哈尔滨市水资源可持续利用预警方法研究

论文摘要

水资源的可持续利用是社会、经济可持续发展的基础以及保障条件之一,已成为人类的必然选择。为保证水资源与社会、经济的协调发展,必须加强对区域水资源的管理,用科学的预警方法,对区域水资源可持续利用进行预警分析。1)根据研究目的确定了研究区域,并就该区域的地理位置、地形地貌特征、气候气象、水资源开发利用概况、社会经济状况等进行了详尽的分析,为下一步的工作奠定了坚实的基础。2)系统构建区域水资源可持续利用预警系统的初步理论框架。通过对区域水资源可持续利用预警系统的理论基础、预警机理以及相关概念的全面分析和深度研究,确定了符合水资源可持续性特点和预警系统特色的区域水资源可持续利用预警理论体系。3)依据预警系统指标体系的构建原则,初步构建了水资源可持续利用包括警源和警兆指标的预警指标体系,利用时差相关分析法对警兆指标进行先行、同步、滞后性质的分类,完成了预警指标体系的初步筛选。在分析水资源复合系统的内涵的基础上,将筛选后的预警指标划分成区域社会—经济—水资源的复合系统,其中社会、经济和水资源是水资源复合系统的三个子系统。4)提出并确定了水资源可持续利用预警指标的警度,即无警、轻警、中警、重警,引入反馈法,并结合已有研究成果,确定了预警指标的警限,对其预警有效性进行检验,从而设计了预警信号灯系统,并对哈尔滨市水资源可持续利用进行监测预警;运用支持向量回归机的方法对预警指标值进行了预测,在预测的基础上,对哈尔滨市水资源可持续利用进行趋势预警,包括单指标趋势预警和多指标趋势预警,获得了趋势预警的结果;在模型预警中,提出层次分析法和组合赋权确定权重,在指标值预测基础上,利用基于效用函数综合评价模型对区域水资源可持续利用程度进行预警,得出各区域水资源可持续利用的短期预警结果。5)研究表明,2010-2013年哈尔滨市各区域水资源可持续利用状况均处于中警。最后对水资源可持续利用的预警结果进行分析,结合国内外研究现状提出了相应的对策建议。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外水资源预警研究现状
• 1.2.1 水环境预警
• 1.2.2 水资源可持续利用预警方法研究
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容和方法
• 1.3.2 技术路线
• 2 研究区域的现状分析
• 2.1 自然地理环境与地质背景
• 2.1.1 地理位置及范围
• 2.1.2 地形地貌特征
• 2.1.3 气候气象
• 2.1.4 河流水系
• 2.2 研究区域水资源开发利用概况
• 2.2.1 水资源概况
• 2.2.2 水环境现状分析
• 2.2.3 水利工程及供水现状
• 2.2.4 水资源开发利用中的主要问题
• 2.3 研究区域的社会与经济状况
• 2.3.1 人口及经济
• 2.3.2 产业发展及布局
• 3 水资源可持续利用预警理论研究
• 3.1 水资源可持续利用预警的相关概念
• 3.1.1 水资源可持续利用预警的概念
• 3.1.2 相关概念的比较
• 3.2 水资源可持续利用预警的框架
• 3.2.1 水资源可持续利用的预警原理
• 3.2.2 水资源可持续利用预警的框架
• 3.2.3 水资源可持续利用预警的特征
• 4 水资源可持续利用预警指标体系构建
• 4.1 预警指标体系的概念及功能
• 4.2 预警指标体系的分类
• 4.3 预警指标体系的构建原则
• 4.4 一般评价指标体系的建立
• 4.5 预警指标筛选
• 4.5.1 先行、同步和滞后指标的概念
• 4.5.2 先行、同步和滞后指标的确定
• 4.6 预警指标体系构建
• 5 水资源可持续利用预警分析
• 5.1 警度和警限划分
• 5.1.1 水资源利用的可持续状态描述
• 5.1.2 警情指标警限的确定
• 5.1.3 警兆指标警限的确定
• 5.2 预警指标有效性检验
• 5.3 哈尔滨市水资源可持续利用的监测预警
• 5.3.1 预警信号灯的设计
• 5.3.2 基于综合模拟法的区域水资源可持续利用监测预警
• 5.4 哈尔滨市水资源可持续利用趋势预警
• 5.4.1 指标值的预测
• 5.4.2 单指标趋势预警
• 5.4.3 多指标趋势外推预警
• 5.5 哈尔滨市水资源可持续利用预警管理综合评价
• 5.5.1 预警指标权重的确定
• 5.5.2 预警指标的定值转换
• 5.5.3 效用函数综合评价模型
• 5.5.4 区域水资源可持续利用综合评价预警模型的应用
• 5.6 哈尔滨市水资源可持续利用预警结果及分析
• 5.6.1 基于监测预警的预警结果
• 5.6.2 基于趋势预警的预警结果
• 5.6.3 基于模型预警的预警结果
• 5.7 对策建议
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文