可變模糊集理論的宜昌市水資源承載能力評價

本文在筆者建立的可變模糊集理論基礎(chǔ)上,提出可變模糊評價模型與方法,該方法能夠科學(xué)、合理地確定樣本指標(biāo)對各級指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的相對隸屬度、相對隸屬函數(shù),并且能夠通過變化模型及其參數(shù),合理地確定出樣本的評價等級,提高對樣本等級評價的可信度。最后將該方法應(yīng)用于淮河流域水資源承載能力的綜合評價。應(yīng)用實(shí)例表明,該模型計算簡便,評價結(jié)果可信度高。

水資源可持續(xù)利用是當(dāng)今社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題。應(yīng)用可變模糊集理論中的質(zhì)量互變定理,研究評價了廣東省東莞市不同水平年水資源可持續(xù)利用協(xié)調(diào)能力。結(jié)果表明,東莞市水資源可持續(xù)利用協(xié)調(diào)能力從2000年至規(guī)劃水平年(2030年)有了質(zhì)的變化與提高。經(jīng)過與集對評價法評價結(jié)果比較,表明本文評價成果的合理性和可靠性。

運(yùn)用模糊綜合評判模型對西安市地下水資源承載能力進(jìn)行評價,綜合評價結(jié)果表明:西安市絕大多數(shù)行政區(qū)的地下水資源承載能力綜合評分值小于0.5,分值最高的周至縣得分為0.5279,分?jǐn)?shù)最低的高陵縣得分僅為0.2573,地下水資源承載能力普遍較低,地下水資源的可持續(xù)利用已成為西安市可持續(xù)發(fā)展的制約因素。根據(jù)該區(qū)域水資源的現(xiàn)狀,提出了跨流域調(diào)水、人工回灌、節(jié)水、加強(qiáng)管理監(jiān)督等提高地下水資源承載能力的措施。

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(jìn)行評價.評價結(jié)果表明:淄博市、威海市、青島市、濰坊市、濟(jì)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.

基于水資源開發(fā)利用程度，針對南通市沿海5縣、區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對水資源需求與供給量的矛盾問題，利用可變模糊集理論和層次分析法，從水資源、社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)四方面選定16個指標(biāo)，構(gòu)建了4層水資源開發(fā)利用程度綜合評價指標(biāo)體系，對研究區(qū)水資源開發(fā)利用程度現(xiàn)狀進(jìn)行分析評價研究。研究結(jié)果表明，當(dāng)?shù)厮Y源的支撐能力處于中等偏低，水資源滿足發(fā)展的供需能力有逐漸變差的趨勢；地區(qū)水資源開發(fā)利用充分，壓力有超載的趨勢，如果不盡快采取相應(yīng)的措施，研究區(qū)的水資源將會出現(xiàn)供需緊張的現(xiàn)象。

以屬性識別理論為基礎(chǔ),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(jìn)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(shè)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。

在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)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(chǔ)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，其結(jié)果簡便直觀，能清晰地反應(yīng)評價對象和評價標(biāo)準(zhǔn)間的聯(lián)系。對日照水資源與承載能力狀況進(jìn)行評價，評價等級為“中等”，與模糊分析法的評價結(jié)果一致。

針對水資源承載力評價中存在模糊性的特征,應(yīng)用可變模糊集理論建立區(qū)域水資源承載力評價模型.該模型以相對差異函數(shù)為基礎(chǔ),充分考慮評價指標(biāo)的\"優(yōu)\"與\"劣\"兩方面,更具合理性.以海河流域?yàn)榈湫脱芯繀^(qū),將可變模糊集模型應(yīng)用于該區(qū)域的水資源承載力研究,實(shí)例結(jié)果表明該模型簡單方便、有效可行,能較好地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際.

本文構(gòu)建適宜于淮北地區(qū)的水資源承載力三級評價指標(biāo)體系,運(yùn)用基于ahp構(gòu)權(quán)的多層次模糊綜合評價模型,通過選取典型地區(qū)特定年份相關(guān)數(shù)據(jù),計算典型地區(qū)水資源承載力綜合評價指數(shù),開展水資源承載能力評價研究,旨在促進(jìn)區(qū)域人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展.

針對可變模糊算法在評價指標(biāo)體系構(gòu)建時沒有考慮指標(biāo)間的相關(guān)性對評價結(jié)果造成的影響,以及該算法在水資源承載力評價時沒有對研究區(qū)域水資源承載力的時序變化特征進(jìn)行探討,引入了主分量分析(pca)法以篩選出彼此間相關(guān)系數(shù)較低的指標(biāo)來構(gòu)建評價指標(biāo)體系。因此對可變模糊算法進(jìn)行了改進(jìn),旨在分析不同年份下的樣本水資源承載狀況的時序變化特征；同時,以大同市為例,對該地區(qū)(2010～2017年)的水資源承載狀況進(jìn)行評估。評估結(jié)果表明:改進(jìn)后的算法與改進(jìn)前的相比,在維持評價等級不變的前提下,級別特征值的穩(wěn)定范圍明顯縮小,減少了誤差范圍,提高了評價等級精度。該改進(jìn)算法進(jìn)一步拓展和豐富了可變模糊集理論,可為后續(xù)評定其他區(qū)域的水資源承載狀況提供一定的參考。

針對區(qū)域水資源可持續(xù)發(fā)展能力的評價問題,基于“自然-社會”二元模式,識別出了自然、社會和水資源3個因素的影響因子,構(gòu)造了第一層由3個因素、第二層由21個指標(biāo)組成的多層次評價指標(biāo)體系,構(gòu)建了基于相對差異函數(shù)的模糊可變評價模型.以開封市為研究實(shí)例進(jìn)行了評價,結(jié)果顯示:2012年蘭考縣和通許縣的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅱ級(較強(qiáng)),其他縣(區(qū))的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅲ級(中等).通過實(shí)例驗(yàn)證,表明該評價模型具有較好的適用性和合理性,指標(biāo)的代表性和覆蓋性較好,特別是針對較小的評價區(qū)域,能夠有效地識別出指標(biāo)差異,獲得精準(zhǔn)的評價等級.

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(chǔ)上，結(jié)合西南巖溶地區(qū)水資源的特點(diǎn)，選取了體現(xiàn)巖溶地區(qū)水資源特性的評價指標(biāo)，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(jìn)行了評價。結(jié)果表明：貴州省水資源安全整體水平達(dá)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(rèn)為，加大水利設(shè)施建設(shè)投資力度，保護(hù)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(guān)鍵。

平原地區(qū)的種植業(yè)在我國占據(jù)著重要地位,但是頻繁發(fā)生的旱澇災(zāi)害嚴(yán)重影響著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn),平原水庫是解決這一問題的有效措施。對平原水庫進(jìn)行健康評價,保證其正常運(yùn)營,進(jìn)而保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已逐步成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。但是與山區(qū)水庫相比,平原水庫健康評價的理論和方法都非常缺乏。針對此問題,首先綜合考慮了影響平原水庫健康的各方面因素,進(jìn)而提出了健康平原水庫的定義;然后在此基礎(chǔ)上建立了包括結(jié)構(gòu)安全、功能效益、生態(tài)環(huán)境和健康穩(wěn)定性4個一級指標(biāo)以及14個二級指標(biāo)的平原水庫健康評價體系,按照健康、亞健康、不健康、病態(tài)4個級別進(jìn)行劃分;最后,針對平原水庫健康評價的模糊特性,選用可變模糊方法對其進(jìn)行評價。丁東水庫的實(shí)例證明,本文構(gòu)建的平原水庫健康評價指標(biāo)體系合理、概括性強(qiáng),基于可變模糊的平原水庫健康評價方法易于理解、操作方便、結(jié)果可信度高。

水資源的承載能力是其所在區(qū)域內(nèi)整個社會經(jīng)濟(jì)-水資源-生態(tài)環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)功能的宏觀體現(xiàn).通過計算系統(tǒng)有序度熵值,評測調(diào)控各子系統(tǒng)發(fā)展協(xié)同程度,并利用可變模糊綜合評價方法對水資源復(fù)合系統(tǒng)的調(diào)控效果作出評價,旨在加強(qiáng)各子系統(tǒng)聯(lián)合效應(yīng),提高流域水資源承載水平.將構(gòu)建的水資源承載力調(diào)控評價模型應(yīng)用于葉爾羌河流域,經(jīng)評測,2013年水資源承載力評分為0.51~0.73分,此時流域各子系統(tǒng)發(fā)展嚴(yán)重失衡,照此趨勢發(fā)展,2020年評分為0.36~0.60,分值下降,承載力降低;經(jīng)過系統(tǒng)熵值分析調(diào)控后分值維持在0.69~0.88,承載力水平明顯提高.結(jié)果表明,該模型可以科學(xué)的模擬優(yōu)化各子系統(tǒng)發(fā)展趨勢,提高水資源復(fù)合系統(tǒng)承載水平,有利于流域可持續(xù)發(fā)展.

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,既有橋梁的健康狀況日益受到人們的關(guān)注,而承載能力評定是評價橋梁健康狀況最重要的內(nèi)容。評估橋梁的承載能力,荷載試驗(yàn)是最直觀的方法。通過內(nèi)力影響線的反演法能夠模擬橋梁結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài),從而更加準(zhǔn)確的評估橋梁的承載能力。

第33卷　第9期西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)vol.33no.9 2005年9月jour.ofnorthwestsci2techuniv.ofagri.andfor.(nat.sci.ed.)sep.2005 城市水資源承載能力多目標(biāo)分析 ξ 趙新宇1,費(fèi)良軍 1 ,高傳昌 2 (1西安理工大學(xué)水電學(xué)院,陜西西安710048;2華北水利水電學(xué)院水利工程系,河南鄭州450011) 　　[摘　要]　在分析城市水資源系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,討論了城市水資源承載能力的概念,建立了城市水資源承 載能力多目標(biāo)分析模型和層次分析評價模型。實(shí)例分析表明,該模型和方法能夠有效地用于城市水資源承載能力 的研究。此外,還對城市水資源承載能力經(jīng)濟(jì)模型、社會目標(biāo)度量、城市居民日生活用

為科學(xué)合理評價南寧市水資源承載能力,并為制定合理的水資源開發(fā)利用管控措施提供參考依據(jù),首先根據(jù)水利部現(xiàn)行評價方法對南寧市2015年水資源承載能力現(xiàn)狀進(jìn)行了初步評價,針對此方法的不足,細(xì)化評價指標(biāo),利用層次分析法確定15個比例關(guān)系評價指標(biāo)的權(quán)重,構(gòu)造隸屬度函數(shù)進(jìn)行多層次模糊綜合評價。初評結(jié)果南寧市整體處于臨界狀態(tài),5個縣區(qū)處于臨界狀態(tài),2個處于不超載狀態(tài)；綜合評價結(jié)果南寧市整體處于不超載狀態(tài),2個縣區(qū)處于臨界狀態(tài),5個縣區(qū)處于不超載狀態(tài)。由此結(jié)果進(jìn)行分析可得結(jié)論:多層次模糊綜合評價結(jié)果可根據(jù)模糊綜合評分值有效區(qū)分同等級下各個縣的承載情況,更能全面反映南寧市水資源承載狀況,具有較強(qiáng)的區(qū)域適用性和廣泛性,同時可為南寧市不同縣區(qū)的水資源開發(fā)提供參考依據(jù)。

基于可變模糊集的灌區(qū)干旱綜合評價模型及其應(yīng)用——針對已有的干旱評價方法缺乏普適性，構(gòu)建了基于可變模糊集理論的干旱綜合評價模型，并以渡陽渠村引黃灌區(qū)為例進(jìn)行了綜合評價。結(jié)果表明，該模型合理、可行、計算簡單、實(shí)用性強(qiáng)，可為我國北方干旱地區(qū)綜合評價...

為能形象直觀反應(yīng)橋梁的承載能力狀況,保證公路橋梁運(yùn)行安全,并更加科學(xué)地對橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理,提出了現(xiàn)役橋梁承載能力的灰靶理論分級評價方法.通過實(shí)際采集沈陽市（鐵西區(qū)橫跨衛(wèi)公明渠的）8座舊橋的荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù),合理選取撓度比、應(yīng)變比、相對殘余撓度、相對殘余應(yīng)變、振動頻率比和阻尼比這6個狀態(tài)指標(biāo)建立灰靶,選取標(biāo)準(zhǔn)模式作為靶心,利用灰靶理論計算各橋梁的靶心度進(jìn)行分級評價,結(jié)果顯示八座橋梁分為3個等級,與現(xiàn)行的公路橋涵技術(shù)評定等級相吻合,證明了橋梁承載能力的灰靶理論評價方法的可行性和有效性.

京津冀地區(qū)是重度\"資源型\"缺水地區(qū),人均水資源量顯著不足,評價該區(qū)域水資源可持續(xù)利用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,可為京津冀地區(qū)水資源的管理提供更好的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐.結(jié)合社會-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)建立評價指標(biāo)體系,采用粗糙集和模糊理論相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重,分別應(yīng)用基于屬性識別法和同異反層次法的模糊集對分析理論對京津冀地區(qū)2004—2015年的水資源可持續(xù)利用情況進(jìn)行評價,并在計算綜合聯(lián)系度過程中引入可變模糊集理論中的s型函數(shù),最后用spearman相關(guān)系數(shù)法對得到的多組結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析.結(jié)果表明:近12年,京津冀地區(qū)的水資源可持續(xù)利用水平整體呈現(xiàn)上升趨勢;基于s型函數(shù)的模糊集對分析法在京津冀地區(qū)水資源可持續(xù)利用評價中是可行的.

城市水資源承載能力及優(yōu)化配置研究——城市水資源承載能力及優(yōu)化配置研究

西北地區(qū)水資源合理配置與承載能力研究——在西北水的問題上，相關(guān)部門曾做過大量工作，已有一定的基礎(chǔ)，但總體來說，研究的系統(tǒng)性和全面性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，許多問題尚沒有準(zhǔn)確回答，如區(qū)域生態(tài)建設(shè)目標(biāo)問題、水資源的整體合理配置問題、水資源承載力的定量化問題等...