哈爾濱地區(qū)水文系統(tǒng)復雜性時空特征分析及影響效應研究.pdf

1、哈爾濱是黑龍江省省會，是中國省轄市中陸地管轄面積最大、管轄總?cè)丝诰拥诙坏奶卮蟪鞘?，它是東北老工業(yè)基地振興戰(zhàn)略中的重要組成部分。近年來，哈爾濱地區(qū)的下墊面條件在人類日益頻繁活動中產(chǎn)生變化，這些驅(qū)動因子引發(fā)了一系列水文系統(tǒng)問題，這些問題都影響著地區(qū)水資源預測及高效可持續(xù)發(fā)展。隨著全球水資源短缺現(xiàn)象嚴重及可持續(xù)發(fā)展觀點的逐漸被重視，因此本研究將測度哈爾濱地區(qū)水資源復雜性，分析哈爾濱地區(qū)水文系統(tǒng)空間變化規(guī)律和驅(qū)動因子，并在此基礎上進行哈爾濱地

2、區(qū)水資源優(yōu)化配置，對協(xié)調(diào)社會、經(jīng)濟和生態(tài)關系提供參考。
　　水文序列復雜性研究方法中的熵理論相對成熟，本研究選取了較為新穎的排列熵、小波熵和多尺度熵，分別對哈爾濱地區(qū)逐月降水序列和逐日地下水埋深序列進行復雜性測度，并按照復雜數(shù)值進行等級劃分并繪制空間分布圖。比較分析三種熵理論優(yōu)勢，確定三者中最好的熵理論方法。熵理論方法中多尺度熵優(yōu)勢最大，但傳統(tǒng)的多尺度熵中重要參數(shù)取值是在經(jīng)驗范圍內(nèi)隨機取值，取值的不同對復雜性測度有一定影響。本研究

3、采用粒子群智能算法選取最優(yōu)的參數(shù)組合，確定最終的哈爾濱地區(qū)復雜排名。利用熵值法將降水與地下水復雜性綜合為地區(qū)水資源復雜性，其中延壽、尚志、通河三個地區(qū)水資源的復雜度綜合值處于Ⅰ級，市區(qū)、木蘭、巴彥、賓縣、五常和依蘭六個地區(qū)水資源的復雜度綜合值處于Ⅱ級，雙城和方正兩個地區(qū)水資源的復雜度綜合值處于Ⅲ級。
　　運用主成分分析法分析哈爾濱地區(qū)水資源復雜性驅(qū)動機制，確定驅(qū)動機制的主要影響因子，并結(jié)合水資源復雜性與驅(qū)動指數(shù)等級比較發(fā)現(xiàn)，五常、

4、木蘭和方正驅(qū)動指數(shù)等級和復雜性等級一致，;延壽、通河、市區(qū)、巴彥、賓縣、依蘭和方正兩者等級相差一級，尚志兩者等級相差兩級，說明驅(qū)動因子對水資源復雜性是存在一定影響的，但不同地區(qū)驅(qū)動因子對復雜性影響程度不同。
　　對哈爾濱地區(qū)采用多目標水資源優(yōu)化配置模型進行水資源配置，分別從決策標量、目標函數(shù)、和約束條件及優(yōu)化參數(shù)來介紹，利用地區(qū)水資源復雜等級作為約束條件對哈爾濱地區(qū)2020年及2030年的水資源進行合理化配置。運用定額法對哈爾濱地