j i f =[, ], (3) ,j i a ,j i b 其中, i =1,2,…, m . m 为等级个数,分别为第i 个等级第j 个标准指标所对应区间的左右端点. 在这里, 不防设各指标从等级Ⅰ~Ⅴ的数值是从小到大排列的, 否则该指标只要做个倒代换处理即可. 如表1中的指标1, 2, 3, 4, 5, 7, 8和9, 经过倒代换处理后等级Ⅰ~Ⅴ的数值分别就是从小到大排列了, 当指标中出现0时, 就用一个很小的常数, 比如0.001来代替. 各监测点指标也应进行相应处理.
,j i a ,j i b 步3: 确定权重. 本文利用基点和格雷码加速遗传算法[20] 确定权重. 设n 个指标(目标）的权重向量为1(,...,)n λλλ=, (待定), 并设第k 0个监测点的等级是第i 0级为专家所公认. 称第k 0个监测点为基点.
01, 1,2,j j n λ="≤≤,为了提高评价结果的精度, 取第k 0个监测点的监测值0()k F x 到第i 个等级理
想区间向量的距离0(,,)d i k λ为:
0(,,)d i k λ=||0()k F x －*()i F x ||= (4)
n
01
(,,),j j i k j λ=?∑其中,的计算如下:
0(,,)i k j ?当评价因子处于一级时, 即i =1时:
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]1
00000,,1,1,1,,1,10,,2,2,2,,2,2,,2()/()[,(,,)1()/()
[,],3j k j j j j k j j j k j j j j k j j j k j f a b a f a b i k j f a b a f a b f b ???∈???=+??∈??>??
当评价因子处于二~四级时, 即i =2, 3, 4时:
00000000,,,,,,,,,1,1,1,,1,10,,1,1,1,,1,1,,1,,()/()[,]1()/()[,)(,,),1()/()
(,]3,j k j i j i j i j k j i j i j k j i j i j i j k j i j i j k j i j i j i j k j i j i j k j i j k j i f a b a f a b f b a b f a b i k j f a b a f a b f a f b ?????+++++?+??∈??+??∈??=?+??∈??<>?
当评价因子处于五级时, 即i =5时: 00000,,5,5,5,,5,50,,4,4,4,,4,4,,4()/()[,(,,)1()/()[,],3j k j j j j k j j j k j j j j k j j j k j f a b a f a b i k j f b a b f a b f a ???∈???=+??∈??
]
建立权重优化模型:
min ()f λ, (5) 其中, ()f λ=, 00080001,min (,,)(,,),1,2,,10,min (,,)(,,),1,2,,d i k d i k i m d i k d i k i m λλλλ==???
≠=??
""s.t. 1
1,0,
1,2,,.n j j j j n λλ===∑"≥本文用格雷码加速遗传算法求解上述问题, 一般解可能不止一个, 这时可根
据专家意见或经验等方法定出最佳评价权重, 设最佳评价权重为****12(,,...,)n λλλλ=.
步4: 确定水资源可再生能力评价等级. 对每一监测点k , 利用(4)式计算*min (,,)i d i k λ, 其中最小距离*min (,,)i
d i k λ对应的等级i 即为第k 个监测点水资源可再生能力综合评价的等级.
以上4步构成了水资源可再生能力综合评价的MODMIIM. 这里n , m , L 分别为水资源可再生能力综合评价标准的指标个数n , 等级个数m 和监测点的个数L . 2 水资源可再生能力综合评价
本文以全国数据为标准[10], 将水资源可再生能力分成强(1级)、较强(2级)、中等(3级)、较弱(4级)、弱(5级)等, 表1列出了11个指标的情况和对应的等级. 这里n =11, m =5, L =10. 黄河流域各行政分区指标值见表2.
从表2来看, 内蒙古多年平均降水量为286.9 mm, 单位面积的水资源量为0.034 m 3·m ?2·a ?1, 单位面积地表水资源量为0.015 m 3·m ?2·a ?1, 单位面积地下
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表2 黄河流域指标值表
行政分区
指标(1)(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 青海
0.137 0.1370.0610.158 0.117 2.3 443.38.3 3.981906 4.90 四川
0.278 0.2780.1270.323 0.2390.5 712.68.0 6.75154 3.94 甘肃
0.091 0.0910.0360.1110.071 2.1 496.78.1 6.75904 4.33 宁夏
0.019 0.0170.0320.024 0.015 5.0 313.27.9 6.755499 4.98 内蒙古
0.034 0.0150.0320.037 0.0297.0 286.9 6.510.134341 4.90 山西
0.085 0.0690.0540.103 0.067 1.9 549.07.3 3.88943 6.09 陕西
0.096 0.0800.0560.114 0.078 1.9 549.97.4 6.751007 7.22 河南
0.168 0.1320.0950.210 0.125 2.0 660.5 6.8 6.751341 7.24 山东
0.185 0.1720.0610.193 0.177 1.8 714.77.410.72404 5.77 黄河流域
(含内流区) 0.094 0.0830.0510.107 0.081 2.1 465.77.3 6.751554 5.61
水资源量为0.032 m 3·m ?2·a ?1, 丰水年单位面积水资源量为0.037 m 3·m ?2·a ?1, 枯水年单位面积水资源量为0.029 m 3·m ?2·a ?1, 显然上述各指标所对应的等级均为5级(弱), 专家也公认为该地区的水资源可再生能力为5级. 取内蒙古地区为基点, 该地区的水资源可再生能力为5级, 由公式(5)用格雷码加速遗传算法求解, 综合专家意见后, 选出一组公认的最佳评价权重:
*λ=(0.124, 0.124, 0.124, 0.124, 0.124, 0.079, 0.142, 0.027, 0.039, 0.044, 0.049). 再由表2的数据和(4)式, 可计算每个监测点(行政分区)指标到1~5级理想区间向量的综合距离, 详见表3.
表3 黄河流域各行政分区指标到1~5级理想区间向量的综合距离
行政分区(k )
*(1,,)d k λ *(2,,)d k λ *(3,,)d k λ*(4,,)d k λ*(5,,)d k λ 青海
2.783 2.506 1.360 0.869 1.981 四川
2.598 1.342 0.751 1.774 2.858 甘肃
2.719 2.464 1.675 1.011 1.629 宁夏
2.905 2.629 2.289 1.149 0.879 内蒙古
2.859 2.681 2.451 1.134 0.779 山西
2.836 2.436 1.519 1.025 1.799 陕西
2.886 2.405 1.348 0.930 1.964 河南
2.889 2.094 0.944 1.061 2.494 山东
2.702 1.827 1.090 1.430 2.633 黄河流域
(含内流区) 2.892 2.634 1.399 0.728 1.758
根据表3的计算结果, 在每个监测点的5个距离中取最短距离, 结果见表4所示. 由此, 我们可以得出表4中的结果：即四川、河南、山东水资源可再生能力属于中等; 青海、甘肃、山西、陕西、黄河流域(含内流区)水资源可再生能力较弱; 宁夏、内蒙古水资源可再生能力最弱.
将灰关联分析[10]、模糊综合评判[10]、遗传投影寻踪法对上述黄河流域行政分区水资源可再生能力评价结果与MODIIM 的评价结果进行了比较, 其中遗传投
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影寻踪法的结果是笔者用文献[20]的方法计算所得, 各方法比较结果如表5所示.
表4 黄河流域各行政分区指标到各理想区间向量的综合距离的最小值及所属等级
行政分区最短距离d所属等级
青海0.869 4 四川0.751 3 甘肃 1.011 4 宁夏0.879 5 内蒙古0.779 5 山西 1.025 4 陕西0.930 4 河南0.944 3 山东 1.090 3 黄河流域(含内流区) 0.728 4
表5 黄河流域各行政分区水资源可再生能力不同评价方法评价结果的对比
行政分区MODMIIM 灰关联分析模糊综合评判遗传投影寻踪法
青海 4 4.000 4 3.316
四川 3 3.000 3 2.341
甘肃 4 4.000 4 3.000
宁夏 5 5.000 5 4.856
内蒙古 5 5.000 5 4.616
山西 4 4.000 4 3.072
陕西 4 3.000 4 3.112
河南 3 3.000 4 3.042
山东 3 3.000 3 2.611
黄河流域(含内流区) 4 4.000 4 3.269
3结论
(ⅰ) MODMIIM采用了主、客观相结合的新的赋权基点法, 利用格雷码加速
遗传算法和专家意见共同确定权重, 即融如入了人的主观意见, 又避免了各分目
标之间的比较、评分. 解决了在多指标决策中出现的相容或不相容评价指标权重
确定较为困难的问题, 得到的最佳评价权重比较符合实际.
(ⅱ) MODMIIM不仅可以对水资源可再生能力进行综合评价, 还可以直接对
各指标进行筛选. 在计算时, 我们发现, 反映与天然因素有关的水资源可再生能
力的单位面积水资源量、单位面积地表水资源量、单位面积地下水资源量、丰水
年单位面积水资源量、枯水年单位面积水资源量、干旱指数、多年平均降水量等
指标的权值之和一直较大, 反映与社会因素有关的水资源可再生能力的农业总
产值增长率、万元产值农业耗水率、牲畜用水定额等指标的权值之和也较大. 可
见, 这些因素的综合作用对水资源可再生能力的评价起着决定性的作用. 另外,
GDP年增长率的权值较小, 表明, GDP年增长率指标对水资源可再生能力综合评
价影响较小. 如有必要, 可对最佳评价权值的分量值较小的GDP年增长率指标
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进行删除.
(ⅲ) MODMIIM具有可操作性, 权值一旦定出, 只要利用(4)式, 就可对水资源可再生能力进行评价.
(ⅳ) MODMIIM评价结果具有可比性, 其计算的水资源可再生能力结果与模糊综合评判法, 灰关联分析法和遗传投影寻踪法的结果都较接近.
(ⅴ) MODMIIM计算结果表明, 在黄河流域9个行政分区中, 四川、河南、山东水资源可再生能力属于中等; 青海、甘肃、山西、陕西、黄河流域(含内流区)水资源可再生能力较弱; 宁夏、内蒙古水资源可再生能力最弱. 从总体上看, 黄河流域水资源可再生能力较弱. MODMIIM可广泛应用于各种水资源综合评价问题中.
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13(5): 554
水资源评价复习总结
水资源评价复习总结 第一章绪论 1.水资源是指可资利用或有可能被利用的水源，这种水源应当具有足够的数量 和可用的质量，并在某一地点为满足某种用途而得以利用。（联合国教科文组织） 2.水资源的基本特性：可再生性（水循环）不可替代性有限性（存在更替周 期）多用途性（工业发电灌溉饮用）不均匀性（分布不均）利、害两重性（洪涝灾害）脆弱性（水易污染） 3.我国水资源的特点 （1）总量丰富，人均占有量少，水资源供需矛盾突出 （2）地区分布不均，与生产力布局不匹配 （3）水资源时间分配不均匀，年际、年内变化大 4.我国四大水问题 水多水少水脏水浑 5.水资源评价的定义，内容，步骤 定义：联合国教科文组织（UNESCO）和世界气象组织(WMO)推荐：水资源评价是指对水的来源、数量范围及其可依赖程度、水的质量等方面的确定，并在此基础上评估水资源利用和控制的可能性。 内容：（1）水资源区划；（2）水资源量的计算；（3）水质评价；（4）水资源供需分析；（5）水资源开发规划；（6）水资源系统分析；（7）水资源管理 步骤：1. 背景与基础资料收集调查2. 水资源量的估算与评价3. 水资源质量评价4.水资源开发利用及其影响评价5. 水资源综合评价6. 对策分析 6.水资源评价分区的目的： 把区内错综复杂的自然条件和社会经济条件，根据不同的分析要求，选用相应的特征指标，通过划区进行分区概化，使分区单元的自然地理、气候、水文和水利设施等各方面条件基本一致，便于因地制宜有针对性地进行开发利用。 水资源评价分区的主要原则： 水系统一致，同一供水系统划在同一区内。 边界条件尽可能保持水系、流域的完整性。 供清楚，区域基本封闭，有一定的水文测验或调查资料可供计算和验证。 同一区内自然地理因素、水资源特点、水资源开发利用条件和水利建设发展方向基本相同或相似。 尽可能保持行政区划的完整。 中国水资源评价分区： 10个一级区——按流域水系划分，以松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、东南诸河、珠江、西南诸河和西北诸河等江河为主体，并入其邻近单独入海或出境的河流各成一个一级区； 80个二级区——一级区以下划分二级区，基本保持河流水系完整性；
水资源评价
水资源评价复习资料： 1~什么是水资源评价？为什么要进行水资源评价？ （1）水资源评价一般是针对某一特定区域，在水资源调查的基础上，研究特定区域内的降水、蒸发、径流诸要素的变化规律和转化关系，阐明地表水和地下水资源数量、质量及其时空分布特点，开展需水量调查和可供水量的计算，进行水资源供需分析，寻求水资源可持续利用最优方案，为区域经济、社会发展和国民经济各部门提供服务。 （2）水资源评价是水资源合理开发利用的前提，科学地评价本地区水资源的状况，是合理开发利用水资源的前提；水资源评价是水资源规划的依据，合理的水资源评价，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要的作用；水资源评价是保护和管理水资源的基础，水资源的保护和管理与水资源保护和管理的政策等的制定等一系列的根本依据就是水资源评价结果。 2~水资源评价分区的目的是什么？如何进行水资源分区？ （1）水资源评价分区的目的是把区内错综复杂的自然条件和社会经济条件，根据不同的分析要求，选用相应的特征指标，通过划区进行分区概化，使分区单元的自然地理、气候、水文和社会经济、水利设施等各方面条件基本一致，便于因地制宜有针对性地进行开发利用。 （2）尽可能保持流域、水系的完整性；供水系统一致，同一供水系统划在一个区域内；边界条件清楚，区域基本封闭，有一定的水文测验或调查资料可供计算和验证；基本上能反映水资源条件在地区上的差别，自然地理条件和水资源开发利用条件基本相似的区域划归一区；尽量照顾行政区划的完整性，按以上原则逐级分区，就全国而言，先按流域和水系划分一级区，再根据水文和水文地质特征及水资源开发利用条件划分二级或三级区。 3~水资源评价在水资源规划、管理中有何作用？ 水资源评价是水资源合理开发利用的前提，水资源评价是水资源规划的依据，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要作用，水资源评价对水资源规划具有指导意义，是保护和管理水资源的基础。 4~降水资料的收集与审查：资料收集：在分析计算降水量之前，应尽可能多地占有资料，这样才能得到比 较可靠的分析成果。因此，除了在水资源评价区域（流域或地区）内收集雨量 站、水文站及气象台（站）资料，还要收集区域外围的降水资料。 资料审查：（1）与邻近站资料比较：具体做法有两种，点绘逐年降水量等 值线图及多年平均降水量等值线图；相关分析法即绘制审查站年或月降水 系列同邻近站（单站或多站平均）的相应系列间的相关曲线图，对离差较 大的点据进行审查或修正。（2）与其他水文气象要素比较：年（时段）降 水径流关系法 5~资料的一致性审查：（1）单累计曲线法（顺时序）；（2）双累计曲线法（逆时序） 6~代表性分析：周期分析，差积曲线法，滑动平均值过程线法；稳定期与代表期分析，累计平均值过程线法 7~干旱指数：反映一个地区的干湿程度，用年蒸发能力与年降水量的比值表示 9~论述题：人类活动的水文效应，（1）人类活动对水平衡要素的直接影响：我国的用水量以农业用水量为主，故农业水利措施对水资源系统的影响最大，跨流域调水对区域水资源的影响更大，人类活 动对径流的时程分配以及对地表水、土壤水和地下水之间的相互转化都会产生很大的影响；人 类活动对水平衡要素的间接影响：水量平衡方程中任何一个因素发生了变化，其他因素必须随 之而变，这种自动的调节变化，就是人类活动间接影响所致，灌溉和排水：大规模的灌溉增大 了蒸发，减少了径流量，灌溉还能活跃水循环，增加降水量，增强“三水”转化，在有地下水 开采系统的地区，年净流量有可能增加，地表径流量则明显减少；水库等蓄水工程：对降水和 蒸发、径流、地下水、泥沙等均有影响；城市化：改变局部的小气候，对水文循环影响显著， 蒸散发的减少增加了径流量，整治河道可以增大泥沙的输送能力，不透水面积增加降低地下水
广州市水资源可持续利用评价
广州市水资源可持续利用评价 刘德地陈晓宏 中山大学水资源与环境研究中心广东广州 510275 摘要根据可持续发展观念和广州市的实际情况，建立了广州市水资源可持续利用综合评价的指标体系，利用模糊评判对广州市2000年水资源的利用情况进行了评价，结果表明，广州市五个区中的从化市、花都区、增城市水资源都是可持续利用的，而广州市区和番禺区是不可持续利用的，且对过境水依赖程度较高。这对广州市的水资源可持续利用有着十分重要的指导意义。 关键词水资源，可持续，模糊评价，广州市 水是生命之源，人类的生存之本，水资源的可持续开发利用是社会、经济可持续发展的基础，因此只有水资源的可持续性才会有社会、经济的可持续发展。20世纪60年代以来，对水资源可持续利用的研究虽然在水资源可持续利用的基本涵义、基本原理和基本模式框架上已经取得了一些研究成果，但作为一个新的研究领域，由于问题的复杂性，使得对水资源可持续利用的理论研究和应用研究还远远满足不了发展的需要，尤其是在如何实现水资源可持续利用的定量化而使其结果具有可衡量性和可操作性方面[]1，本文以广州市为例来研究水资源的可持续利用综合评价问题。 1广州市概况 广州市地处珠江三角洲的中北部，广东省的中南部，濒临南海，毗邻香港和澳门（见图1），总面积7434.4 km2。地处南亚热带，属南亚热带的季风海洋气候，降水量十分丰富，多年平均降雨量为1758mm，但年内分布不均，冬春少，夏秋多，汛期4～9月雨量占年总量的80%以上，其中又以5、6两月降水量最为集中。广州市域范围内的主要水系有流经从化市、花都区和白云区的流溪河，上游来自龙门县、流经增城市的增江以及流经花都区的白坭河等；南部则为珠江三角洲河网区，主要为西、北、东江下游水道和珠江前、后航道汇流交成的河网。河网区主要水道总长度416km，其中前、后航道纵贯广州市城区；陈村水道、市桥水道、沙湾水道以及上、下横沥等交错使番禺区成为有名 基金项目：国家自然科学基金资助项目（50579078） 作者简介：刘德地（1980－），男，湖南石门人，博士生，主要从事水文变异和水资源配置方面的研究。 E-mail：dediliu@https://www.360docs.net/doc/5712072441.html,
水资源管理信息系统
水资源管理信息系统 一、前言 随着社会经济的不断发展，水资源问题变得日趋突出，主要表现在五个方面：一是防洪标准普遍偏低；二是点源污染和面源污染逐年加大，污水处理水平低，江湖水质日趋恶化；三是地下水资源量不足；四是局部地下水超采，地面下沉；五是一直存在着水资源不能统一管理和水资源不能合理配置以及水价偏低等问题。水资源问题已在较大程度上影响了一个地区社会经济的发展，成为该地区社会经济可持续发展的一个制约因素。因此，必须加强对水资源的科学管理，通过水资源的优化配置，满足经济社会发展对水资源的需求，通过实现水资源可持续利用，支撑经济社会可持续发展。 水资源管理信息系统（WRMIS）的开发，是在整理分析现有资料的基础上，综合运用计算机、水文水资源、地理信息系统、网络通信等多方面技术，将基础信息的管理、区域水资源规划、局部地表与地下水运动的数值模拟、图形显示等融为一体，集成水资源管理信息系统，实现基本信息查询、水量水质计算、污染物的监测与控制、水环境评价等功能，为水资源的科学管理、合理配置等决策提供技术支持服务。 水资源管理信息系统是个复杂的综合系统，包括管理信息系统（MIS）、地理信息系统（GIS）、决策支持系统（DSS）、办公自动化（OA）等。 为更好实现水资源管理系统的预定目标和功能，建成一个适用、先进、高效、可靠的水资源管理信息化、现代化的平台，系统开发应遵循以下原则：1．适用性与先进性并重原则 在适用的前提下力求先进，把水资源管理过程中的新思想、新方法融入到系统的开发中，真正做到数据与图形相融合、GIS与数学模型相结合，把科学计算的结构通过三维情景表现和动态显示的形式直观表现。 2．开放性原则 水资源管理信息系统建设不是一蹴而就，而是分阶段逐步实施的。因此，本系统采用开放式结构，在软硬件方面，保证具有良好的扩展性，以便今后系统不断地升级完善。 3．标准化原则 系统的硬件建设、数据库开发、代码编码、计算方法、分析评价、系统集成等均将采用标准化方法。有国家、行业标准或规范的，都将严格执行，没有标准或规范的，采用通用做法。 4．易学易用易维护原则 系统最终是为用户服务的。系统开发应考虑不同层次的用户，设计友好的系统界面，使其操作直观、简便，易维护。
水资源承载力特征及其评价方法
水资源承载力特征及其评价方法 [摘要] 水资源在社会发展和人们的生产生活中不可或缺。合理的评价水资源是引导产业发展的前提，本文介绍了水资源承载力评价的基本方法；并阐述了水资源承载力的基本特征，为合理评价利用水资源做了铺垫。 [关键词水资源承载力，水资源评价，水资源承载力特征 [abstract] the water resources in social development and people’s production and life is indispensable. The reasonable evaluation of water resources is the premise of the guide industry development, this paper introduces the basic method of evaluation of water resources carrying capacity; And explains the basic characteristics of the water resources carrying capacity for reasonable evaluation and utilization of water resources do twisted. [key words water resources carrying capacity of water resources evaluation, water resources carrying capacity characteristics 1.引言 水资源承载力是指在可预见的技术、经济和社会生产条件下，水资源可供给工农业生产、人民生活和生态环境保护等用水的能力。水资源承载力分析的目的是为了揭示水资源与区域经济和人口之间的关系，实现水资源的合理利用和优化配置，确保区域自然资源和社会经济的可持续发展。本文从区域水资源合理利用和优化配置的主要手段区域水工程出发，针对目前水工程建设、投产运行对区域社会经济效益产生巨大贡献的同时，也带给区域生态环境一定的压力，研究了区域水工程建设对区域水资源人口和“社会经济—资源—环境”承载力的影响；分析计算了区域不同时期水工程影响下的水资源现状承载力和极限承载力以及各个时期区域人口经济的最大支撑规模。 2.水资源承载力评价方法简介 目前，国内外对水资源承载力评价采用的方法主要有三大类：经验估算法、综合指标法和复杂系统分析法，而且后面两种更为常见。 1）经验估算法。经验估算法是指操作主体应用专门知识和丰富的经验，据此提出一个近似的数字，它虽然可以满足决策者概念上的感性认识，但从估算精度来看，显然不能满足要求。经验估算法主要包括背景分析法、经验公式法和趋势预测法。
现代水文学8第八章水资源可再生性理论与评价
左其亭，王中根著，现代水文学 ．100 ．第八章水资源可再生性理论与评价 近年来，日益严重的水资源问题对人类生存、经济发展和世界和平构成了极大的危害。据世界银行最新报告，全球近40%的人口得不到足够的洁净用水，约1/3人口生活在中度和严重缺水地区。联合国早在1997年《世界水资源综合评估报告》中就指出：“缺水问题将严重地制约21世纪经济和社会发展，并可能导致国家间的冲突。” 水资源危机的出现迫使人们积极探讨水资源可持续利用的具体方法与途径，开发利用水资源也进入了“资源水利”的新时代（汪恕诚，1999）。实现水资源可持续利用，一是加强管理，改变观念，面向生态，面向可持续发展；二是加强水资源水文学基础研究，探讨水资源可持续利用的物理机制。其中，水资源可再生性及其维持机理的研究是一个十分关键的问题，也是现代水文学和水资源学研究的前沿问题。本章仅对水资源可再生性的基本理论与评价作简要的介绍与探讨。 §8.1 水资源可再生性概念 人们早已知道水是可以重复利用的可再生性资源。水的可再生性直接来源于地球上不同尺度的水文循环过程。如何认识水的可再生性？如何从水文循环基础出发，探讨水资源的生成与演化规律以及可再生性维持机理？是摆在现代水文学和水资源学面前的一大难题。也是现实生活中解决诸如“黄河断流”等重大水资源问题所必须解决的理论基础问题。 目前，关于水资源可再生性的理论体系尚在形成之中。许多基本概念还需要进一步的讨论和完善。作者曾参加过刘昌明院士主持下的国家“973”重点项目(G1999043605)“黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理”，对水资源可再生性的概念、描述方法和评价理论进行了全面的研究。本节首先基于水资源的概念，探讨了水资源可再生性的内涵与实质。 8.1.1 水资源的概念 水资源的含义十分丰富，具有广义和狭义之分。广义的水资源，是指地球上水的总体。如，在《英国大百科全书》中，水资源被定义为“全部自然界任何形态的水，包括气态水、液态水和固态水”。在《中国大百科全书》（水利卷）中也有类似的提法，定义水资源为“自然界各种形态（气态、液态和固态）的天然水”。 狭义的水资源，是指与生态环境保护和人类生存与发展密切相关的、可以利用的、而又逐年能够得到恢复和更新的淡水，其补给来源为大气降水。该定义反映了水资源具有下列性质：（1）水资源是生态环境基本要素，是人类生存与发展不可替代的自然资源； （2）水资源是在现有技术经济条件下通过工程措施可以利用的水，且水质应符合人类利用
水资源短缺风险综合评价修复的
水资源短缺风险综合评价 修复的 The following text is amended on 12 November 2020.
水资源短缺风险综合评价 摘要： 本文通过建立模型来判定北京市水资源短缺风险的主要因子对北京市水资源短缺风险进行综合评价，进而提出调控办法。 对于问题一，影响水资源短缺的因子很多，主要有四方面：第一，农业用水；第二，工业用水；第三，人口规模；第四，气候条件与水利工程设施。以上四方面分别对应附表中农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量与水资源总量。对于主要因子，本文采用关联分析对关联度进行计算量化处理。首先对数据进行了预处理，以缺水量（总用水量-水资源总量）作为参考数列，把农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量与水资源总量作为参考数列，然后对个数列进行初始化处理，利用matlab 分别计算出以上四方面对缺水量（总用水量-水资源总量）的相关性。得出总体相关性大小排序如下： > > > 即：水资源总量>第三产业与生活等其他用水量>农业用水量>工业用水量为检验该模型的合理性，本文采用matlab作出以上四个量以及缺水量（总用水量-水资源总量）对时间的关系图，从图中可以直观显示农业与缺水量的相关性较大，与该模型结果吻合，模型具有较好的准确性。 对于问题二，本文建立了合适的模型对北京市水资源短缺风险进行综合评价，作出风险等级划分。本文将改革开放以来的三十年分成六个阶段，每个阶段分为五个点。采用熵值确定农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量三方面对水资源短缺影响的权重，得出水资源短缺的综合测评指数Q，再利用六个阶段的Q值与实际数据对比的
以水资源可持续利用为目标
以水资源可持续利用为 目标 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
以水资源可持续利用为目标努力做好全国水资源综合规划编制工作 水利部副部长张基尧 （2002年4月1日） （根据录音整理，未经本人审阅） 同志们： 今天，我们在这里召开全国水资源综合规划编制工作会议。这次会议是在九届人大五次会议刚刚闭幕之际召开的。九届人大五次会议期间，中央召开了人口资源环境工作座谈会，江总书记发表了重要讲话，强调要坚定不移地实施可持续发展战略。在谈到水资源的问题时，江总书记指出，水是基础性的自然资源和战略性的经济资源。水资源的可持续利用，是经济和社会可持续发展极为重要的保证。我国是一个水旱灾害十分频繁的国家，除水害、兴水利历来是治国安邦的大事。水利工作要继续坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理，坚持兴利除害结合、开源节流并重、防洪抗旱并举，对水资源进行合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理，下大力气解决洪涝灾害、水资源不足和水污染问题。江总书记的讲话又一次重申了国家新时期水利发展的指导方针。为了贯彻国家新时期的治水方针，适应经济社会发展和水资源供求状况的变化，着力解决当前和今后一个时期水资源的开发、利用、治理、配置、节
约和保护等重大问题，提高水的利用效率，制定水资源可持续利用的措施和方案，水利部和国家计委日前联合发出《关于开展全国水资源综合规划编制工作的通知》，决定用3年左右时间在全国范围内开展水资源综合规划编制工作。这次会议就是全面启动和部署全国水资源综合规划编制工作，明确任务，落实责任，提出要求。 这次会议之所以选定在浙江东阳召开，主要是浙江在经济快速发展的同时，在水利规划、建设和管理等方面也创造出许多好的经验。特别是在水权、水市场的探索和实践方面，在海塘建设方面，在城市堤防建设和管理方面，有许多新鲜的经验。与会代表可以亲临其境，学习借鉴。 下面我讲三点意见。 一、充分认识编制全国水资源综合规划的重要意义 （一）经济社会发展对水资源提出新的要求 第一次全国水资源评价和水资源利用规划编制距今已20多年了。20多年来，我国经济和社会发生了巨大的变化，经济社会发展和人民生活质量提高对水资源提出了新的更高的要求。一是人口的增长和城市化率的提高要求有高质量的水源作保证。最近几年北方地区连续干旱，城镇供水、农村人畜饮水问题越来越严重，不少地区出现新的饮水困难。二是整个社会对水环境非常关注，要求改善水环境的呼声很高。尤其是近几年沙尘暴频发、水污染加剧和干旱缺水，引起社
水资源评价
1~什么是水资源评价为什么要进行水资源评价 （1）水资源评价一般是针对某一特定区域，在水资源调查的基础上，研究特定区域内的降水、蒸发、径流诸要素的变化规律和转化关系，阐明地表水和地下水资源数量、质量及其时空分布特点，开展需水量调查和可供水量的计算，进行水资源供需分析，寻求水资源可持续利用最优方案，为区域经济、社会发展和国民经济各部门提供服务。 （2）水资源评价是水资源合理开发利用的前提，科学地评价本地区水资源的状况，是合理开发利用水资源的前提；水资源评价是水资源规划的依据，合理的水资源评价，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要的作用；水资源评价是保护和管理水资源的基础，水资源的保护和管理与水资源保护和管理的政策等的制定等一系列的根本依据就是水资源评价结果。 2~水资源评价分区的目的是什么如何进行水资源分区 （1）水资源评价分区的目的是把区内错综复杂的自然条件和社会经济条件，根据不同的分析要求，选用相应的特征指标，通过划区进行分区概化，使分区单元的自然地理、气候、水文和社会经济、水利设施等各方面条件基本一致，便于因地制宜有针对性地进行开发利用。 （2）尽可能保持流域、水系的完整性；供水系统一致，同一供水系统划在一个区域内；边界条件清楚，区域基本封闭，有一定的水文测验或调查资料可供计算和验证；基本上能反映水资源条件在地区上的差别，自然地理条件和水资源开发利用条件基本相似的区域划归一区；尽量照顾行政区划的完整性，按以上原则逐级分区，就全国而言，先按流域和水系划分一级区，再根据水文和水文地质特征及水资源开发利用条件划分二级或三级区。 3~水资源评价在水资源规划、管理中有何作用 水资源评价是水资源合理开发利用的前提，水资源评价是水资源规划的依据，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要作用，水资源评价对水资源规划具有指导意义，是保护和管理水资源的基础。 4~降水资料的收集与审查：资料收集：在分析计算降水量之前，应尽可能多地占有资料，这样才能得到比 较可靠的分析成果。因此，除了在水资源评价区域（流域或地区）内收集雨量 站、水文站及气象台（站）资料，还要收集区域外围的降水资料。 资料审查：（1）与邻近站资料比较：具体做法有两种，点绘逐年降水量等 值线图及多年平均降水量等值线图；相关分析法即绘制审查站年或月降水 系列同邻近站（单站或多站平均）的相应系列间的相关曲线图，对离差较 大的点据进行审查或修正。（2）与其他水文气象要素比较：年（时段）降 水径流关系法 5~资料的一致性审查：（1）单累计曲线法（顺时序）；（2）双累计曲线法（逆时序） 6~代表性分析：周期分析，差积曲线法，滑动平均值过程线法；稳定期与代表期分析，累计平均值过程线法 7~干旱指数：反映一个地区的干湿程度，用年蒸发能力与年降水量的比值表示 9~论述题：人类活动的水文效应，（1）人类活动对水平衡要素的直接影响：我国的用水量以农业用水量为主，故农业水利措施对水资源系统的影响最大，跨流域调水对区域水资源的影响更大，人类活 动对径流的时程分配以及对地表水、土壤水和地下水之间的相互转化都会产生很大的影响；人 类活动对水平衡要素的间接影响：水量平衡方程中任何一个因素发生了变化，其他因素必须随 之而变，这种自动的调节变化，就是人类活动间接影响所致，灌溉和排水：大规模的灌溉增大 了蒸发，减少了径流量，灌溉还能活跃水循环，增加降水量，增强“三水”转化，在有地下水 开采系统的地区，年净流量有可能增加，地表径流量则明显减少；水库等蓄水工程：对降水和 蒸发、径流、地下水、泥沙等均有影响；城市化：改变局部的小气候，对水文循环影响显著， 蒸散发的减少增加了径流量，整治河道可以增大泥沙的输送能力，不透水面积增加降低地下水 位；水土保持生态建设：有三项措施，林业措施，梯田，其他水土保持措施，对水文、气象等
水资源综合利用期末考试复习资料..
水资源综合利用期末考试复习资料 绪论 1、水资源的定义是什么？（名词解释） 答：是指与生态系统保护和人类发展密切相关，可以利用的，而又逐年得到恢复和更新的淡水，其补给来源于大气降水。 2、水资源的三个基本特征：有效性、可控性、再生性。 3、构成水资源的三个前提（要素）：可使用性、可获得性、可天然性。 4、水资源的五个特征：循环再生性、储量的有限性、时空分布不均匀性、利用 的多样性（综合性）、利害的两重性。 5、以水域地表面的相互位置关系（或者说是赋存条件）来划分，水资源划分为： 地表水资源、地下水资源。地表水资源分为：补给资源、储存资源。地下水资源有：补给量、储存量、消耗量。 第一章水资源开发利用概况 1、人类开发利用水资源大致可划分为那三个阶段？ 答：（1）、初期单一目标水资源开发，以需定供的自取阶段； （2）、多目标开发，以供定需，综合利用，重视水质，合理利用和科学管水阶段； （3）、与水协调共处，全面节水，治污为本、多渠道开源的水资源可持续利用阶段。 2、全球水资源面临的两个问题是什么？ 答：（1）、水资源短缺严重，供需矛盾尖锐； （2）、水源污染严重，“水质性缺水”突出。 3、我国水资源存在的主要问题有哪些？ 答：（1）、需水增长，供需矛盾尖锐； （2）、水资源浪费，用水效率偏低； （3）、水资源污染严重，水环境日益恶化； （4）、地下水过量开采，环境地质问题突出；
（5）、水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理。 4、水资源开发利用规划有哪些原则？并作简要解释。 答：（1）、全面规划原则；坚持全面规划，统筹兼顾，标本兼治，综合治理的原则； （2）、协调发展原则；水资源可持续利用要求水资源开发利用要与经济社会发展的目标、规模、水平和速度相协调； （3）、可持续利用原则；统筹协调生活、生产和生态环境用水，合理配置地表水与地下水，强化水资源的节约与保护，坚持“在保护中开发， 在开发中保护”的原则； （4）、因地制宜原则；根据各地水资源状况和经济社会发展条件，确定适合的模式与对策，提供各类用水的优先次序，明确水资源开发、利 用、配置、节约、保护、治理的重点； （5）、依法治水原则；在国家法律框架范围内，规划要适应社会主义市场经济体制的要求，突出政府宏观调控和市场机制的作用，客观分析水 资源管理的体制、机制、法制问题，规范和调节水事活动； （6）、科学治水原则；应用先进的科学技术，提高规划的科技含量和创新能力。 5、水资源开发利用规划类型有哪些？ 答：（1）、流域规划 （2）、跨流域水资源规划 （3）、区域水利规划 （4）、专门水资源规划 第二章水资源利用与供需平衡 1、水资源的利用涉及国民经济各部门，按其利用方式可分为：河道内用水和河 道外用水两类。 2、水资源可利用总量的涵义是什么？（名词解释） 答：其涵义是指，在可预见的时期内，在统筹生活、生产和生态环境用水要求的基础上，通过经济合理、技术可行的措施可资一次性利用的最大水量。3、可供水量的定义是什么？（名词解释）
水资源短缺风险综合评价思路
水资源短缺风险综合评价思路 1.风险度量的确定：风险度量v=用水量-供水量 若v>0，则存在风险，若v<0，则无风险。 计算自1979年至今2010年（2000年后的数据自己收集）的风险度量v，将风险度量大于0的求出平均值与标准差。 2.风险因子的确定： 通过计算各个影响因素与风险度量之间的相关系数，根据相关系数确定哪些影响因素为风险因子。其中风险因子的确定可以考虑题目提供的因子，关键是能够找到历年数据的因子，这些数据可以在北京2009统计年鉴上找，可以进入中国统计局网站和北京市统计局网站上收集。 3.利用多元线性回归分析方法建立北京市水资源短缺风险的综合评价模型 利用上述讨论的风险因子及逐步回归方法建立以风险度量为因变量，风险因子为自变量的多元线性回归模型。模型中最后剩下的自变量即为主要风险因子，这些自变量前的回归系数即为该变量每变化一单位对风险度量的影响程度有多大，从而确定该如何调控风险因子，使得风险降低。该模型可以指出如果这些主要风险因子不加控制，将会对风险度量产生多大的影响，实质即为一综合评价模型。 4.风险等级的划分 风险等级的划分可以根据1计算所得的风险度量的均值和标准差来确定，如果1中计算所得的均值>0，则说明近几十年均存在水资源短缺的情况，等级的划分可以考虑为：均值+标准差—风险较大，均值+2标准差—风险很大，均值+3标准差—风险非常大。这样可以根据各年的风险度量来确定落在哪个范围，以判断其实什么级别的风险。 5.北京市未来两年水资源短缺风险的预测 可以考虑建立以时间为自变量，风险度量为因变量的一元回归模型，该模型有可能是线性的，也可能是曲线的，看具体的数据做出来的图像来判断。根据该模型可以对未来两年的风险度量进行预测，说明未来两年将处于什么等级的风险。也可以建立风险度量的时间序列模型来说明。注意：所建的预测模型是考虑主要风险因子并未发生变化的情况下的情形，可见需要进行调控。
武汉市水资源可持续利用评价
第 14卷第4期2005年7月长江流域资源与环境 Resources and Environment in t he Yangtze Basin Vol.14No.4J uly 2005 文章编号:100428227(2005)0420429206 武汉市水资源可持续利用评价 曾 群1,2,蔡述明3 (1.华中师范大学地理系,湖北武汉430079;2.华东师范大学地理系,上海200062; 3.中国科学院测量与地球物理研究所,湖北武汉430077) 摘 要:水作为人类所需要的不可替代的一种自然资源,是社会经济持续发展的重要支撑之一。解决武汉市的水问题,直接关系到武汉市人民群众的生活,关系到社会的稳定,关系到城市的可持续发展。采用定量方法———层次分析法和综合指数法对武汉市水资源进行评价,找出近几年来武汉市水资源持续利用的趋势,为武汉市水资源的可持续利用提供可靠的依据。具体步骤是:首先采用层次分析法确定武汉市水资源可持续利用评价指标体系;其次,对武汉市各年代水资源评价指标分别赋值、确定权重;其三,按照加权相加的方法(即综合指数法)评定出武汉市各年代水资源利用得分;最后根据各年代分值的大小进行对比分析,得出武汉市水资源利用变化趋势。关键词:武汉市;水资源;可持续利用;评价文献标识码:A 1 评价的目的与意义 水资源开发利用既要实现显著的效益,又不至于造成社会和环境所不能承受的破坏,在争取实现最大效益的同时,使之对环境的有利影响最大,不利影响最小,在资源的利用和保护之间取得平衡,这就是水资源开发利用的可持续概念[1]。 水资源可持续利用是经济社会发展的战略问题,其核心是提高用水效率。解决武汉市的水问题,直接关系到武汉市人民群众的生活,关系到社会的稳定,关系到城市的可持续发展。这既是当前经济社会发展的一项紧迫任务,也是关系到现代化建设长远发展的重大问题[2,3]。 武汉市在过去的发展中出现了东湖水体污染、长江武汉段水质下降等水问题,严重影响了武汉市水资源可持续利用。以一些特定的指标来评判武汉市不同时期水资源可持续利用的状态,从时间上进行对比分析,不仅可以了解武汉市过去和现在水资源利用的状况,而且可以从对比分析中发现影响区域水资源可持续利用的因素,有的放矢地改进和实现武汉市水资源可持续利用。 2 评价的方法和步骤 2.1 武汉市水资源可持续利用评价的方法 对水资源可持续利用状况进行评价的方法很多,既有定性方法,也有定量方法。考虑到对武汉市水资源可持续利用进行研究的具体要求和评价可比性以及武汉市的具体情况,选择定性与定向相结合的方法,即多要素综合打分法(亦称为综合指数法),来确定武汉市水资源状况以及利用水资源的经济、社会、生态效益的好坏。考虑到水资源可持续利用本身就是比较的结果,具有相对性的特点,因此,水资源可持续利用评价是一种综合比较。在比较对象上,主要将武汉市各个时期的水资源利用状态进行比较。考虑到资料的收集和资料的可比性,选取1985年、1990年、1995年、2000年、2001年和2002年武汉市水资源以及利用状况的数据进行比较。2.2 武汉市水资源可持续利用评价的步骤[3]2.2.1 武汉市水资源可持续利用评价指标体系的确定 (1)水资源可持续利用评价的指标选取原则。城市水资源可持续利用指标体系是制定城市水资源 收稿日期:2004206207;修回日期:2004210228 基金项目:湖北省水利厅“湖北省汉江流域中下游水利现代化建设试点规划”项目资助. 作者简介:曾 群(1971～ ),女,湖北省五峰人,博士研究生,主要从事自然地理方面的教学和研究工作.
决策支持系统
决策支持系统 考生姓名：考生学号： 学院：专业： 考生成绩： 任课老师
水资源管理决策支持系统综述 摘要: 由于现今在我们地球，水资源是基础性的自然资源 ,是生态环境建设的控制因素, 同时又是战略性的经济资源。以水资源紧缺、水污染严重和洪涝灾害为特征的水危机已成为我国可持续发展的重要制约因素。因此，开发水资源综合管理决策支持系统对缓解水资源紧缺、遏制水污染、有效防治洪涝灾害有着重要的现实意义。现在，我们就了解一下几个特定地区的水资源决策支持系统。 关键词：水资源管理；决策支持系统；地理信息管理 一：辽河油田地下水资源管理决策支持系统 1.系统平台 地下水资源管理决策支持系统的开发要求系统平台具备良好的用户界面、方便灵活的查询工具、开放的用户接口以及数据格式的兼容性和开放性等几个主要因素。这里选择美国环境系统研究所发布的Arcview GIS 3. 3 作为基本平台,以可视化开发Visual Basic 作为系统的开发平台,通过建立在OCX 技术基础上的GIS 功能组件MapObject s 对GIS 进行组件式二次开发,以实现辽河油田地区地下水资源管理决策支持系统的各种功能。 2.技术路线 通过野外调查、资料收集、查阅文献、互联网检索采集信息, 建立相应的知识库和基础数据库, 以以系统理论、计算机科学、水环境科学、数值模拟理论、空间信息科学为理论依据, 以集成技术、数据库技术、组件开发技术、数值模拟技术及GIS 空间分析技术为支撑, 在VB开发环境下, 借助MapObjects 组件、专业应用控件及Access 数据库构建辽河油田地区地下水资源管理决策支持系统,实现信息管理、水质评价、水位和水量模拟预测以及结果分析等多个功能。 3.关键技术 3.1 集成技术 集成是指一个整体的各部分之间能够彼此有机、协调的工作, 以发挥整体效益, 达到整体优化的目的。集成技术包括硬件集成、软件集成、数据和信息集成、技术与管理集成、人与组织机构集成等。管理决策支持系统的建立一方面是基于GIS 软件与数据库软件的集成, 另一方面也是数据和信息的集成,方 括合理规划数据和信息、减少数据冗余, 更有效地实现信息共享、确保数据和信息的安全保密等。 3.2 数据库技术 组织完备、结构良好的数据库具有减少数据重复、避免数据的不一致、数据共享、强化数据的标准化,以及实现安全性的管理、完整性的维护, 使需求冲突获得平衡等优点。数据库技术可以对数据进行高效的管理。系统采用Microso ft Access 数据库软件对数据进行管理,运用Visual Basic编程软件进行数据库开发。 3.3 组件开发技术 组件开发技术属于GIS 二次开发方式中的集成二次开发, 是指利用GIS 工具软件生产厂家提供的建立在OCX 技术基础上的GIS 功能组件,在Visual Basic等编程工具编制的应用程序中,直接将GIS 功能嵌入其中,实现地理信息
某市水资源承载能力评价报告
某市水资源承载能力评价报告 各县区水利局： 为贯彻落实《水利部办公厅关于做好建立全国水资源承载能力监测预警机制工作的通知》(办资源(XX)57号)，根据省水利厅要求，我局组织编制了《XX市水资源承载能力评价报告》，现印发给你们，并就有关事项通知如下： 一、高度重视建立水资源承载能力评价工作。建立水资源承截能力监测预警机制是党中央、国务院全面深化改革的一项重大任务，是中共中央国务院《关于加快推进生态文明建设的意见》《生态文明体制改革总体方案》的重要内容，开展水资源承载能力是探索建立水资源预警机制预的重要基础，也是落实国家、省资源环境能力监测预警机制的一项重要内容，各县区要高度重视水资源承载能力评价工作，在现有评价成果的基础上，认真落实县域水资源承载能力评价工作。 二、严格水资源管控，制定和落实超载区域综合整治措施。各县区要根据水资源承载能力评价成果，严格落实水资源开发利用上线，严格水资源消耗总量和强度控制，大力开展节水型社会建设，积极推进节水减排，因地制宜地高效利用和有效保护水资源；积极利用当地地表水，外调水和非常规水源，替代地下水，认真开展超采区综合治理；对水功能
区纳污控制指标和水环境承载能力超截的水功能区和地区，要分析超载成因，制定和落实限制性措施，维护河湖健康，保障区域内水资源和经济社会可持续发展。各超载有关县区治理方案于2018 年5月底前上报市水利局。 三、积极研究和建立水资源预警机制工作。开展水资源承载力评价是严格水资源管理的基础，建立水资源承载能力动态监测预警机制，是强化水资源管理与保护的目标与任务。各县区要按照建立水资源承载能力预警的统一要求，加快水资源监控能力建设，完善水资源监测体系，建设水资源承载能力监测预警平台制定监测预警措施，力争2018年初步建立县级水资源承载能力动态监测预警机制，定期发布监测预警报告，对水资源承载负荷超过或接近承载能力的地区，实行预警提醒和限制性措施，构建政策引导机制和空间开发风险防控机制，促进水资源与人口经济均衡协调发展
水资源短缺风险综合评价 (1)
2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。 我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：
日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）： 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）： 全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：
水资源短缺风险综合评价 摘要 水资源短缺问题是影响我国发展的重大问题，本文针对水资源短缺风险问题找出了主要风险因子，建立了水资源短缺风险评价模型，对水资源短缺风险进行等级划分，并提出相应的有效措施规避风险。 对于问题一，我们建立主成分和灰色关联度分析模型，分析附表和相关资料，先确立了北京市水资源短缺风险的风险因素主要包括自然因素，即降雨量和常住人口，和社会因素，即农业用水，工业用水，第三产业及生活其他用水，污水处理率，城市绿化覆盖率。然后利用主成分分析得到个各个因子的贡献率，再利用灰色关联度分析，得到各个因子与缺水量的关联度的大小，基本与主成分分析一致，最后得到主要风险因子。 对于问题二，我们用综合评价的RSR 模型,对模型一所确定的主要风险因子做相应高优和低优指标处理，并对北京市水资源短缺进行风险等级划分。最后对主要风险因子进行调控，来降低风险等级。 对于问题三，我们建立 模型，要对北京市未来两年水资源的短缺风 险进行预测，我们通过对主要风险因子进行预测，并对预测模型进行后验差检验，然后再用RSR 模型，给未来的两年划分风险等级。 对于问题四，我们通过分析上面的数据和查找相关资料，给北京市水行政主管部门写一份建议报告。 关键词：主成分分析 灰色关联度分析 RSR 模型 (1,1)GM 模型 后验差检验 (1,1) GM
水资源可持续利用论文
淮河水资源可持续利用研究 【摘要】水是人类社会经济发展的基础自然资源，也是人们生存、生活不可替代的生命源泉。随着淮河水资源环境的恶化，水资源危机已经成为影响淮河流域经济社会发展的制约因素。本文对淮河水资源的可持续利用进行了研究。 【关键词】淮河水资源可持续发展 一、淮河水资源概况 淮河是我国第三大河流，发源于河南南部的桐柏山，全长1000公里，流域面积27万平方公里，西起伏牛山，东临黄海，北至黄河堤和沂蒙山脉，南以大别山和皖山余脉与长江流域分界，跨豫、皖、苏、鲁4省。流域西部、西南部以及东北部为山区、丘陵区，其余为广阔的平原地区。 淮河流域多年平均降雨量为2390亿立方米；平均地表水资源量621亿立方米，仅占全国地表水资源量的2.2%；浅层地下水资源量374亿立方米，占全国地下水资源量的4.5%，扣除两者重复部分，水资源总量854亿立方米，占全国水资源总量的3.0%。目前，淮河流域水资源利用率73.7%，全流域人均水资源488立方米，是全国人均水量的18%，每公顷平均水量为4935立方米，仅占全国每公顷平均水量的19%，水资源相当贫乏。 二、淮河水资源利用的现状 淮河流域是我国水资源开发较早较多的一个地区。建国后随着大量水利工程的兴建，该流域已形成蓄、引、提、抽、调等水利体系。目前，淮河流域各类水资源工程的总供水能力约为500亿立方米。其中，地表水250亿立方米，利用率40%；利用地下水90亿立方米，利用率31%；利用长江水110亿立方米，黄河水50亿立方米。在保证率50%，75%和95%的年份，可供水量仅及需水量的76%，71%和52%，平水年份缺水12亿立方米，中等干旱年份缺水40亿立方米，特枯年份缺水高达114亿立方米。流域内超过666.7万hm 2 的有效灌溉面积中，每年实灌面积一般只有533.3万hm 2 左右，只占淮河总耕地面积的40%左右。在水资源使用量中，农业用水占80%以上。该流域水资源开发利用量约占全国的1/9。
水资源利用效率评价模型
摘要 随着科学事业的逐渐发展，厂房高楼的逐渐增多，水短缺问题越来越严重。随着人类的破坏，虽然地球71%表面覆盖的是水，但是其实淡水资源只占了地球总水量的2%左右，而可被人类利用的淡水总量只占地球上总水量的十万分之三，占淡水总蓄量的0。34%。针对该问题，本文从水资源的利用效率分析，对中国各省分水资源效率情况进行评价。 对于问题一，就产业水资源效率方面而言，万元GDP用水量就是衡量用水效率的指标。下文通过单位用水产值使用万元GDP用水量来计算水资源利用效率，针对不同行业，就该行业的GDP越大，而用水量越少，说明该行业用水效率越高。在考虑工业和农业用水效率时，由于不同行业之间水资源利用效率没有可比性，本文考虑引入产业的水资源利用效率系数来反映某区域的工、农业效率水平，这样就可以进行该区域农业和工业水资源利用效率的比较。 对于问题二，综合评价水资源效率是一个全面的，复杂的问题。对于该类问题，本文通过建立经典的层次分析模型对其进行全面评价。首先考虑原数据单位不统一的问题，本文使用无量纲化方法对数据进行预处理；然后分析问题中所给的8个水资源指标，发现在8个指标中只有农业万元GDP用水量、工业万元GDP用水量、人均COD排放量和人均生活用水量对水资源效率产生直接影响，为此本文只选取这4个指标建立层次分析模型。考虑到我国的国情水资源可持续发展，本文分别建立以经济为主和以生态为主的层次分析模型，并使用DPS 统计系统对层次分析模型进行求解。通过两个评价系统对各省份进行不同的排序，并比较不同的偏重的情况下各省的排名。通过比较表分析并对部分省提出合理用水，并提出节水意见。 对于问题三，考虑到问题二建立模型方案层中的评价指标较少，为了根据精确的评价各省份的水资源利用效率情况。通过查阅资料，本文适当的加入新的指标，并通过层次分析发建立优化的层次分析模型。通过建立的模型求解出各指标的权向量。 对于问题四，通过查阅《2009中国年鉴》以及《中华人民共和国水利部公报2010年第1期》找到对应水资源指标数据，利用求解问题三时建立的优化层次分析模型对2008年中国各省的用水情况进行分析评价，最后本文针对求解数据提出提高水资源利用效率的若干建议。 关键词：层次分析模型，无量纲化方法，可比性，权向量，预处理 1 问题重述 我国淡水资源总量为万多亿m3，人均仅有2200m3，为世界平均水平的1/4，是全球13