流域水环境综合承载力多级多指标可拓评估

从水资源、水环境与水生态系统出发,结合流域水资源开发利用现状,构建了流域水环境综合承载力评价指标体系,建立了基于多级多指标可拓评价的流域水环境综合承载力评估模型。以广东省东江流域为例,依据可拓集合中的关联函数与关联度,由相应等级的关联度大小对流域水环境综合承载力评价体系中水资源、水环境与水生态三个子系统进行可拓评级分析,计算流域水环境综合承载力水平于某一等级的关联度,进而将其由简单的定性描述拓展到定量计算,从而得到较为准确的流域水环境综合承载力水平评价等级及其空间分异特征。

基于遗传算法的水环境综合承载力研究

结合水资源系统理论和遗传算法系统优化理论建立基于遗传算法的水环境综合承载力多目标优化模型,对综合体现城市水资源承载力和水环境容量的水环境综合承载力进行研究。以沈阳市为研究实例,拟定基本方案、生态良好方案和生态良好节水三种方案,对现状年2010年和规划水平年2020年和2030年分别定量优化计算其水环境综合承载力,结果表明:基本方案下2020年和2030年水环境综合承载力为:GDP 9 052.40亿元和16 085亿元,人口833.83万人和839.75万人,COD 74 727.22 t/a和79 260.52 t/a,氨氮3 724.41 t/a和3 950.35 t/a;生态良好方案下表征社会经济承载力指标相对减小,表征环境指标增大;生态良好节水方案下水环境综合承载力各方面均得到提高。

考虑权重不确定性的珠三角地区水环境承载力评价:基于博弈论与云模型

针对水环境承载力评价中不同赋权方法评价结果及等级认定差异问题,在现有水环境承载力评价赋权方法的基础上考虑权重计算的不确定性,用博弈论进行组合赋权,引入云模型进行改进,并以珠三角地区为例,对比分析博弈论-云模型赋权法与五种组合赋权法的评价结果,探究该方法在水环境承载力评价中的适用性。结果表明:(1)在水环境承载力评价中,博弈论-云模型赋权法考虑了单一赋权方法本身的局限性以及方法选择的主观不确定性,可用于当前对水环境承载力认识不足情况下的量化评价;(2)五种组合赋权法在珠三角地区水环境承载力等级评定中跨等级的区县共14个,占评价对象的16%,通过云相似度计算确定评价等级的方法可以降低人为分级的主观影响,客观地反映区域水环境承载力水平;(3)整体上,珠三角大部分地区水环境承载力处于基本可载水平,各区县承载力等级从Ⅱ级到Ⅳ级不等,空间上表现为中部低、东西高。将博弈论-云模型赋权法用于水环境承载力评价,其评价结果可以为水环境治理提供更加科学合理的决策依据。

基于产业细化和多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模拟与调控

为达到水环境承载力和区域经济协调发展的目的,运用系统动力学方法构建了包括17个细化工业类型在内以及受水资源、水污染、水生态多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模型,通过敏感性分析获得了32个敏感指标,同时结合当地实际发展需求,通过设置6种适用于白洋淀流域的水环境承载力调控情景,得到2017~2035年白洋淀水环境承载力情景模拟与调控结果:(1)如果维持现状,人口和经济的增长会导致各方面对水资源需求增多、水体污染加剧,2020年以后将出现水资源缺口,并且缺口将进一步增大,2021年以后同时会出现水污染加剧的状况。(2)与现状情景相比,单独采取产业结构调整措施或水环境保护措施可使得未来一段时间内白洋淀流域水环境超载情况改善10.78%或10.42%,GDP增加0.22%或0.26%;如果采取更严格的水环境保护措施,改善效果将更好为34.56%,但是GDP会减少5.06%,经济发展受到较大限制;因此,考虑经济和环境协调发展的可持续发展型情景方案更优,GDP增加0.22%时对水环境超载情况改善更为明显为16.23%。(3)综合以上分析,必须统筹规划,大力发展高端高新产业和服务业,合理调减第一和第二产业规模,控制牲畜养殖规模,抑制纺织业、造纸和纸制品业等高耗水、重污染产业发展规模并采用清洁生产技术对其进行提升和改造,建立多元补水机制,保证淀区水位,减少地下水开采,完善流域水污染治理设施,提高水资源利用率和污水回用率,同时恢复森林和湿地,高标准开展流域污染治理,以使经济、人口和环境协调发展。