水資源與防洪系統(tǒng)工程模糊集理論的應(yīng)用研究.pdf

1、20世紀(jì)后半葉以來，由于各類用水量的增加超過了相應(yīng)的供應(yīng)能力，致使許多地區(qū)出現(xiàn)了用水危機(jī)。水資源危機(jī)包括兩方面的含義。一方面是由于水資源自身的短缺造成區(qū)域工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活以及生態(tài)環(huán)境等方面的需水量不能得到滿足，乃至最基本的生活用水都難以得到保障，即資源性缺水；另一方面則是由于水資源開發(fā)利用不合理或不充分，造成有限的水資源遭受嚴(yán)重污染或功能破壞，進(jìn)而使水資源在質(zhì)上難以滿足區(qū)域發(fā)展的要求，即水質(zhì)性缺水或工程性缺水。中國的水資源問題是隨著人口

2、增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步逐漸顯露并被人們所逐步認(rèn)識(shí)的，現(xiàn)階段中國主要面臨著洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水環(huán)境惡化等三大水問題，而在我國水資源開發(fā)利用中存在的主要問題是：水資源分布與區(qū)域發(fā)展極不平衡；水環(huán)境污染嚴(yán)重，供需矛盾日益突出；水資源開發(fā)利用率高，而利用效率低，浪費(fèi)嚴(yán)重；水資源開發(fā)利用不合理，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞；缺乏完善的水資源價(jià)格體系等。因此迫切需要深入研究水資源開發(fā)利用的模式與方法，促進(jìn)水資源開發(fā)的協(xié)調(diào)利用、良性循環(huán)與水資源的可持續(xù)利

3、用，以恢復(fù)和保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。有鑒于此，本文應(yīng)用工程模糊集理論對(duì)水資源與防洪系統(tǒng)的幾個(gè)主要涉及方面，包括水資源可持續(xù)利用、水資源與水環(huán)境承載能力、區(qū)域水資源合理配置、防洪調(diào)度的模糊決策、珠江流域水問題及深圳特區(qū)供水量預(yù)測等進(jìn)行了分析研究，主要內(nèi)容如下： 1、水資源可持續(xù)利用是和諧社會(huì)的追求目標(biāo)與基本前提。本文對(duì)水資源可持續(xù)利用的理論內(nèi)涵、發(fā)展條件與當(dāng)前主要的研究方法進(jìn)行了詳細(xì)分析，利用水資源系統(tǒng)可持續(xù)利用狀態(tài)協(xié)同方程對(duì)可持續(xù)利用

4、目標(biāo)函數(shù)與約束條件的數(shù)學(xué)描述進(jìn)行了研究與分析，以模糊可變集合方法構(gòu)建水資源可持續(xù)利用評(píng)判指標(biāo)體系，以黑河流域中游為例，說明其在水資源開發(fā)利用程度與潛力評(píng)判中的應(yīng)用過程。 2、區(qū)域水資源和水環(huán)境承載能力的分析。詳細(xì)闡述了水資源承載能力和水環(huán)境承載能力的理論內(nèi)涵，比較了當(dāng)前幾種主要的水資源承載能力評(píng)價(jià)方法及其評(píng)判指標(biāo)，根據(jù)陳守煜教授的模糊優(yōu)選與識(shí)別理論，分析了水資源承載能力模糊識(shí)別評(píng)判法，并由黑河流域中游張掖地區(qū)的評(píng)判實(shí)例闡明該方法

5、的計(jì)算過程，最后簡要闡述了現(xiàn)代水資源保護(hù)工作的六個(gè)方面。 3、水資源合理配置的協(xié)同方法。分析了水資源合理配置的概念內(nèi)涵、主要研究內(nèi)容及配置分析的基本原則。根據(jù)水資源系統(tǒng)可持續(xù)利用狀態(tài)協(xié)同方程，以黑河流域水資源合理配置為例，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境效益，兼顧上下游與左右岸的關(guān)系，以協(xié)同學(xué)的序參量與系統(tǒng)噪聲熵值為主要變量，以整個(gè)系統(tǒng)的有序度增加為目標(biāo)，對(duì)黑河流域的水資源合理配置進(jìn)行了分析并提出配置方案。 4、防洪系統(tǒng)調(diào)度

6、的模糊決策權(quán)重分析方法?；谀：龥Q策分析模式，應(yīng)用模糊聚類通用循環(huán)迭代模型、模糊可變集合方法及模糊識(shí)別模型對(duì)防洪調(diào)度所涉及到的澇區(qū)分類、防洪工程體系綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、水庫防洪調(diào)度決策方案選取等分別進(jìn)行權(quán)重研究，同時(shí)研究了在三種狀態(tài)(數(shù)學(xué)權(quán)重、主觀權(quán)重及將二者聯(lián)立)下的不同計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果表明文中所述權(quán)重確定方法具有實(shí)用意義。 5、珠江流域鎘污染、咸潮等水問題及智能預(yù)測分析深圳特區(qū)中遠(yuǎn)期城市供水量。分析了2006年初珠江流域的鎘污染