水资源风险评估.ppt

数学与计算科学学院 项目成员：陆婷 王定杰 李美娴 任涛 指导老师：仝青山 答辩提纲 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 课题研究的背景和意义 主要风险因子的确定 水资源短缺风险综合评估 水资源短缺风险预测 第一部分 课题研究的背景和意义 水资源：是指可供人类直接利用，能够不断更新的天然水体。主要包括陆地上的地表水和地下水。 风险：是指某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合。 水资源短缺风险：泛指在特定的时空环境条件下，由于来水和用水两方面存在不确定性，使区域水资源系统发生供水短缺的可能性以及由此产生的损失。 名词说明 背景：北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一，其人均水资源占有量不足300m3，为全国人均的1/8，世界人均的1/30。北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。政府采取了一系列措施, 如南水北调, 污水处理工程等。但是，气候变化和经济社会不断发展，水资源短缺风险始终存在。 背景与意义 意义：适时的对水资源风险因子进行识别、对风险等级进行划分和预测，对北京市的社会稳定和可持续发展战略的实施具有重要的意义。 第二部分 主要风险因子的确定 为了确定北京市水资源短缺风险的主要风险因子，首先要进行风险因 子的识别，即尽可能多地找到导致水资源短缺的影响因素。然后，根据 得到的不同风险因子建立适当的数学模型，从中确定主要风险因子。通 过总结历史经验并查询相关资料，我们将农业用水、工业用水、第三产 业等其他方面用水、降水量、城市绿化覆盖率、污水处理率及常住人口 等七个可能导致水资源短缺的指标确定为风险因子。最后，建立了灰色 关联度模型，分别求出了七个风险因子与总缺水量的关联度，从而确定 了北京市水资源短缺风险的主要风险因子 . 收集1979-2008年北京市七个水资源风险因子的相关数据，并进行无量纲化处理 1 2 2 计算所有水资源短缺因素的关联系数 3 计算各评价因子的关联度 4 根据关联度大小对各风险因子进行排序 北京市七种风险因子与总缺水量的相关系数 0.602 0.619 0.637 0.549 0.652 0.660 0.654 关联度 常住人口 污水处理 城市绿化 降水量 第三产业及其他方面用水 工业用水 农业用水 风险因子 旅游经济 酒店经济 投资融资 就业率 国际地位 第三部分 水资源短缺风险综合评估 为了对北京市水资源短缺风险进行综合评价，本课题选取了农 业用水、工业用水、第三产业等其他方面用水、降水量、城市绿化 覆盖率、污水处理率及常住人口等七个指标作为评价因子 。运用了 模糊数学的相关知识，建立了关于北京市水资源短缺风险的模糊综 合评价模型对其进行综合评价 。该模型的优点在于在确定权重时， 综合考虑了主客观两方面，使得最终得到的权重更为合理，从而使 得模型具有更高的适用性和科学性。 1 建立评价对象因素论域和评语论域 根据收集数据，建立模糊关系矩阵 2 熵权法确定权重系数 3 得出综合评价模型计算公式 4 中 70.2212 2008 高 80.7924 1993 中 73.1737 2007 高 82.4046 1992 较高 76.7470 2006 中 74.0810 1991 中 73.4823 2005 中 74.5041 1990 较高 75.6858 2004 高 82.3355 1989 中 74.6870 2003 较高 75.4903 1988 中 74.9325 2002 中 74.0905 1987 较高 76.1811 2001 较高 75.6831 1986 较高 79.1105 2000 较高 76.0898 1985 较高 79.1303 1999 较高 76.6693 1984 中 71.5202 1998 较高 79.9288 1983 较高 76.4156 1997 高 80.1535 1982 中 72.1192 1996 高 82.7115 1981 较高 77.6092 1995 高 83.7005 1980 中 74.5523 1994 较高 77.9027 1979 风险等级 综合评分 年份 风险等级 综合评分 年份 北京市1979-2008年水资源短缺风险综合评分 第四部分 水资源短缺风险预测 为了对未来四年北京水资源的短缺风险进行预测，我们选取 北京市总水量和总用水量作为预测对象，对其未来四年进行了 预测。要预测北京市未来四年的总水量和总用水量，则需要分 析北京市每年水资源的供需情况。本文根据已有的历史数据， 运用灰色系统理论中的相关知识，建立了马尔可夫预测模型 （Verhulst）和GM(1,1)预测模型,分别对北