水资源环境系统脆弱性分析及评价方法研究

经济社会发展过程中的水资源问题已不容忽视,通过对经济社会发展过程中水资源生态环境系统状态变化的分析,从环境条件、环境损害和环境修复三方面探讨水资源环境系统脆弱性的机理,并构建由年降水量、植被覆盖率、地表水环境质量、单位耕地化肥负荷、工业废水排放强度、生态环境用水比例、水土流失治理面积比等15个指标组成的水资源环境系统脆弱性指标体系。采用集对分析法建立了水资源环境系统脆弱性分析方法,以安徽省为例,对水资源环境系统脆弱性状况进行了分析。结果表明,2001—2015年,安徽省水资源环境系统脆弱性等级范围为2. 518~3. 276,水资源环境系统脆弱性状况总体趋于改善;以2008年为界分为2个阶段:2001—2007年,安徽省水资源环境系统脆弱性等级大于3,可判定为中度脆弱(3级); 2008—2015年,安徽省水资源环境系统脆弱性等级小于3,可判定为轻脆弱(2级)。

黄河流域九省(区)人口-水资源-经济-生态环境系统耦合协调发展及障碍因素分析

黄河流域九省(区)人口扩张和经济发展带来一系列资源和环境问题,亟待探究其人口-水资源-经济-生态环境(PWEE)系统耦合协调关系,促进黄河流域高质量发展。针对黄河流域九省(区)构建了PWEE系统耦合协调发展评价指标体系,采用熵权法、耦合协调度模型和障碍度模型,对2008—2020年黄河流域九省(区)PWEE系统综合发展水平、耦合协调状态和障碍因素进行分析。结果表明:黄河流域九省(区)PWEE系统及其各子系统综合发展水平呈上升趋势,耦合协调度从2008年的0.56上升至2020年的0.69,由勉强协调进入初级协调阶段,水资源子系统一直是影响九省(区)PWEE系统协调发展的限制因素,其平均障碍度从2008年的49.05%增加至2020年的55.48%,人均水资源量为主要障碍因子。

河西走廊水资源-生态环境-社会经济系统耦合关系及时空分异

推进水资源、生态环境与社会经济系统协调发展为促进区域经济增长、社会进步和生态和谐与高质量发展提供技术支撑。文章基于修正耦合协调度模型评价河西走廊水资源-生态环境-社会经济系统耦合协调水平,运用灰色关联度模型和泰尔指数揭示驱动因素和空间异质性,并利用趋势面映射耦合协调度全域分布。结果表明:(1)由经济发展带动水资源-经济-生态系统综合发展水平逐年上升,综合发展指数由2006年0.29增长至2021年0.65。(2)河西走廊水资源子系统、经济子系统、生态子系统两两之间的耦合协调度呈不同趋势上升,水资源-生态-经济系统耦合度发展处于颉颃阶段向磨合阶段升级;协调度经历“轻度失调衰退-濒临失调衰退-勉强协调发展-初级协调发展-中级协调发展”五个阶段。(3)区域空间异质性逐渐发展为减小趋势,2021年空间分布表现出东南部发展优于西北部格局,金昌和张掖逐步成为河西发展优势区域。(4)城市化率、排污总量、节水灌溉面积对河西走廊水资源-生态环境-社会经济耦合发展起到较大的驱动作用。研究结果对河西走廊经济-生态-水资源系统协同发展具有一定的借鉴意义。

河北省水资源与经济社会、环境耦合协调度研究——基于再生水利用视角

再生水是传统水资源的重要补充,开发利用再生水可以缓解河北省水资源短缺和供需矛盾.基于再生水利用视角研究河北省水资源利用与经济社会、环境的相互影响关系,构建了再生水-经济社会-传统水资源-环境(RETE)系统评价指标体系,运用熵值法对RETE系统的发展水平进行综合评价,并采用耦合协调度模型和灰色关联分析探究了RETE系统的耦合协调程度及其影响因素.结果表明:河北省再生水、经济社会、传统水资源、环境子系统的发展水平呈上升趋势,且存在一定的区域差异性;RETE系统的耦合协调度逐年上升,并且除保定、沧州和衡水濒临失调外,其他城市均处于耦合协调阶段;此外,RETE系统耦合协调度的主要影响因子为城镇化率、污水处理率、建成区绿化覆盖率、城镇居民人均可支配收入、人均GDP.

青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调特征

水资源、环境、社会经济系统之间相互影响、协同演进,对3个系统相互作用关系的研究是目前的热点。为探究水资源-环境-社会经济系统的耦合协调特征,以青海省为研究对象,构建多系统评价指标体系,利用耦合协调模型及灰色关联模型对2000—2020年青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调特征进行定量评价。结果表明:(1)研究期内,青海省水资源、环境、社会经济子系统的评价指数呈现不同程度的增大趋势;(2)水资源-环境-社会经济系统耦合度处于融合高水平阶段,耦合协调度处于由中级协调向良好协调过渡的阶段;(3)在3个子系统中,水资源子系统的发展水平对青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调发展影响较大,环境子系统次之,社会经济子系统的影响相对较小。

人工神经网络在水文水资源水环境系统中的应用研究进展

在简要介绍了人工神经网络（ANN）的独特性能和应用于水文水资源水环境系统的研究意义的基础上，从预测预报、分类识别、优化调度与计算、环境水质评价评估等诸多方面详细综述了国内外的应用研究进展，文中还探讨了今后的研究方向．

3S技术与水资源环境管理决策支持系统

本文在介绍WEDMSS组成的基础上 。

区域水资源与经济社会耦合系统可持续发展的量化分析

通过对水资源-生态环境-经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用模糊隶属度描述可持续度来衡量复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合辽宁省水资源开发与利用的实际情况,研究区域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系。研究结果表明,目前辽宁水资源系统可持续发展水平相对较低(全省水资源系统的可持续度仅为0.2456),尚有较大的开发潜力和提升空间。研究成果可为辽宁省水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据。

祁连山地区水资源-人口-经济-生态环境系统协调发展的时空演变及预测

利用熵权TOPSIS模型测度2007—2021年祁连山地区30个县域水资源-人口-经济-生态环境系统综合发展水平,采用耦合协调模型分析水资源-人口-经济-生态环境系统的协调度,采用GM(1,1)灰色预测模型预测2022—2031年水资源-人口-经济-生态环境协调发展状况。结果表明:祁连山地区水资源-人口-经济-生态环境系统综合发展水平逐年升高,水资源子系统发展水平呈波动上升趋势,人口子系统发展水平缓慢上升,经济子系统发展起点较低但增速较快;生态环境子系统发展起点相对较高但波动较大,且除水资源子系统外,甘肃片区指标优于青海片区。祁连山地区水资源-人口-经济-生态环境系统耦合度处于高水平耦合状态,协调度等级波动上升已达到中级协调;各地区增速具有异质性,南部增速最快,西北部次之,中部最慢。祁连山地区水资源-人口-经济-生态环境系统协调度呈现稳步上升态势,逐渐由中级协调升至良好协调等级,且甘肃片区协调度略高于青海片区。

岩溶地区水资源-环境系统服务功能评价修正——以贵州省为例

常规水资源-环境系统服务功能评价系数既不能反映"二元三维"水文地质状况,也忽略了水环境状况对服务功能的影响,导致评价结果与实际存在较大偏差。故结合岩溶发育强度和水环境特征确定服务功能价值修正系数,并对贵州省的服务功能评价结果进行修正。结果表明:(1)贵州省水资源-环境系统服务功能以水文调蓄与水力航运、环境调节与净化为主,两者价值量分别为789.22×10~8元和742.66×10~8元,两者共占全省价值总量的69.48%;(2)水资源-环境系统的服务功能价值量主要取决于区域对水资源量的供需条件、水域面积及水域旅游景观开发,且区域对水资源-环境系统的利用率越高,则价值量就越大,其最大值为贵阳市,达292.65×10~8元,最小值为毕节市,仅74.35×10~8元;(3)修正系数分为水量型、水质型和复合型,其平均值分别为0.81、0.86和0.84,与各地州水循环特征、水环境质量基本吻合。上述表明,利用岩溶发育强度和水环境因子为依据的修正系数对评价结果进行修正,不仅突显出岩溶发育特征对水资源-环境系统服务功能的影响,也使评价结果更加符合实际水生态环境状况。

太原市晋祠泉域生态环境特征分析

山西太原市晋祠泉是华北有名的岩溶大泉,近年来泉水流量一直呈衰减趋势甚至断流,恢复和保护晋祠泉水的昔日风貌让名泉复流,深化对泉域的研究在全省的水资源战略格局中至关重要。文中从水土保持的角度研究了晋祠泉域的自然地理与水资源系统环境特征。泉域内有土石山区、黄土丘陵沟壑区、黄土丘陵阶地区三种地貌类型;土地利用布局不合理,水土流失严重,土壤侵蚀模数500～7 000 t/(km.2a);降水是泉水流量变化的主要影响因素,1974年之后,降水量与汾河渗漏量的逐年减少、岩溶地下水开采逐年增加以及补给区水土流失成为导致晋祠泉水流量衰减的综合因素;结合晋祠泉岩溶水介质系统构造发育,研究了晋祠泉水资源系统结构特征与泉水补给区域特点,泉水的补给主要依靠灰岩裸露区接受大气降水和河流渗漏。对晋祠而言,汾河水在深水位灰岩区的渗漏则不容忽视,这种补给更可能占主要地位。

太原市晋祠泉域生态环境特征分析

山西太原市晋祠泉是华北有名的岩溶大泉，近年来泉水流量一直呈衰减趋势，甚至断流，恢复和保护晋祠泉水的昔日风貌让名泉复流，深化对泉域的研究在全省的水资源战略格局中至关重要。从水土保持的角度研究了晋祠泉域的自然地理与水资源系统环境特征。泉域内有土石山区、黄土丘陵沟壑区、黄土丘陵阶地区3种地貌类型：土地利用布局不舍理，水土流失严重，土壤侵蚀模数500-7000t／（km^2·a）；降水是泉水流量变化的主要影响因素，从1963-1993年实测资料表明，晋祠泉流量的减少主要是降水量减少所致。

且末绿洲水资源与经济社会耦合系统可持续发展的量化分析

通过且末绿洲水资源-生态环境-经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用模糊隶属度描述复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合且末绿洲水资源开发与利用的实际情况,研究且末区域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系。综合对且末绿洲2003年—2007年的水资源系统的量化分析,研究结果表明:且末绿洲水资源利用可持续发展水平在逐年提高,但整体水平相对较低,尚有较大的开发潜力和提升空间。研究成果可为且末绿洲水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据。

郑州市人口、水资源、环境、经济协调发展研究

为定量研究人口、水资源、环境和经济之间的协调关系,文章以郑州市为例,构建人口、水资源、环境和经济协调发展指标体系,利用协调度计算模型,研究郑州市人口、水资源、环境、经济的协调发展程度,并提出针对性的对策建议。研究结果表明:郑州市人口、经济、水资源环境系统的协调度由初步不协调向中度协调发展,水资源系统普遍滞后于其他系统。

The concept, connotation and method of representation of watershed water environment carrying capacity （WWECC）

Based on the relationship between water environment system and human society, water environment carrying capacity （WECC） probes into supporting ability of complex water environment system to the human society. Recent years, due to the shortage of water resources and serious water pollution in several watersheds in China, the research of watershed water environment carrying capacity （WWECC） becomes very important. The conception, connotation and method of representation of WWECC are discussed deeply in this paper. It shows that WWECC is a kind of index that instructs whether the water environment system in watershed can continue to support the development of social economy and ecology, it is dimensionless number.