基于组合赋权与有序度熵模型的干旱内陆河流健康评价

确定有效指示河流健康状态及其变化的关键因子并进行评价,对于干旱内陆河流生态水环境保护与河流适应性管理至关重要。以叶尔羌河干流卡群-艾里克塔木河段为对象,采用"压力-状态-响应"模型(以下简称PSR模型)和"可达最佳状态"参照标准选择23项指标构建河流健康评价指标体系和评价标准,运用组合赋权和有序度熵模型对现状水平年叶尔羌河河流健康状况进行评价。结果表明:叶尔羌河干流卡群-艾里克塔木河段综合健康指数0.529,评价等级为亚健康状态(Ⅲ级),分河段卡群-依干其(S1)综合健康指数(0.546)略优于河段依干其-艾里克塔木(S2)。评价结果与实际情况基本相符,河流健康受到威胁,需引起有关部门注意。

基于有序联系度熵的水资源空间均衡综合评价方法

实现水资源空间均衡目标是当前我国水资源集成化管理实践的重要思路。为有效描述水资源空间均衡不同子系统及均衡指标之间的关系结构特征及整体均衡态势,提出从水资源承载压力、支撑力及调控力三大子系统之间的作用关系角度出发,采用集对分析三元联系数刻画不同均衡指标与相应承载等级之间的单指标联系属性,利用有序度熵与三元联系数耦合模型表征水资源空间均衡系统整体均衡态势及其变化趋势,并依据减法集对势诊断识别制约水资源空间均衡态势变化的关键影响因素,最终提出了基于有序联系度熵的水资源空间均衡综合评价方法(OCDE)。上述方法在安徽省不同地市2009—2018年水资源空间均衡综合评价的应用结果表明:皖南地区水资源空间均衡程度最高,皖中次之,皖北最差,全省2009—2018年水资源空间均衡系统整体均衡态势呈现逐渐改善的趋势,且人均水资源量和产水模数是制约全省及不同地市水资源空间均衡系统均衡态势变化最主要的负向驱动因素。上述计算结果与安徽省历史年份经济社会发展统计数据基本一致,表明构建的水资源空间均衡综合评价模型计算结果合理有效,可为制定和实施区域水资源空间均衡措施及方案提供科学有效的决策依据。

河流健康因子选择和综合评判研究

首先提出了河流健康的子系统和健康因子,再应用耗散结构理论、系统论和信息论的有关概念和理论,提出了基于系统有序度熵的河流健康评价方法,导出了综合考虑河流系统多子系统(序参量组)的河流健康指数的数学表达。以黄河为例,分析提出了黄河健康因子,研究了各健康因子的阈值范围,评价了黄河健康状况,从计算结果来看,现状黄河处于非健康状态。河流健康生命理论是一个新理论,健康因子选择和综合评价方法本身就是一个复杂的科学问题,需要进一步研究和探索。

黄河流域水库群多目标运行控制协同方法研究

依据协同学原理,提出了水库多目标运行控制的方法,该方法能够综合考虑水资源利用过程中相互冲突的供水、防洪、发电等目标.应用序参量构建了描述水资源子系统协调程度的有序度模型,并结合信息熵原理,建立了有序度熵,作为判定系统是否向协调有序方向演化的根据.对水库运行方式进行调控时,首先用模拟的方法获得初始方案,然后根据有序度和有序度熵对初始方案进行调控.应用该方法对黄河流域水库群的调控进行了研究.