水土資源生態(tài)安全與人們的生活質(zhì)量息息相關。該研究從自然、經(jīng)濟、社會安全3個方面建立評價指標體系,利用各評價指標對水土資源生態(tài)安全的貢獻率來確定指標的權重,引入物元可拓理論,將水土資源綜合效益特征及對應的特征量值作為物元,對黑龍江、吉林、遼寧地區(qū)水土資源生態(tài)安全進行評價。結(jié)果表明:2005、2010、2015年生態(tài)安全等級先上升后下降,經(jīng)濟安全等級低于生態(tài)安全等級,自然、社會安全等級高于生態(tài)安全等級。其遼寧生態(tài)安全最好,黑龍江生態(tài)安全狀況最差。森林覆蓋率、工業(yè)萬元產(chǎn)值耗水量、自來水普及率等指標對生態(tài)安全貢獻最大。農(nóng)業(yè)用水比例、工業(yè)萬元產(chǎn)值耗水量、環(huán)保投資比例等指標安全等級低下,阻礙該地區(qū)的水土資源生態(tài)安全發(fā)展。該評價結(jié)果可為當?shù)卣碍h(huán)保部門政策制定提供理論依據(jù)。

以云南省16個州市為例進行實例研究,提出風力驅(qū)動優(yōu)化(wdo)算法-投影尋蹤(pp)水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價模型,構(gòu)建布谷鳥搜索(cs)算法、差分進化(de)算法和粒子群優(yōu)化(pso)算法優(yōu)化的pp模型作對比,進行水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價。從水資源、經(jīng)濟、社會和生態(tài)系統(tǒng)遴選20個指標構(gòu)建區(qū)域水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價指標體系,并基于指標系列均值及標準差構(gòu)造\"絕對協(xié)調(diào)\"~\"極不協(xié)調(diào)\"6個等級的水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價標準,應用wdo-pp、cs-pp、de-pp和pso-pp模型對實例協(xié)調(diào)度進行評價及分析。結(jié)果表明:dwo算法優(yōu)化pp模型獲得的適應度值和最佳投影方向均優(yōu)于cs、de和pso算法,具有較好的求解精度和全局極值能力。wdo-pp模型對昆明、玉溪兩市以及怒江、德宏、西雙版納、迪慶4州的水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價為\"協(xié)調(diào)\

從生命安全、經(jīng)濟安全、社會安全和生態(tài)安全4個方面選取20個指標構(gòu)建區(qū)域水安全動態(tài)評價指標體系和分級標準.利用自治粒子群優(yōu)化(agpso)算法尋優(yōu)最大熵投影尋蹤(mepp)技術最佳投影方向,提出agpso-mepp水安全評價模型,并分別構(gòu)建加速粒子群優(yōu)化(apso)算法、慣性權重線性遞減粒子群優(yōu)化(ldwpso)算法和基本粒子群優(yōu)化(pso)算法-mepp模型作對比模型對云南省2006-2015年及2020年水安全進行評價.結(jié)果表明:agpso尋優(yōu)mepp目標函數(shù)獲得的最優(yōu)值、最差值、平均值和標準差均優(yōu)于apso、ldwpso和pso算法,具有較好的全局極值尋優(yōu)能力;agpso-mepp模型對云南省2006-2013年水安全評價為\"不安全\

在總結(jié)前人研究成果的基礎上，根據(jù)對區(qū)域水資源承載能力內(nèi)涵的理解，建立了基于四元聯(lián)系數(shù)的區(qū)域水資源承載能力評價模型。四元聯(lián)系數(shù)是集對分析中三元聯(lián)系數(shù)基礎上的深化，將三元聯(lián)系數(shù)中不同的部分分為偏同異和偏反異。將四元聯(lián)系數(shù)應用于區(qū)域水資源承載能力評價，用聯(lián)系度描述評價對象與評價標準之間的關系，其結(jié)果簡便直觀，能清晰地反應評價對象和評價標準間的聯(lián)系。對日照水資源與承載能力狀況進行評價，評價等級為“中等”，與模糊分析法的評價結(jié)果一致。

介紹了模糊聚類分析的基本原理和計算步驟,并利用該分析方法對山東省17地市的水資源承載能力進行評價.評價結(jié)果表明:淄博市、威海市、青島市、濰坊市、濟寧市、日照市、棗莊市、萊蕪市、煙臺市和臨沂市等10個地市的水資源承載能力較高,而其它7地市的水資源承載能力相對較低.

水資源安全是中國新型城鎮(zhèn)化進程的重要保障.基于dpsir理論框架構(gòu)建了新型城鎮(zhèn)化進程中的水資源安全評價指標體系.利用熵權法對新型城鎮(zhèn)化進程中我國2010—2015年30個省的水資源安全進行評價,討論了東部、中部和西部水資源安全形勢的差異.結(jié)果表明,東部水資源安全程度最高,中部水資源安全程度最低.最后,基于評價結(jié)果提出了水資源管理的建議,認為應該繼續(xù)推進人口城鎮(zhèn)化建設、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級、提高用水效率、提升廢水處理技術水平.

水資源安全是中國新型城鎮(zhèn)化進程的重要保障。基于dpsir理論框架構(gòu)建了新型城鎮(zhèn)化進程中的水資源安全評價指標體系。利用熵權法對新型城鎮(zhèn)化進程中我國2010—2015年30個省的水資源安全進行評價,討論了東部、中部和西部水資源安全形勢的差異。結(jié)果表明,東部水資源安全程度最高,中部水資源安全程度最低。最后,基于評價結(jié)果提出了水資源管理的建議,認為應該繼續(xù)推進人口城鎮(zhèn)化建設、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級、提高用水效率、提升廢水處理技術水平。

水資源是一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定的基礎。水資源利用評價研究對分析區(qū)域水資源問題、制定合理的水資源戰(zhàn)略具有重要意義。論文引入水足跡理論,構(gòu)建區(qū)域水足跡結(jié)構(gòu)、效益、生態(tài)安全以及可持續(xù)性指標體系,對區(qū)域水資源的利用現(xiàn)狀和可持續(xù)性進行評價分析,并以大連市為案例對其水資源利用情況進行評價,結(jié)果表明該評價方法簡便直觀、合理可行。

對聯(lián)合站原油罐區(qū)存在的火災、爆炸原因進行了分析,建立了池火災計算模型。以某聯(lián)合站內(nèi)原油罐區(qū)為主要研究對象,運用南京安元軟件中的池火災計算模型,模擬發(fā)生池火災事故時可能造成的危害,得出了輻射熱通量隨距離的變化關系,以及死亡、重傷、輕傷、財產(chǎn)損失和人員安全半徑,可為聯(lián)合站的安全管理和應急救援機制的建立提供理論依據(jù)。

以屬性識別理論為基礎,建立了水資源承載能力綜合評價屬性識別模型。結(jié)合淮河流域水資源承載能力的綜合評價,并與其他評價方法的評價結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明:①屬性識別模型可以有效地解決水資源承載能力綜合評價問題,且設計合理、計算簡單;②淮河流域水資源開發(fā)已接近區(qū)域水資源承載力,因此開發(fā)潛力不大。

通過對模糊綜合評價的研究及其在安全評價中的應用,總結(jié)并建立了廣義模糊綜合安全評價模型。該模型通過對影響評價系統(tǒng)的因素進行分類、整理,并分配其權重,對每個因素進行打分,將模糊的安全信息定量化,然后通過模糊數(shù)學的方法計算出系統(tǒng)的得分,從而對系統(tǒng)的安全狀態(tài)進行評價,并應用該模型對某鐵路橋梁進行了安全現(xiàn)狀評價。

一、飲水安全的概念和內(nèi)涵(一)絕對飲水安全飲水安全指居民能及時、方便地獲得足量、清潔的生活飲用水,還必須是老百姓能夠承受的(在群眾支付能力內(nèi))生活用水。飲水安全是人類安全

構(gòu)建水資源安全評價指標體系,是對水資源安全評價的前提條件。從水資源安全概念內(nèi)涵入手,概況了水資源安全的影響因素,結(jié)合指標體系的構(gòu)建原則,并歸納水資源安全評價中常用的指標體系,建立水資源安全評價指標體系。對正效益指標數(shù)據(jù)和負效益指標數(shù)據(jù)進行無量綱化處理,利用雷達圖法獲得指標數(shù)據(jù)所圍成雷達圖的面積,與臨界安全和安全所圍成雷達圖的面積相比較,最終確定水資源安全狀況。以六盤水為例,進行實例研究,指標含義明確客觀,評價結(jié)果符合客觀實際,為水資源安全評價提供了依據(jù)。

鑒于建筑施工安全評價的復雜性和不確定性,將集對分析理論引入物元模型中,構(gòu)建了五元聯(lián)系數(shù)物元模型與偏聯(lián)系數(shù)物元模型,使物元模型中對事物特征不確定性的分析得以實現(xiàn)。運用該模型對某建筑施工項目進行了綜合風險評價,使建筑安全評價中的確定性分析與不確定性分析相結(jié)合,實現(xiàn)了對建筑施工項目的安全評價與風險預測。結(jié)果表明,基于集對分析的聯(lián)系數(shù)物元模型與偏聯(lián)系數(shù)物元模型計算方法簡便,評價及預測結(jié)果科學合理。

指出了巖溶地區(qū)水資源短缺主要是由于巖溶地貌發(fā)育，水資源可獲取性差，利用難度大造成的。為合理評價巖溶地區(qū)水資源安全，在模糊集理論基本原理的基礎上，結(jié)合西南巖溶地區(qū)水資源的特點，選取了體現(xiàn)巖溶地區(qū)水資源特性的評價指標，構(gòu)建了水資源安全評價模型。，井對2004-2013年貴州省水資源安全狀況進行了評價。結(jié)果表明：貴州省水資源安全整體水平達到臨界安全，歷年評價平均值為0.606，但區(qū)域差異性明顯，呈東南向西北遞減趨勢；其中，黔南、遵義水資源安全水平較高，評價均值分別為0．919（ⅰ級）、0．839（ⅱ級）。六盤水和畢節(jié)水資源安全水平較低，分別為0．1（v級）和0．4（v級），其余地區(qū)介于兩者之間；各地州水資源安全水平年際變異性大，平均變異系數(shù)為0．477。分析認為，加大水利設施建設投資力度，保護現(xiàn)有水資源，提高水資源開發(fā)利用率才是解決貴州巖溶地區(qū)水資源安全問題的關鍵。

區(qū)域水安全評價可為區(qū)域安全管理提供重要的決策依據(jù),其重要問題有如何建立合適的區(qū)域水安全評價指標體系和合理確定各評價指標的權重。根據(jù)中國水安全研究的特點和水安全問題的主要類型特征,提出了由水資源安全、水環(huán)境安全和水旱災害防治安全三個子系統(tǒng)及其指標集組成的區(qū)域水安全評價指標體系。為有效挖掘區(qū)域水安全評價指標體系中主、客觀評價信息,克服已被廣泛應用的常規(guī)信息熵權法的不足,提出了用基于加速遺傳算法的改進模糊層次分析法(aga-fahp)與熵權法相結(jié)合的方法確定各指標的客觀權重,用最小相對熵原理綜合各指標的客觀權重和主觀權重,用aga-fahp確定各子系統(tǒng)的權重,進而建立了區(qū)域水安全評價的新模型(ew-aga-fahp)。用ew-aga-fahp評價中國7個省級區(qū)域的水安全形勢的結(jié)果表明:ew-aga-fahp的評價結(jié)果合理,方法可行、通用,在區(qū)域水安全管理中具有一定的應用價值。

針對目前水資源系統(tǒng)風險分析方法中存在的評價結(jié)果分辨率不高等問題,基于信息論中的jaynes最大信息熵原理,選取區(qū)域水資源短缺風險程度的風險率、脆弱性、可恢復性、重現(xiàn)期和風險度作為評價指標,建立了基于最大熵原理的區(qū)域水資源短缺風險評價模型。最后對包括北京和天津在內(nèi)的首都圈水資源短缺風險進行了評價。結(jié)果表明,如果沒有南水北調(diào)工程,2010年整個首都圈的水資源短缺風險將會處于高風險水平,亟待對水資源采取有效的風險管理措施。

針對水資源可持續(xù)利用評價中存在的不相容性和模糊性問題,將物元分析理論與模糊集理論相結(jié)合,構(gòu)建復合模糊物元,并應用加權歐式距離作綜合評價,對各樣本做優(yōu)劣排序,并劃分類別。在計算各評價指標的權重時,引入熵值理論,運用信息熵反映的樣本數(shù)據(jù)的效用值確定權重,避免了權重分配中的人為干擾。結(jié)合實例應用,并與其他方法的評價結(jié)果作比較,驗證了該模型的可靠性。分析表明,物元分析與模糊集理論的有效結(jié)合,能將多指標評價中的不相容矛盾轉(zhuǎn)換成相容關系,且有效地避免了由于模糊性導致的信息丟失;熵值法確定的權重較好地反映了樣本信息的有序度,充分利用實測數(shù)據(jù)客觀地對評價指標進行賦權。結(jié)果表明,基于熵權的模糊物元模型應用于水資源可持續(xù)利用評價是合理、客觀、可行的。

水資源與社會經(jīng)濟系統(tǒng)是個復雜的大系統(tǒng),若全面刻畫這一系統(tǒng)需要相當多的指標,同時也會失去研究的價值。因此本文利用主成分分析法,較全面描述水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展的七個指標,降階為三個指標,針對四川各地級市的發(fā)展情況,科學地給出各地級市水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)程度及排名,并對各區(qū)域發(fā)展存在的不足之處及其未來的發(fā)展提出建議。

從水資源復合系統(tǒng)的功能與特點出發(fā),提出了采用能值(emergy)理論與方法對區(qū)域水資源復合系統(tǒng)進行生態(tài)經(jīng)濟評價的新思路。論述了能值理論與方法的基本原理,繪制了區(qū)域水資源復合系統(tǒng)的能值系統(tǒng)圖,編制了系統(tǒng)的能值分析表,構(gòu)建了區(qū)域水資源復合系統(tǒng)的能值指標體系,并以我國東南沿海某縣域為例進行了應用研究。實例表明,基于能值理論的區(qū)域水資源復合系統(tǒng)生態(tài)經(jīng)濟評價方法具有可行性和應用前景。

從區(qū)域水資源復合系統(tǒng)出發(fā),建立水資源支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的多層次評價體系,并對評價方法進行研究,以系統(tǒng)的發(fā)展系數(shù)、協(xié)調(diào)系數(shù)、公平系數(shù)綜合反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀況.以海南省水資源綜合規(guī)劃為例,對區(qū)域各規(guī)劃水平年的發(fā)展進行可持續(xù)性的定量評價,結(jié)果表明該評價體系合理、可行.

結(jié)合尼洋河區(qū)域的自然、社會經(jīng)濟特點,利用層次分析法構(gòu)建由目標層、準則層和指標層組成的水資源可持續(xù)利用指標體系,選擇了能夠較好體現(xiàn)本區(qū)域水資源可持續(xù)利用實質(zhì)的29個指標;采用熵修正的層次法確定了各準則層和各指標的權重;運用評價模型求得社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展、水資源利用、生態(tài)環(huán)境狀況、水資源管理5個準則層指數(shù),對照評價標準得出該地區(qū)水資源利用為基本可持續(xù)狀態(tài)。