区域水资源水环境综合评价方法研究
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摘要
区域水资源水环境评价是现代水文学及水资源科学的重要组成部分,是水资源规划、开发、利用、保护和管理的基础工作,可为国民经济和社会发展提供有关水资源及水环境问题的决策依据。
本文在分析国内外有关水资源水环境评价的研究成果的基础上,将水量与水质相结合,并参考国家地区的有关标准规范,深入地探讨了区域水资源水环境评价的基本方法及其适用条件,为科学地对区域水资源与水环境风险进行综合评价提供了依据。本文的主要研究成果如下:
(1)归纳总结了水资源数量评价与质量评价的思路、方法、程序及有关标准。在此基础上,将水量与水质相结合,针对海河流域地下水资源、水环境现状,提出了较为科学全面的评价指标体系,并将模糊综合评价法应用于五个典型区域的水资源水环境评价,得出了水质与水量相结合的有效评价结果。
(2)根据突变评价法具有无需确定权重、计算简便的优点,提出了基于突变理论的地下水环境风险评价方法。还针对突变评价法存在评价结果得分值偏高的缺陷,还提出了得分变换方法加以解决,使得评价结果更加客观合理,为区域地下水环境质量综合评价提供了新途径。
(3)在深入分析洪灾风险评价的内涵及其影响因素的基础上,根据灾害学理论,从致灾因子、孕灾环境、承灾体属性、社会承灾能力四方面构建大黄浦洼洪灾风险评价指标体系,并依据国家、地方有关规定和标准以及类似地区的洪灾风险问题研究,提出了洪灾风险评价等级和评价标准,为洪灾风险评估提供了客观依据。
(4)根据BP神经网络方法可以减少了确定指标权重人为主观性的特点,提出了用于洪灾风险评价的BP神经网络洪灾评估模型,该模型在评价系统诸要素之间相互作用不确知时,体现出了明显的优势。并把该模型应用到大黄浦洼蓄滞洪区内36个评价单元区域中,得出了与实际情况基本相符合的结论,从而验证了基于BP神经网络的洪灾风险综合评价的合理性,为区域洪灾风险的综合评价提供了新方法。
Regional water resources and environment assessment is an important component in modern hydrology and water resources, and is the foundation of water resources programming, development and management, which can provide references for decision making in social and economic development related to water problem.
In this thesis, the results obtained in china and abroad about water resources and environment assessment were reviewed and analyzed, and according to relative standards, the methods and their applicable condition were discussed combining water quality and quantity, which is essential to comprehensively evaluate water resources and environment risk. The main results are shown as follows:
First of all, the method, process, and related standards of water quality and quantity evaluation are summarized. According to present groundwater situation in Haihe River Basin, index systems of comprehensive assessment for both water quality and quantity are proposed. Then based on fuzzy theory, fuzzy assessment model is formulated and applied to the five respective cities and effective results were derived.
Secondly, because of the advantage of no attribute-weights for catastrophe theory, a new method to evaluate groundwater environment risk is put up, and then to solve the problem of catastrophe evaluation value, a kind of transformation is adopted to make the results objectively and reasonably, which provides a new way for groundwater environment assessment.
Thirdly, on the basis of analysis on factors of flood risk assessment, in relation to catastrophology theory, the index system of the flood risk assessment in Dahuangpuwa detention basin is put forward, including disaster-inducing factor, disaster environment gestation, property of hazard bearing body, capacity of hazard bearing of society. And then according to relative standards and rules, assessment grade and evaluation standards of indexes are established.
In the end, there is less subjectivity existing in BP artificial neural network assessment model than other traditional assessment methods. Especially, when the interaction of system inner factors is uncertain, it shows more advantages, which offers a new way of flood risk assessment. In this paper, flood risk assessment model based on BP artificial neural network is formulated, and then it is applied to the 36 unit regions in Dahuangpuwa Detention Basin. The results are consistent with the actual situations, which testifies its reasonability and offers reference for flood risk assessment of other detention basins.
本文在分析国内外有关水资源水环境评价的研究成果的基础上,将水量与水质相结合,并参考国家地区的有关标准规范,深入地探讨了区域水资源水环境评价的基本方法及其适用条件,为科学地对区域水资源与水环境风险进行综合评价提供了依据。本文的主要研究成果如下:
(1)归纳总结了水资源数量评价与质量评价的思路、方法、程序及有关标准。在此基础上,将水量与水质相结合,针对海河流域地下水资源、水环境现状,提出了较为科学全面的评价指标体系,并将模糊综合评价法应用于五个典型区域的水资源水环境评价,得出了水质与水量相结合的有效评价结果。
(2)根据突变评价法具有无需确定权重、计算简便的优点,提出了基于突变理论的地下水环境风险评价方法。还针对突变评价法存在评价结果得分值偏高的缺陷,还提出了得分变换方法加以解决,使得评价结果更加客观合理,为区域地下水环境质量综合评价提供了新途径。
(3)在深入分析洪灾风险评价的内涵及其影响因素的基础上,根据灾害学理论,从致灾因子、孕灾环境、承灾体属性、社会承灾能力四方面构建大黄浦洼洪灾风险评价指标体系,并依据国家、地方有关规定和标准以及类似地区的洪灾风险问题研究,提出了洪灾风险评价等级和评价标准,为洪灾风险评估提供了客观依据。
(4)根据BP神经网络方法可以减少了确定指标权重人为主观性的特点,提出了用于洪灾风险评价的BP神经网络洪灾评估模型,该模型在评价系统诸要素之间相互作用不确知时,体现出了明显的优势。并把该模型应用到大黄浦洼蓄滞洪区内36个评价单元区域中,得出了与实际情况基本相符合的结论,从而验证了基于BP神经网络的洪灾风险综合评价的合理性,为区域洪灾风险的综合评价提供了新方法。
Regional water resources and environment assessment is an important component in modern hydrology and water resources, and is the foundation of water resources programming, development and management, which can provide references for decision making in social and economic development related to water problem.
In this thesis, the results obtained in china and abroad about water resources and environment assessment were reviewed and analyzed, and according to relative standards, the methods and their applicable condition were discussed combining water quality and quantity, which is essential to comprehensively evaluate water resources and environment risk. The main results are shown as follows:
First of all, the method, process, and related standards of water quality and quantity evaluation are summarized. According to present groundwater situation in Haihe River Basin, index systems of comprehensive assessment for both water quality and quantity are proposed. Then based on fuzzy theory, fuzzy assessment model is formulated and applied to the five respective cities and effective results were derived.
Secondly, because of the advantage of no attribute-weights for catastrophe theory, a new method to evaluate groundwater environment risk is put up, and then to solve the problem of catastrophe evaluation value, a kind of transformation is adopted to make the results objectively and reasonably, which provides a new way for groundwater environment assessment.
Thirdly, on the basis of analysis on factors of flood risk assessment, in relation to catastrophology theory, the index system of the flood risk assessment in Dahuangpuwa detention basin is put forward, including disaster-inducing factor, disaster environment gestation, property of hazard bearing body, capacity of hazard bearing of society. And then according to relative standards and rules, assessment grade and evaluation standards of indexes are established.
In the end, there is less subjectivity existing in BP artificial neural network assessment model than other traditional assessment methods. Especially, when the interaction of system inner factors is uncertain, it shows more advantages, which offers a new way of flood risk assessment. In this paper, flood risk assessment model based on BP artificial neural network is formulated, and then it is applied to the 36 unit regions in Dahuangpuwa Detention Basin. The results are consistent with the actual situations, which testifies its reasonability and offers reference for flood risk assessment of other detention basins.
引文
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