可變模糊評價法及在水資源承載能力評價中的應(yīng)用

水資源承載能力是指某一區(qū)域某一時期內(nèi)水資源系統(tǒng)能夠支撐社會經(jīng)濟系統(tǒng)的最大規(guī)模.鑒于水資源承載能力評價中各指標屬性的不確定性和模糊性,為了提高水資源評價模型評價結(jié)果的可靠性,構(gòu)建了一種基于可變模糊集理論的水資源承載能力評估模型.該模型首先將評價指標分為準則層和指標層2個層次,通過層次分析法和熵值法分別確定兩個層次的權(quán)重,結(jié)合可變模糊集理論運用最大貼近度準則對研究區(qū)的水資源承載能力進行綜合評價.用該模型對宜昌市2009-2014年的水資源承載能力進行計算,結(jié)果表明:①該模型應(yīng)用簡便,克服了水資源承載能力評價中各指標的不確定性和模糊性問題,得出的結(jié)果更為可靠;②在目前的經(jīng)濟技術(shù)水平和發(fā)展趨勢下,宜昌市水資源承載能力處于較強的水平,能夠滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求.

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.

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準之間的關(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。

針對可變模糊算法在評價指標體系構(gòu)建時沒有考慮指標間的相關(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)較低的指標來構(gòu)建評價指標體系。因此對可變模糊算法進行了改進,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行評估。評估結(jié)果表明:改進后的算法與改進前的相比,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。該改進算法進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。

運用模糊綜合評判模型對西安市地下水資源承載能力進行評價,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,分數(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、加強管理監(jiān)督等提高地下水資源承載能力的措施。

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體系,運用基于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,旨在促進區(qū)域人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展.

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個指標組成的多層次評價指標體系,構(gòu)建了基于相對差異函數(shù)的模糊可變評價模型.以開封市為研究實例進行了評價,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),其他縣(區(qū))的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅲ級(中等).通過實例驗證,表明該評價模型具有較好的適用性和合理性,指標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差異,獲得精準的評價等級.

隨著經(jīng)濟社會的發(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)的真實狀態(tài),從而更加準確的評估橋梁的承載能力。

介紹目前我國常用的評定橋梁承載能力的方法及相關(guān)規(guī)范進行理論計算。

現(xiàn)階段,有相當(dāng)數(shù)量的簡支梁橋出現(xiàn)了不同程度的老化、破損等病害,舊橋檢測和加固成為當(dāng)前橋梁工程的主要內(nèi)容。以簡支梁橋為例通過橋梁現(xiàn)有狀況的評定對簡支梁橋的檢測展開研究,通過檢測結(jié)果對橋梁承載能力進行評價。

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),充分考慮評價指標的\"優(yōu)\"與\"劣\"兩方面,更具合理性.以海河流域為典型研究區(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)實際.

介紹了路面結(jié)構(gòu)承載能力的評價方法,應(yīng)用比例邊界元法對路面結(jié)構(gòu)彎沉進行計算,并與路面實測彎沉進行比較,同時應(yīng)用一工程實例進行計算彎沉和實測彎沉的對比計算,進而選定路面結(jié)構(gòu)承載能力評價指標,通過一定的評價標準完成對路面結(jié)構(gòu)承載能力的評價,結(jié)果表明該種方法可以有效的評價路面結(jié)構(gòu)承載能力,可以用于指導(dǎo)工程實踐。

水資源可持續(xù)利用是當(dāng)今社會關(guān)注的熱點問題。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。

水資源的承載能力是其所在區(qū)域內(nèi)整個社會經(jīng)濟-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.

指出舊橋加固一般要對其進行承載能力評價,然后采取可行的加固方法,為了快速、可靠、準確的評價舊有橋梁的承載能力,對現(xiàn)有評價方法進行了分析研究,從而為舊橋維修加固及超重車過橋提供管理應(yīng)用參考。

既有橋梁承載能力評價方法分析探討——指出舊橋加固一般要對其進行承載能力評價，然后采取可行的加固方法，為了快速、可靠、準確的評價舊有橋梁的承載能力，對現(xiàn)有評價方法進行了分析研究，從而為和舊橋維修加固及超重車過橋提供管理應(yīng)用參考。

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)狀進行了初步評價,針對此方法的不足,細化評價指標,利用層次分析法確定15個比例關(guān)系評價指標的權(quán)重,構(gòu)造隸屬度函數(shù)進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)。

針對傳統(tǒng)水資源承載力評價方法在計算指標貢獻程度時存在主觀局限性,以及評價結(jié)果穩(wěn)定性差等問題,基于流域復(fù)合系統(tǒng)特性,建立并完善了水資源承載力量化指標體系,引入綜合賦權(quán)思想,進一步改進可變模糊評價方法,并構(gòu)建系統(tǒng)承載力評價模型應(yīng)用于干旱區(qū)葉爾羌河流域.對比不同方法評分情況,分析得出該流域目前水資源復(fù)合系統(tǒng)承載力為2~3級,臨近飽和值,供需矛盾顯著;規(guī)劃年水資源利用率提高,第一產(chǎn)業(yè)比例下降,評價為2級,流域水資源供需矛盾得到緩解.評價結(jié)果穩(wěn)定,相對客觀,避免了級別跳躍現(xiàn)象,對流域規(guī)劃和水資源供需配給提供了參考.

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分析 ξ 趙新宇1,費良軍 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 載能力多目標分析模型和層次分析評價模型。實例分析表明,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)濟模型、社會目標度量、城市居民日生活用

農(nóng)村水利現(xiàn)代化是實現(xiàn)水利現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的前提和基礎(chǔ)條件,科學(xué)合理地評價和衡量農(nóng)村水利現(xiàn)代化水平,對正確把握水利現(xiàn)代化進程的宏觀方向,指導(dǎo)農(nóng)村水利現(xiàn)代化建設(shè)和實現(xiàn)水利現(xiàn)代化具有重大意義.本文以可變模糊集理論為基礎(chǔ),利用模糊可變評價模型對山東省的農(nóng)村水利現(xiàn)代化水平進行了綜合評價,結(jié)果表明該模型合理簡單,可靠性實用性強,適用于農(nóng)村水利現(xiàn)代化水平的評價.

水庫移民安置區(qū)的環(huán)境容量分析與評價是關(guān)系到移民搬遷安置后生產(chǎn)生活恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。從安置區(qū)的社會、經(jīng)濟、環(huán)境和資源四個方面進行分析,建立安置區(qū)環(huán)境容量的評價指標以及模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型,通過云南省糯扎渡水庫移民安置區(qū)的實際情況對模型進行驗證。