基于组合赋权模糊物元可拓模型的渭河流域甘肃段河流健康评价

从水文完整性、化学完整性、形态结构完整性、生物完整性及社会服务功能5个准则层出发,构建了渭河流域甘肃段河流健康评价指标体系;采用基于改进层次分析法和Critic法的组合赋权法和模糊物元可拓模型计算河流健康状况评价等级,对渭河流域甘肃段河流健康状况进行了评价,并结合障碍诊断模型,分析了该研究区域河流健康突出问题。结果表明：2017—2019年渭河流域甘肃段干流河流健康等级均为亚健康状态,且呈现小幅好转趋势;5个准则层中化学完整性表现最差,流域治理应重点关注河流水质治理;评价河段的敏感度指标与水文、化学、生物完整性相关,是提高河流健康水平最有效的敏感因子。     

近50年来滦河流域径流演变规律研究

根据滦河主要代表站沟台子、三道河子、滦县的1950年-2009年天然径流资料,运用滑动平均法、Mann-Ken-dall法及小波分析方法,分析了滦河天然径流演变规律。结果表明:滦河流域1950年-2009年3个代表站的径流量均呈下降趋势;沟台子站在1960年发生一次径流减少突变,三道河子站在1967年发生一次径流减少突变,而1988年后滦县站呈现出较显著的突变,径流突变特性与变化环境下的极端气候事件有直接关系;滦河上游径流主要存在28a显著变化周期,中、下游径流分别存在27a和30a显著变化周期。     

面向生态的陕西省渭河流域水资源合理配置

结合陕西省渭河流域的水资源开发利用现状,对其水资源优化管理进行研究。通过分析流域社会经济发展的特点及生态环境形势,以定额法为基础对2020年流域的生活、生产和生态需水进行了预测。根据系统概化图和配水目标,综合考虑水资源配置中的生态指标、社会指标和经济指标,建立了面向生态的水资源合理配置模型。将混沌优化算法与遗传算法相结合对模型进行求解,结果表明:陕西省渭河流域2020年75%保证率下的缺水率为18.1%。     

考虑生态需水量的汾河梯级水库联合调度研究

采用湿周法、Tennant法、频率曲线法等生态需水计算方法,计算汾河的生态基流量,综合考虑河道下渗、植被需水等因素,提出合理的汾河上中游的生态需水要求。在此基础上,建立汾河水库与汾河二库联合调度模型,制定合理的、考虑生态的水库调度规则。考虑近年来引黄水量增加,运用遗传算法对调度线进行优化,以提高水资源利用率。     

水资源配置对水资源承载能力影响研究

为了解区域水资源承载状态和社会经济发展潜力,需明确水资源支撑社会经济规模的阈值。通过辨析水资源承载能力与水资源优化配置的基本内涵,进一步阐述了水资源承载能力的计算方法。选取南京市为研究区,以2015年为典型年,计算水资源配置后南京水资源承载能力,结合水资源承载度计算结果,分析南京市水资源承载状态,结果表明水资源配置有效提升了南京市的水资源承载能力,缓解了水资源承载压力。     

结雅、布列亚水库对黑龙江防洪需求的响应

为定量研究结雅水库和布列亚水库对黑龙江干流防洪需求的响应,以2013年黑龙江大洪水为例,基于马斯京根理论构建了河道洪水反向演算模型,分别以奇克站、乌云站和勤得利站为流域控制站点,分析计算结雅水库和布列亚水库对奇克、乌云和勤得利三站的防洪需求响应。位于俄罗斯结雅河上的结雅水库和布列亚河上的布列亚水库对黑龙江干流洪水具有明显的削峰、错峰作用;干流不同站点对水库的错峰要求不同,结雅、布列亚水库应分别进行错峰调度,将支流洪峰与干流洪峰错开,保障干流安全。     

基于WebGIS的洪泽湖地区动态洪涝管理信息系统

洪泽湖承泄淮河上中游15.8万km²的洪水,周边地区地形以平原洼地为主,常受洪涝灾害影响。为了降低区域洪涝风险、减少洪灾损失,针对外河洪水、区域洪水及暴雨内涝3类风险源构建了洪水演进模型,在此基础上基于WebGIS开发了B/S结构的动态洪涝管理信息系统,采用动态图层技术生成了动态洪水风险图。实现了对规划与模拟工况下的雨水情信息、静态与动态洪水风险信息和受灾损失信息的综合管理以及二维洪水演进过程的动态显示,有助于加强区域洪涝管控与制定避险转移方案。     

基于尺度划分的滦河河流生态健康评价

为提高河流管理质量,在已有河流生态系统健康研究的基础上,提出了基于尺度划分的河流健康评价理论。以滦河为例,建立了其上游、中游和下游的评价指标体系,通过构建改进的模糊物元可拓模型对滦河河流生态健康进行了评价。结果表明:滦河上游、中游、下游均存在一定程度的不健康,滦河全河总体为轻度疾病状态,评价结果与实际相符。因此,本文方法具有合理性和有效性,可用于其他区域的河流生态健康评价。     

基于改进遗传算法的水库群防洪优化调度

为解决标准遗传算法(SGA)在处理高维复杂问题中寻优能力不足、计算时间过长、易早熟的问题,首先改进映射规则,仅选择部分决策变量进行编码,采取新的映射规则将其解码映射至解空间,实现高维问题的降维;其次使用针对不同约束条件的自适应罚函数对算法收敛性进行改进;最后以北方某流域并联水库防洪调度为例,建立防洪优化调度模型,并运用改进遗传算法进行求解。结果表明,该方法在解决高维复杂水库群防洪优化调度问题时具有求解速度快、寻优结果好的优点,有一定的实用性。     

基于生态功能分区的黑河市生态系统健康综合评价

为了综合评价自然社会条件显著分异的黑河市的生态系统健康状况,基于生态功能分区方法,将其划分为嫩江平原农牧生态功能区(Ⅰ)、小兴安岭山地森林生态功能区(Ⅱ)和黑龙江沿江平原农耕生态功能区(Ⅲ)3个评价单元,并从自然环境、社会进步、经济发展及景观格局4个方面构建了适用于各生态功能区的子评价体系,结合遥感技术与改进的模糊物元可拓模型评价分析了黑河市2015年的生态健康状况。结果表明,黑河市生态系统整体状况为健康,其中生态功能区Ⅰ、Ⅱ均为健康,但生态功能区Ⅲ为亚健康。