【摘 要】
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水资源空间不均衡是我国亟需解决的一大战略问题,为定量评价区域水资源空间均衡状况、分析其空间差异性,论文梳理了一些适用于水资源空间均衡定量评价中的现有方法,通过对比分析其在定量分析评价中的利弊,围绕区域水资源空间均衡评价中的不确定性问题,提出应用集对分析的联系数伴随函数方法可从同异反多角度研究不确定问题的优点,构建了基于基尼系数和联系数相结合的区域水资源空间均衡评价模型、基于联系数和P-S曲线的区域
【基金项目】
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国家重点研发计划项目“河湖水系格局与国家水网布局战略研究”(批准号 2018YFC0407206); 安徽省高等学校自然科学研究项目“区域水资源承载力智能诊断评价和预警研究”(批准号 KJ2019A0880); 水利部水利水电规划设计总院项目“水资源空间均衡评价理论与方法研究”;
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水资源空间不均衡是我国亟需解决的一大战略问题,为定量评价区域水资源空间均衡状况、分析其空间差异性,论文梳理了一些适用于水资源空间均衡定量评价中的现有方法,通过对比分析其在定量分析评价中的利弊,围绕区域水资源空间均衡评价中的不确定性问题,提出应用集对分析的联系数伴随函数方法可从同异反多角度研究不确定问题的优点,构建了基于基尼系数和联系数相结合的区域水资源空间均衡评价模型、基于联系数和P-S曲线的区域水资源空间均衡评价模型,将这两种水资源空间均衡评价模型应用于安徽省水资源空间均衡状况实际评价中,分析了安徽省整体水资源空间均衡状况,具体对比分析安徽省16个地级市水资源空间均衡状况及其空间差异,对于这两评价模型合理性进行论证,取得了如下主要结果:(1)将联系数、联系数伴随函数、基尼系数、P-S曲线等适用于区域水资源空间均衡的一些定量评价方法进行系统梳理和分析,阐述其基本原理、具体计算过程以及其适用处理分析何种问题,并且对比分析这些定量方法的优势与不足,为后续构建合理、有效的区域空间均衡评价模型奠定了基础。(2)为定量评价研究区域及其子区域的水资源空间均衡程度、分析水资源空间均衡的空间分布特征,针对现有的基尼系数无法评价子区域均衡性的问题,提出了基尼系数和联系数相结合的水资源空间均衡评价模型,将该模型应用于安徽省水资源空间均衡评价中,分别进行人口与水资源、GDP与水资源的空间均衡评价分析,对安徽省16个地级市的水资源空间均衡状况进行了空间差异性分析。结果表明:安徽省2011-2018年水资源量与人口的基尼系数长期保持在0.40-0.55,水资源量与GDP的基尼系数只有2018年低于0.5,基尼系数始终高于警戒线0.4,这些年处于较不均衡和不均衡状态;在空间上水资源空间均衡状况从南向北逐渐变差;2018年安徽省水资源空间均衡脆弱性区域有合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜阳、淮南、马鞍山、芜湖、铜陵,应作为水资源空间均衡的主要调控对象。该模型能有效克服现有基尼系数评价方法的不足,可反映各子区域的空间均衡状况及其对区域整体空间均衡状况的影响,为水资源空间均衡调控提供一定的理论参考和技术支持。(3)为定量评价与分析区域水资源空间均衡状况,针对系统间耦合协调关系的目前研究中对不同的地域单元采用统一的阈值存在的不足,提出了联系数和P-S曲线相结合的水资源空间均衡评价模型,用该模型对安徽省水资源空间均衡状况进行实例分析,结果表明:安徽省2011-2016年水资源空间均衡整体较差,在空间尺度上,安徽省水资源空间均衡程度呈南优北差、中部临界的分布格局,皖北地区水资源空间均衡评价等级总体比皖南高,皖北地区水资源空间均衡评价等级常年保持在2.27-3.86,皖南地区水资源空间均衡评价等级常年保持在1.41-2.69;在时间尺度上,安徽省2011-2016年水资源空间均衡呈缓慢改善的态势;该评价结果与安徽省实际情况相吻合,表明该模型对区域水资源空间均衡评价较为合理。该模型既弥补了现有耦合协调分析中未能考虑不同评价对象所具有差异性的缺陷,又可以根据区域水资源具体的均衡状况,有针对性地对承载力子系统和压力子系统做出调控措施,进而有效地改善系统的均衡状况,可为水资源空间均衡定量评价和调控提供一定的理论参考和技术支持。综上所述,通过对现有的适用于解决水资源空间均衡定量评价分析的方法进行利弊分析,利用集对分析联系数伴随函数处理不确定性问题的优势构建的这两种区域水资源空间均衡评价模型取得了较好的应用效果,两个模型分别从水资源分布均衡性角度、水资源承载力压力子系统与支撑力子系统之间的协调关系角度进行全面分析,分析评价结果符合实际情况,可为水资源空间均衡定量评价提供一定的方法参考,也可为改善区域水资源空间均衡状况而采取有针对性的管理和调控措施提供理论支持。
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