三峽庫區(qū)（重慶段）水資源安全利用評(píng)價(jià)及其調(diào)控機(jī)制研究.pdf

1、三峽庫區(qū)的特殊地理位置決定了它是國家生態(tài)環(huán)境保護(hù)的敏感區(qū)域，三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)是關(guān)系到長江流域水質(zhì)安全的關(guān)鍵所在，明確三峽庫區(qū)水資源安全的時(shí)空分異及演變趨勢是保證庫區(qū)生態(tài)安全的重要前提。隨著三峽工程建設(shè)的進(jìn)行，三峽庫區(qū)水資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中存在的問題日益突出。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致生活污水、工業(yè)污水排量增加，農(nóng)業(yè)面源污染的范圍和程度日益加劇。因此，必須針對(duì)三峽庫區(qū)的特點(diǎn)，建立科學(xué)的水資源安全利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)模型，找出水資源安全利用問

2、題較為嚴(yán)重的區(qū)域，明確影響水資源安全利用的脅迫因子和主要瓶頸，對(duì)促進(jìn)三峽庫區(qū)水資源保護(hù)、實(shí)現(xiàn)水資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。
　　為更為客觀的對(duì)水資源安全利用進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，本文結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法的自主學(xué)習(xí)優(yōu)勢，基于R語言選取BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了三峽庫區(qū)重慶段的水資源安全利用評(píng)價(jià)模型，構(gòu)建RF（隨機(jī)森林）模型進(jìn)行對(duì)比，并結(jié)合前人相關(guān)研究成果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，證實(shí)了評(píng)價(jià)方法的可行性。同時(shí)通過GIS技術(shù)進(jìn)行可視化展示，

3、分析了三峽庫區(qū)重慶段水資源安全利用的空間變化和未來發(fā)展趨勢，明確了其限制因子，具體結(jié)論如下:
　　(1)基于水資源安全的內(nèi)涵及理論框架，參考國內(nèi)外水資源安全利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從水資源經(jīng)濟(jì)安全、社會(huì)安全、生態(tài)安全和供需安全等出發(fā)四個(gè)角度，選取21個(gè)指標(biāo)因子，構(gòu)建了一套相對(duì)完整、獨(dú)立的三峽庫區(qū)重慶段水資源安全利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定了各指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)的閾值范圍。
　　(2)運(yùn)用3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)研究區(qū)2014年的

4、水資源安全利用進(jìn)行了評(píng)價(jià)，選取RF模型及相關(guān)研究成果進(jìn)行了可行性驗(yàn)證，得出沙坪壩區(qū)、江北區(qū)等7個(gè)區(qū)縣為基本安全。通過對(duì)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)得出了各區(qū)縣水資源安全的短板，如巫溪縣的經(jīng)濟(jì)安全、主城區(qū)的社會(huì)安全等是制約該區(qū)域水資源安全利用的主要因素，應(yīng)加強(qiáng)該方面的管制與調(diào)控。
　　(3)構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)研究區(qū)2000-2014年的水資源安全進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并運(yùn)用ARIMA模型對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行了預(yù)測。研究結(jié)果表明，過去的15年間，研究區(qū)水資源生態(tài)安

5、全方面是限制水資源安全利用向更安全轉(zhuǎn)變的主要逆向力，供需方面次之。2015-2020年的水資源安全評(píng)價(jià)結(jié)果表明，研究區(qū)水資源供需安全是限制水資源總體轉(zhuǎn)好的主要因素，生態(tài)安全次之，應(yīng)著重加強(qiáng)這兩方面的管制與調(diào)控。
　　(4)通過結(jié)合RF模型的importance函數(shù)，進(jìn)行了三峽庫區(qū)重慶段水資源安全利用空間分異評(píng)價(jià)，得出三峽庫區(qū)重慶段水資源安全利用評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性圖，找出了區(qū)域間的水資源調(diào)控重點(diǎn)，即降低萬元產(chǎn)值耗水量和提高生態(tài)用水比例，