城市水安全綜合評價理論與方法研究.pdf

1、我國是一個水資源匱乏且時空分布不均、水環(huán)境污染及洪澇災害嚴重的國家之一,水安全問題已經(jīng)日益成為制約我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素.城市水安全綜合評價是制定城市水安全戰(zhàn)略規(guī)劃以及進行水安全決策的前提與依據(jù),也是一個新的研究課題,因而,對城市水安全問題進行系統(tǒng)的綜合評價研究具有重要的理論意義與實踐價值.本文的主要研究工作與研究成果如下: (1)探討并定義了城市水安全的概念與特征,并利用基于耗散結構的熵理論分析了人水共生系統(tǒng)描述的水

2、安全狀態(tài)及其可能演變態(tài)勢；在此基礎上,提出了新的城市水安全度量指標--水安全承載力的概念及其內涵,并分析了城市水安全承載力的影響因素與度量方法；從壓力指標和支撐指標兩個方面出發(fā),構建了城市水安全承載力的綜合評價指標體系. (2)針對水安全綜合評價問題的復雜性、模糊性、多層次性等特點,并為克服傳統(tǒng)FLlzzy集無法考慮中立信息的缺陷,提出了基于Vague集的城市水安全承載力綜合評價方法.探討了評價指標Vague值的確定方法,并為克

3、服單個專家賦權的主觀性,提出了城市水安全承載力評價指標的多專家AHP賦權方法,并以四個直轄市的水安全綜合評價為例,進行實證研究,驗證了本文方法的可行性和有效性. (3)建立了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的城市水資源需求預測模型,為提高神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂速度與精度,利用退火遺傳算法進行了網(wǎng)絡優(yōu)化；同時,為了綜合利用各種預測方法的預測信息,提高預測的準確性,提出了基于Rotigh集的城市水資源需求組合預測方法,并以天津市需水量預測為例,進行了實證

4、研究.在此基礎上,從城市水安全絕對指標角度出發(fā),進行了城市水資源供需平衡分析,并從不同的水資源利用發(fā)展情景出發(fā),分析了天津市2007年以及2010年的城市水資源供需平衡情況. (4)針對傳統(tǒng)評價方法難以反映評價指標的空間特征,更是缺乏可視化分析途徑的現(xiàn)狀,本文利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術,探討了評價指標的數(shù)字化與可視化方法,進而提出了G工S支持下的城市水安全綜合評價方法,設計了基于GIS的城市水安全決策支持系統(tǒng)的總體框架,并以