基于云模型的城市水安全评价

城市水安全评价是城市进行水资源规划和保护的基础。为了确定城市水安全的状态,以南京市为例,构建了城市水安全评价的指标体系。采用基于博弈论的组合赋权法确定各指标的权重,并利用云模型理论构建评价模型,对2015年南京市及其6个分区的水安全进行评价。结果表明:2015年南京市水安全状态处于"基本安全"的水平,6个分区中高淳处于安全的状态,其他5个分区处于基本安全的状态。     

郑州市水安全模糊综合评价

针对目前郑州市水安全现状,提出以水供需安全、水环境安全、社会经济安全和灾害防治安全作为水安全评价的准则,选取代表性指标构建水安全评价指标体系,运用模糊数学方法对郑州市的水安全状况进行分区综合评价。结果表明:2000年和2005年郑州市的水供需安全度较低;灾害防治安全度变化较大,具有一定的随机性;环境和社会经济安全度处于稳定水平;2000年郑州市水安全隶属于基本安全的临界状态,2005年较2000年有所提高,处于基本安全状态以上。     

基于层次分析法的郑州市水安全综合评价

基于最严格水资源管理制度中"三条红线"约束条件,构建城市水安全量化指标体系,应用层次分析法确定指标权重,并对郑州市2013—2017年的水安全状况进行了综合评估,同时分析了影响郑州市水安全的主要原因。结果表明:2013年郑州市水资源处于极不安全状态,2014年处于不安全状态,2015年之后随着南水北调中线工程通水,城市污水处理率逐步提高等因素使得郑州市水安全综合评价值不断提高,水安全状况逐渐好转。     

城市水安全指数及其评价标准

考虑现有水安全定义以及水安全系统的特征,在尝试给出城市水安全定义的基础上,从城市规模、防洪安全、供水安全以及水环境安全4个方面,构建了针对南方湿润地区的城市水安全评价指标体系以及评价标准,并选用层次分析法确定了各指标的权重。借鉴边际效益递减原理,利用指数型功效函数实现了指标的标准化。引入协调度和发展度的概念,用于衡量水安全系统及其子系统发展的有序性、稳定行和协调性。利用该模型对武汉市2003年-2009年水安全状况进行了评价,计算结果表明,水安全目前处于"相对安全"状态,并且有逐年改善的趋势。实例应用结果验证了该模型的可行性与有效性,在城市水安全评价中有一定应用价值。     

基于层次分析法的成都市水安全评价

为了研究成都市水资源的可持续发展现状,在PSR模型的基础上,充分结合成都市的实际情况建立了城市水安全评价指标体系,采用层次分析法计算各指标的权重,最终得出成都市水安全评价综合指数,并使用相关分析方法,对未来水安全情况进行预测。结果表明:2005年-2013年成都市水安全状况均处于安全状态。为了进一步保证社会、经济、资源、环境的协调发展,提出了如下建议:采取措施来提高市民的节水意识;加大技术投入,建立节水型城市;实现水资源的合理利用,提高水资源的利用率;增加环境投资,提高工业和生活污水处理率;完善城市水资源管理系统和预警机制,提升应对突发性水环境事件及水资源问题的能力。     

基于边际效益递减原理的城市水安全评价方法

通过对城市水安全内涵的剖析和系统分析,将城市水安全系统分为支持子系统、协调子系统和防洪子系统,建立了逻辑清晰、层次分明的评价指标体系,并选用层次分析法确定了各层次指标的权重。在分析指标变化对城市水安全的影响规律的基础上,借鉴边际效益递减原理,建立了一种新的指标评价方法与模型。利用所确立的评价方法,对昆明城市水安全的现状及趋势进行了评价与预测,其得分为0.574,处于"不安全"状态,且有恶化趋势。该评价结果与实际基本相符,表明该方法体系有效、可靠,可用于城市水安全的评价研究。     

基于SD-BC方法的郑州市水安全量化研究

随着经济社会快速发展,许多城市水资源供需矛盾日益尖锐,并引发严峻的水安全问题。以郑州市为研究对象,开展郑州市水安全量化研究。首先,在对城市水安全影响因素分析的基础上,通过供-用-耗-排水等人事活动将社会、经济、生态环境等子系统有机联系起来描绘水安全系统,进而构建了城市水安全系统框架体系;其次,将系统动力学方法(System Dynamic,SD)与反馈机制(Backcasting,BC)相结合,建立了耦合水资源系统、社会经济系统和生态环境系统的水安全系统的SD-BC仿真模型;最后,根据郑州市水资源条件与城市社会经济发展的情况,以2014年为基准年对2015—2025年的水安全系统状况进行模拟预测,并评价郑州市水安全度大小,提出水安全保障措施建议,为优化配置水资源、保障城市水安全提供理论依据。     

水安全指数编制及水安全状况评估研究

水安全是涉及国家长治久安的大事,也是一个多目标、多体系、多内容的复杂综合问题,有必要构建一个综合性的评价指数,用于直观、简便、科学评估我国水安全的总体状况,支撑和推动国家水安全战略精准实施。文章总结和梳理了水安全、水安全指数的定义和内涵,论述了编制水安全指数的重要意义,构建了水安全指数评估的指标体系,包括具体指标、权重确定、测算方法等。在确定典型年份(2010年和2015年)和典型省份的基础上,利用已构建的水安全指数指标体系及相关权威数据,开展了典型年水安全指数及4个分指数测算,分析评估了全国及典型省份的水安全状况。结果显示,2010年和2015年全国及典型省份的水安全处于初步安全和基本安全状态,2015年全国的水安全指数比2010年有所提高,表明经过"十二五"水利改革发展建设,我国水安全状况得到较好地改善。     

滨湖城市水安全风险评估——以南昌市为例

水安全风险评价是城市水安全保障得重要科学依据,由于滨湖城市"城—湖"面积呈竞争关系,城镇化的快速发展导致其水安全问题尤为突出。为评估滨湖城市的水安全风险,在充分分析南昌市经济社会、水质状况、生态环境三个方面对水安全影响因素的情况下,建立包括指标体系构建、安全等级确定和安全风险评估三大模块的城市水安全风险评估模型。以南昌市为例,系统评估南昌市水安全风险,结果表明:(1)森林覆盖率是滨湖城市水安全风险最主要的影响因素,其次是人均水资源量和人口自然增长率;(2)GDP增长率、水资源开发利用率、COD_(Mn)等指标与滨湖城市水安全风险呈负相关作用,其余指标与水安全风险呈正相关作用;(3)不同影响因素在同一等级区间对水安全风险的作用效果不同,同一影响因素在不同等级区间对水安全风险的作用效果也不同,大部分指标在位于中间等级时对水安全风险影响最大。     

基于水贫困指数的安徽省水资源安全评价

本文基于水贫困指数概念模型构建了安徽省水安全评价指标体系,并采用改进的标准化方法对分指标进行标准化处理,从资源(R)、途径(A)、利用(U)、能力(C)和环境(E)5个分指标方面入手,对安徽省2009—2019年的水资源安全进行综合评价。结果显示:安徽省近10年的水安全状态为基本安全;有3年的水贫困指数显示为不安全等级,水安全状态整体向好的方向发展;水资源和水环境系统与社会经济发展基本能够协调。水贫困指数可以对安徽省进行水资源安全评价,为水资源合理开发利用提供参考。     

基于PSR—物元模型的水生态文明评价研究——以南昌市为例

水生态文明评价指标体系是衡量水生态文明城市建设的技术手段,为建设生态文明城市提供理论参考。在综述国内评价体系相关文献基础上,本文采用PSR概念框架构建了评价指标体系,运用层次分析法和熵权法来判断评价指标的权重,引入物元分析法对城市水生态文明建设进行综合评价,分别从水生态的水资源、水生态、水利用、水管理和水文化5个方面入手,构建评价指标综合体系,并以南昌市2006-2015年为实例进行评价,结果表明:2006-2008年的水生态文明级别为"一般",2008-2013年的水生态文明级别为"较好",2014-2015年的水生态文明级别为"好"。南昌水生态文明城市发展态势可观,大部分指标和等级逐年提升,水生态文明城市建设工作进展顺利。     

基于三角模型的城市水资源安全动态评价——以广州市为例

以广州市为研究对象,运用三角模型,建立评价指标体系,通过熵权法计算各指标的权重,分别计算得到水资源健康安全、水资源发展安全和水资源保障安全3组综合指数,在此基础上计算出各指标的影响度。从时间序列上对2010-2016年广州市水资源安全进行评价,并对其主要影响因子进行分析。结果表明:广州市水资源安全综合指数处于极安全-较安全之间。影响广州市水资源安全的限制性因子主要是居民可支配收入、三产总产值比例、城市化率。综上所述,广州市水资源现状为较安全,此研究将为改善城市水资源安全状况提供科学依据。     

水资源效益与城乡供水一体化发展耦合效应分析——以洛川县为例

为了研究水资源效益与城乡供水一体化发展之间的协调程度,以延安市洛川县为例,在建立水资源效益系统和城乡供水一体化发展系统的评价指标体系的基础上,运用脉冲响应函数(IRF)、耦合度及耦合协调度模型等方法对洛川县水资源效益系统与城乡供水一体化发展系统进行耦合效应分析。结果表明:节水灌溉面积的增加与城乡供水一体化发展水平的提高彼此之间具有相互促进作用,农业万元GDP用水随着城乡供水一体化发展水平的提高先是持续减小,后有所增加,而城乡供水一体化发展水平对农业万元GDP用水增大的响应却相反;2007-2015年洛川县水资源效益综合评价指数整体呈增大趋势,城乡供水一体化发展综合评价指数逐年增大,且两者之间相关系数高达0.965;洛川县水资源效益系统与城乡供水一体化发展系统之间耦合度均在0.4~0.5之间,耦合协调度逐年提升,从2007-2010年的失调阶段发展到2011-2015年的协调阶段。     

基于隶属度修正的加权马尔可夫链的降水预测

应用Fisher最优分割法将榆林地区1951—2015年的年降水序列划分为9个状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以属于同一状态的所有降水量的均值作为聚类中心,应用模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means,FCM)算法中的隶属函数计算隶属度,以隶属度向量作为预测时的初始状态向量。该模型逐年预测了榆林市2006—2015年的降水状态,结果全部与实际情况一致。基于马尔可夫链的预测结果,采用模糊集中的级别特征值理论分别预测了2006—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在10%以内,初步表明基于隶属度修正的加权马尔可夫链模型是合理可行的。     

基于风险的济南市水生态安全评价

为更准确全面地评价区域水生态安全,在传统的水生态安全评价方法的基础上引入了风险因素,探讨了基于风险的水生态安全的含义、特点和内容。以济南市为例,基于层次分析法,从风险、状态和响应3个方面建立了区域水生态安全评价指标体系,并结合综合指数法与模糊综合评判法的评价结果,最终给出各区域的安全状态。结果表明,济南市安全度居中,改变区域生态现状并采取有效措施控制其演变趋势,对区域水生态安全有重要意义,所提出的基于风险的水生态安全评价方法切实可行,可为其他区域水生态安全研究提供科学依据。     

基于主成分分析的GA-BP模型在城市需水预测中的应用研究

针对城市需水预测模型中需水量影响因子多、影响因子之间普遍存在多重共线问题,以及BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出一种由主成分分析、遗传算法及BP神经网络三者相结合的改进预测模型。以泰州市为实例,建立以主成分分析筛选需水量主要影响因子,遗传算法优化BP网络连接权值和阈值的需水预测模型,预测结果与BP神经网络预测模型预测结果做对比。结果表明:改进预测模型对泰州市2003-2014年需水量预测的平均相对误差为0.564%,最大相对误差为1.681%,精度优于BP神经网络预测模型;改进预测模型预测值与实际泰州市需水量吻合良好且训练速度更快、预测精度更高,可作为需水预测的一种有效方法。     

基于熵权TOPSIS法的海绵城市建设绩效评价——以河南省鹤壁市为例

海绵城市的建设可有效缓解城市雨水洪涝现象。为科学有效地评价海绵城市建设的现状,提高海绵城市建设的绩效水平,构建了包括水生态、水环境、水资源、水安全、建设制度及执行、显示度在内的6项一级指标和22个二级指标的海绵城市绩效评价指标体系,并提出了基于熵权和TOPSIS法的海绵城市绩效评价模型。运用所建立的评价模型对全国海绵城市建设试点城市鹤壁市的海绵城市建设绩效进行了评价。评价结果表明:鹤壁市海绵城市建设水平为良好,与国家发改委对鹤壁市海绵城市中期绩效考核结果基本一致。     

基于集对分析与可变模糊集的城市水资源安全评价

城市水资源安全定量评价对于制定合理的城市水资源发展战略,促进水资源可持续利用,实现社会经济可持续发展圴具有重要的意义。为此,建立了包括水量安全、水环境安全和社会经济安全3个子系统在内的城市水资源安全评价指标体系。借助于层次分析法和熵值法得到了评价指标的组合权重,构建了集对分析与可变模糊集耦合的城市水资源安全评价模型,并以广州市为例,应用该模型分析了2004～2014年广州市水资源安全状况及其主要障碍因子。分析结果表明:广州市水资源安全水平总体上在不断提高,安全级别从较不安全上升至临界安全水平;水量安全是影响广州市水资源安全的首要因素,人均水资源量、产水模数、客水比例等是阻碍水资源安全水平提升的主要障碍因子。评价模型能够较客观地反映城市水资源安全的时序演变特性和主要制约因素,评价结果比较贴近实际情况,可为城市水资源安全评价提供一种有效可行而又直观的方法。     

基于WPI模型的重庆市水资源安全分析

为综合评价重庆市水资源安全情势,分析多重背景下水资源安全影响因素,以WPI模型构建水资源安全评价指标体系,该体系分为5个子系统资源(R)、途径(A)、效率(U)、能力(C)和环境(E)。采用加权函数法计算1997—2013年重庆市水资源安全综合评价指数和5个子系统得分值,并利用因子分析法进行对比分析;建立水资源安全因素判定模型,对子系统进行优等、中等、劣等因素划分。结果表明重庆市水资源安全值呈阶梯式上升,趋势系数为0.022 8 /a,水资源安全状况趋于好转,并且与因子分析对比结果基本一致;但各子系统时序变化差异较大,途径和能力子系统分值逐年上升,资源和环境子系统分值比早年有所下降,该阶段的效率子系统分值变化不大;因素评判结果显示,途径因素和能力因素随着时间推移而不断提高,从劣等因素变为优等因素,但资源和环境因素却逐渐演变为重庆市水资源安全的劣等因素,效率因素降为中等因素。未来重庆市水资源安全存在一定风险,需加强水资源管理和水环境改善,提高公民节水意识来加以防范。