模糊集對法基于對立統(tǒng)一和事物普遍聯(lián)系觀點,且考慮到評價等級邊界的模糊性,通過聯(lián)系度對事物進行評價。選取經(jīng)濟社會發(fā)展、水資源利用、水資源保護等評價指標,采用該方法對環(huán)北部灣經(jīng)濟區(qū)水資源可持續(xù)利用程度進行評價,分析該經(jīng)濟區(qū)水資源與經(jīng)濟社會發(fā)展的匹配程度。評價結(jié)果表明:模糊集對法考慮各項指標的權(quán)重,科學(xué)評判處理各種指標的信息,采用該方法評價水資源可持續(xù)利用程度是合適的。

水資源可持續(xù)利用評價是可持續(xù)發(fā)展研究的核心技術(shù),其實質(zhì)是建立各評價指標與可持續(xù)利用等級之間的非線性關(guān)系,其中如何合理確定各評價指標的權(quán)重是目前研究的難點。提出了用加速遺傳算法優(yōu)化識別判斷矩陣群體的hadamard凸組合矩陣所對應(yīng)的各評價指標的權(quán)重、并改進理想?yún)^(qū)間法的系統(tǒng)評價新方法(gd-iim)。gd-iim直接由評價標準樣本數(shù)據(jù)驅(qū)動,利用全部隸屬度值信息計算可持續(xù)利用評價等級值,避免了應(yīng)用最大隸屬度原則進行判斷所可能造成的失真,提高了評價精度。用gd-iim評價黑龍江省14個區(qū)域水資源可持續(xù)利用的結(jié)果說明,gd-iim直觀簡便、通用、精度高,可在實際系統(tǒng)評價中推廣應(yīng)用。

應(yīng)用生態(tài)足跡法,對陜北地區(qū)1997-2006年的水資源承載力和生態(tài)足跡進行核算,這10年陜北地區(qū)水資源利用呈生態(tài)赤字狀態(tài),生態(tài)赤字由1997年的3626.87hm2增加到2006年的9342.21hm2,短短10年間,生態(tài)赤字量增加近2倍,并且赤字還在不斷的增加,這對于該地區(qū)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展造成很大的威脅,隨著該區(qū)能源重化工基地的建設(shè),用水量還要大幅度增加,水資源問題日益嚴重。為此,根據(jù)評價針對陜北地區(qū)特有的經(jīng)濟地位和環(huán)境條件,為區(qū)域水資源的可持續(xù)利用提出了3點建議。

構(gòu)建農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用(sustainableutilizationofagriculturalwaterre-sources,suawr)評價指標體系(indicaterssystern,is)既要考慮is構(gòu)建的一般性問題,也要顧及suawr內(nèi)涵的多維性.根據(jù)suawr內(nèi)涵,分別從用水流程和用水影響因素兩種角度提出了suawr評價目的和評價要求,指出suawr評價維度包括質(zhì)量維、數(shù)量維和時空維.在闡明評價理論基礎(chǔ)上,提出is構(gòu)建原則,并采用頻度統(tǒng)計法、理論分析法等方法,進行了is構(gòu)建、結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并進行構(gòu)成分析,建立了以農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目標的一般性suawr綜合評價is,探討了awr復(fù)合系統(tǒng)多維度可持續(xù)性評價如何在多層次is中實現(xiàn).

水資源可持續(xù)利用是當今社會關(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。

水資源可持續(xù)利用程度綜合評價需要綜合考慮區(qū)域的社會、經(jīng)濟、資源、環(huán)境等各方面因素,是一個典型的多目標、多層次、多屬性決策問題。投影尋蹤模型能夠通過加速遺傳算法來尋求最優(yōu)投影方向,將多維數(shù)據(jù)指標轉(zhuǎn)換成低維子空間上,因此便可以根據(jù)優(yōu)化出的一維投影值來計算各地區(qū)的水資源可持續(xù)利用程度,另外可以避免權(quán)重確定主觀性問題。其思路清晰,計算簡單,結(jié)果合理,為水資源可持續(xù)利用程度綜合評價提供了一條新的方法和思路。

指標體系(indicatorssystem,is)評價法已在各研究領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,但存在is的通用性與區(qū)域適用性、全面性與可操作性難于兼顧等問題。以東北三省2001年農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用(sustainableutilizationofagri-culturalwaterresources,suawr)評價為例,依據(jù)研究區(qū)水資源利用狀況分析選取指標保證了指標的區(qū)域適用性;采用頻度統(tǒng)計法、專家咨詢法、譜系聚類法之分裂法、理論分析法等多種方法相結(jié)合構(gòu)建is,充分借鑒、吸收了已有指標研究成果、is構(gòu)建思想及同行專家意見,保證了所選指標的通用性。體現(xiàn)動靜結(jié)合的運行層和框架層耦合的is結(jié)構(gòu)則解決了農(nóng)業(yè)水資源系統(tǒng)可持續(xù)內(nèi)涵評價的科學(xué)性和全面性與is的可操作性難于兼顧的矛盾。評價結(jié)果表明,按本研究構(gòu)建的is適合東北區(qū)suawr現(xiàn)狀評價。

論述了改進密切值法綜合評價的原理和步驟,建立水資源可持續(xù)利用評價指標體系,應(yīng)用改進密切值法綜合評價了山西省11個市的水資源可持續(xù)利用情況,拓展了密切值法的應(yīng)用領(lǐng)域.實例研究表明,改進密切值法目的明確,步驟簡便,能夠提供準確的優(yōu)劣次序,可用于水資源可持續(xù)利用的評價.

對水資源可持續(xù)利用評價區(qū)間等級標準信息引入均化系數(shù)轉(zhuǎn)化為標準的屬性識別模型,根據(jù)等級屬性值的變權(quán)系數(shù)實現(xiàn)指標的客觀賦權(quán)獲得各個評價樣本的評價等級和評價分數(shù)。以黑龍江省14個地區(qū)為例進行計算,結(jié)果表明,與模糊識別和群決策識別結(jié)果相比,該模型可行有效,評價結(jié)果可靠。

在模糊物元分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合歐氏貼近度的概念,提出了基于歐氏貼近度的模糊物元分析方法。在對區(qū)域水資源可持續(xù)利用進行綜合評價時,把各地區(qū)各開發(fā)利用階段作為物元的事物,以它們的各項評價指標及其相應(yīng)的模糊量值構(gòu)造復(fù)合模糊物元,通過計算與標準模糊物元之間的歐氏貼近度,并采用層次分析法計算各評價指標的權(quán)重,實現(xiàn)對各地區(qū)水資源可持續(xù)利用的綜合評價與排序。該模型被應(yīng)用到西安市的水資源可持續(xù)利用綜合評價中,取得了較好的效果,對西安市水資源的可持續(xù)利用具有重要的指導(dǎo)意義。

利用水資源生態(tài)足跡模型分析評價廣西中部地區(qū)2004—2014年的水資源可持續(xù)利用狀況,結(jié)果表明:(1)該地區(qū)人均水資源生態(tài)足跡介于0.8911~1.1206hm2之間,總體呈上升趨勢;人均水資源生態(tài)承載力居于1.0048~1.5724hm2之間,呈波動態(tài)勢;人均水資源生態(tài)盈余處于0.0346~0.4741hm2之間,水資源生態(tài)壓力指數(shù)介于0.68~0.97之間,說明該地區(qū)水資源利用處于安全狀態(tài)但某些年份已達臨界水平。(2)基于年均值,來賓市人均水資源生態(tài)足跡遠超貴港市,貴港市該值稍大于南寧市,貴港市人均水資源生態(tài)承載力略小于南寧市,它們又明顯低于來賓市;來賓市歷年均為水資源生態(tài)盈余,南寧市多數(shù)年份表現(xiàn)為盈余,貴港市近半數(shù)年份呈赤字狀態(tài),它們的水資源可持續(xù)利用安全水平分別為高、一般和較低。(3)按傳統(tǒng)方法計算,該地區(qū)及其內(nèi)部水資源生態(tài)承載力明顯增加,從而導(dǎo)致水資源生態(tài)盈余顯著上升和水資源生態(tài)壓力指數(shù)大幅降低,水資源利用安全水平被明顯高估。(4)提出了改善該地區(qū)水資源可持續(xù)利用狀況的幾點建議。

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.

目前,在水資源可持續(xù)利用評價過程中,評價指標標準值及權(quán)重的確定均存在一定的主觀性.針對該問題,本文以水資源時空分布不均的安徽省為研究對象,計算安徽省16個城市各類水足跡,并融合常規(guī)評價指標,基于psr理論構(gòu)建了水資源可持續(xù)利用綜合評價體系.同時,采用熵權(quán)法對各評價指標進行賦權(quán),選用灰靶模型進行計算,通過靶心度判斷各城市水資源可持續(xù)利用水平的空間差異性,以增強不同評價單元之間的可比性.結(jié)果表明:2016年,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水足跡在安徽省16個城市總用水足跡中占比均居首位,在除馬鞍山、銅陵、蕪湖的多個城市中所占比重超過80%；工業(yè)用水足跡所占比重居次,馬鞍山、銅陵、蕪湖分別為45.94%、32.46%、25.17%,其余城市多集中在2%~10%；各城市生活用水水足跡和生態(tài)用水水足跡所占比重較小,均低于6%.2016年安徽省水資源可持續(xù)利用水平以中、差等級為主,大體呈北低南高的空間布局特征,優(yōu)、良等級集中在皖南的黃山、銅陵、池州；壓力層和狀態(tài)層靶心度的空間分布與此相似,提升空間較大,響應(yīng)層靶心度總體較高,未呈現(xiàn)明顯空間差異性.

水資源是人類賴以生存和發(fā)展的一個極其重要的因素。水資源的可持續(xù)利用是實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的基本前提。筆者針對西北干旱區(qū)獨有的氣候水文特征,從區(qū)域水資源與區(qū)域經(jīng)濟社會的相互關(guān)系出發(fā),從區(qū)域水資源承載力的本質(zhì)概念進行分析,拓展認識和界定區(qū)域水資源儲備量和區(qū)域水資源承載能力的內(nèi)涵意義。基于區(qū)域水資源的儲備、消耗、再生的3大功能過程,考慮區(qū)域社會調(diào)節(jié)活動對區(qū)域水資源功能過程的影響,構(gòu)建了一個以指標層變量、分類層指標和目標層指數(shù)3個等級層次體系,并適用性較強的西北干旱區(qū)域水資源可持續(xù)利用評價指標體系。

針對遠離平衡狀態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng),利用協(xié)同學(xué)理論并以遼寧省為例選取2015—2017年社會經(jīng)濟指標和水資源開發(fā)利用指標,對遼寧省水資源可持續(xù)利用采用協(xié)同學(xué)理論進行研究分析。結(jié)果表明:研究區(qū)域水資源可持續(xù)利用采用協(xié)同學(xué)理論評價具有較強的適用性與準確性,研究成果可為區(qū)域水資源承載力預(yù)測和可持續(xù)利用評價提供一定的決策依據(jù)和理論支持。

河北省屬于典型資源型缺水的省份,針對水資源嚴重匱乏、水污染嚴重的特征,并通過對水量的檢測建立了水資源可持續(xù)利用的評價體系和標準,利用改進層次分析法確定了評價體系的完善與不完善性。

水資源是人類賴以生存和發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。文章通過論述新疆水資源的現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)新疆水資源總量豐富,人均占有量較高,水資源空間和時間分布不均勻,水資源使用量逐年增加;剖析了新疆水資源利用中的問題及原因,認為新疆水資源有效利用程度低,水資源浪費嚴重,供需矛盾尖銳,污染嚴重,污水處理能力不高以及地下水超采;進而結(jié)合新疆實際情況,對新疆水資源可持續(xù)利用提出對策建議。

水利可持續(xù)發(fā)展是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。而衡水市是河北省水資源最為匱乏地區(qū)之一，水資源短缺與水利可持續(xù)發(fā)展矛盾最為尖銳，因此從某種意義上講，衡水市水利能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在很大程度上將取決于衡水市水資源能否保證可持續(xù)利用。本文分析和預(yù)測了衡水市水資源現(xiàn)狀和遠景，提出了保證水資源可持續(xù)利用實現(xiàn)水利可持續(xù)發(fā)展應(yīng)采取的四個方面措施。

選取水資源總量、人均占有水量、單位gdp用水量、缺水率、水資源開發(fā)利用率、重復(fù)利用率、人口密度等7個指標,按其對水資源可持續(xù)承載力的影響程度劃分為3個等級,建立了評價指標的分級模型及其隸屬度計算公式。基于熵權(quán)基本理論,應(yīng)用模糊綜合評價方法,對南水北調(diào)中線工程河南省受水區(qū)水資源可持續(xù)承載力進行了評價,結(jié)果表明,研究區(qū)水資源可持續(xù)承載力較弱,必須采取調(diào)水、節(jié)水等措施以彌補水資源的不足。

基于水資源開發(fā)利用程度，針對南通市沿海5縣、區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展對水資源需求與供給量的矛盾問題，利用可變模糊集理論和層次分析法，從水資源、社會、經(jīng)濟和生態(tài)四方面選定16個指標，構(gòu)建了4層水資源開發(fā)利用程度綜合評價指標體系，對研究區(qū)水資源開發(fā)利用程度現(xiàn)狀進行分析評價研究。研究結(jié)果表明，當?shù)厮Y源的支撐能力處于中等偏低，水資源滿足發(fā)展的供需能力有逐漸變差的趨勢；地區(qū)水資源開發(fā)利用充分，壓力有超載的趨勢，如果不盡快采取相應(yīng)的措施，研究區(qū)的水資源將會出現(xiàn)供需緊張的現(xiàn)象。

指出了巖溶地區(qū)水資源短缺主要是由于巖溶地貌發(fā)育，水資源可獲取性差，利用難度大造成的。為合理評價巖溶地區(qū)水資源安全，在模糊集理論基本原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合西南巖溶地區(qū)水資源的特點，選取了體現(xiàn)巖溶地區(qū)水資源特性的評價指標，構(gòu)建了水資源安全評價模型。，井對2004-2013年貴州省水資源安全狀況進行了評價。結(jié)果表明：貴州省水資源安全整體水平達到臨界安全，歷年評價平均值為0.606，但區(qū)域差異性明顯，呈東南向西北遞減趨勢；其中，黔南、遵義水資源安全水平較高，評價均值分別為0．919（ⅰ級）、0．839（ⅱ級）。六盤水和畢節(jié)水資源安全水平較低，分別為0．1（v級）和0．4（v級），其余地區(qū)介于兩者之間；各地州水資源安全水平年際變異性大，平均變異系數(shù)為0．477。分析認為，加大水利設(shè)施建設(shè)投資力度，保護現(xiàn)有水資源，提高水資源開發(fā)利用率才是解決貴州巖溶地區(qū)水資源安全問題的關(guān)鍵。

以典型喀斯特地區(qū)——六盤水市為研究區(qū),基于生態(tài)足跡理論,從生活、生產(chǎn)、生態(tài)3個用水賬戶角度出發(fā),構(gòu)建了六盤水市水資源生態(tài)足跡模型與水資源生態(tài)承載力模型,用于對六盤水市2008～2015年的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進行計算。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用多種評價指標分析了該市水資源可持續(xù)利用情況,討論了各指標與年平均降雨量之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:該區(qū)域的水資源屬于生態(tài)盈余狀況,水資源利用整體而言處于可持續(xù)利用的狀態(tài),但是人均水資源生態(tài)承載力的年際變化幅度較大,可持續(xù)性比較不穩(wěn)定；同時,生態(tài)用水和萬元gdp的水資源生態(tài)足跡處在較低的水平,說明目前的用水比例不利于生態(tài)環(huán)境的改善,因而需要進一步提高用水效率。所采用的研究方法和得出的研究結(jié)論可以為巖溶地區(qū)的水資源可持續(xù)性研究提供一定的依據(jù)和參考。