面向生态管理和不确定性的水资源评价方法研究

Proper evaluation methods as the prerequisite of reasonable water resources utilization and protection are crucial and difficult. The evolution mechanism of water resources is becoming more and more complicated, and the data uncertainty is significantly enhanced, which motivates the development of new water resources evaluation methods. This project is guided by the concept of eco-management and focused on the multi-type data uncertainty to study the water resources evaluation system, including the subject system, the reference system, the object system and the function system. The goals are to implement water resources evaluation from a single subject to multiple subjects, update the evaluation index value of reference system from static to dynamic, the evaluation target from single to multiple objectives, and improve the uncertain evaluation technology. Focusing on some key problems of water resources complex giant system, this project will develop innovative evaluation methods for water resource security, the optimal comprehensive water quota and ecosystem recoverability. This project is from the unique perspective of eco-management to explore the multi-type data uncertainty, new weighting and aggregation methods, so that to provide methodological support for water resources evaluation. Thereby, this project can offer a useful train of thought for alleviating water ecological crisis.

水资源评价作为水资源合理开发利用的前提和依据，是长期以来研究的重点与难点。在水资源演化机理日趋复杂的背景之下，数据不确定性显著增强，加之客观上要求对水资源控制越来越严格，水资源评价方法需要不断发展来适应变化的环境。本课题以生态管理思想为指导，以多类型不确定信息的处理为切入点，深入研究水资源评价系统，包括主体系统、参考系统、客体系统和功能系统，实现评价主体从单主体评价到多主体评价，参考系统中的评价指标值从静态到动态的转化，评价目标从单目标到多目标的改进，评价技术从确定或简单模糊评价到多类型不确定评价的优化。针对水资源复杂巨系统评价中的一些关键问题，包括区域水资源安全、最优综合用水定额和生态系统可恢复性进行评价，并将进行实证研究。本课题从生态管理的独特视角，探索多类型不确定信息的处理方法、新的赋权方法和信息集结方法，为水资源评价提供方法学支撑，为缓解水资源生态危机提供有益参考和思路。

本项目解决的关键科学问题为两个方面：一是如何在水资源评价中，顺应生态管理的潮流，符合水资源复杂巨系统和谐的要求？二是如何在水资源评价中，描述和处理多类型信息？ 本项目有三个主要的研究内容：一是基于多类不确定信息的区域水资源安全动态多属性评价；二是最严格水资源管理情景下基于多目标的最优综合用水定额评价；三是多元主体水资源突发事件生态系统可恢复性多属性评价。.在本项目执行的过程中，负责人严格按照计划任务安排工作。本项目研究了大型水电站建设项目对当地的可持续能力的改变，以白鹤滩水电站库区历史数据为例，为水电站的建设管理人员提供了水资源安全和可持续化管理的建议；研究了同时考虑可见水与虚拟水的区域水资源协调程度的评价，在评价过程中，描述并处理了多类不确定信息，最后评价方法应用于中国西北五省的水资源协调度评价，并提出了具体的管理建议；本项目针对南水北调中段工程的水资源分配提出了一个带优先级的多目标优化模型。在确定优先级的时候，对于社会、经济和环境进行了评价，给予较差的方面更高的优先级，最后求解出邯郸、邢台、石家庄等七个区域的水资源分配量；本项目研究了基于不完全犹豫模糊语言信息的自然灾害风险评价，处理了更具表达灵活性的不完全犹豫模糊语言信息，同时研究了城市洪水可恢复力（韧性）的多属性评价方法，根据灾害循环理论建立了指标体系，考虑了指标的混合信息，改进了VIKOR的赋权和信息集结方法，并将方法应用到了中国沿海5个城市的洪水可恢复力评价中。在评价方法上，本研究双重犹豫模糊语言术语集（DHFLTS）的相关系数表达式并将其运用于多准则决策问题中。本项目的成果已发表论文11篇（SCI/SSCI检索9篇，EI检索1篇，中文C刊1篇），其中负责人作为第一作者或通讯作者的有9篇。