15---2015-1218 潘争伟 - 自然资源学报.pdf

第31 卷 第9 期 自 然 资 源 学 报 Vol.31 No.9 2016 年9 月 JOURNAL OF NATURAL RESOURCES Sep., 2016 水资源利用系统脆弱性机理分析与评价方法研究 1 2 3 1 潘争伟 ，金菊良 ，刘晓薇 ，周戎星 （1. 安徽新华学院a. 土木与环境工程学院，b. 安全与环境评价研究所，合肥230088 ； 2. 合肥工业大学a. 土木与水利工程学院，b. 水资源与环境系统工程研究所，合肥230009 ； 3. 合肥工业大学（宣城校区）建筑工程系, 安徽宣城242000 ） 摘要：水资源系统脆弱性是当前水问题研究的热点问题，在综合脆弱性和脆弱性分层面两方 面需深入研究。论文通过对水资源利用系统脆弱性形成过程的分析，从水资源自然禀赋、水资 源开发利用程度和用水效率等方面，构建符合过程机理的水资源利用系统脆弱性模型，旨在对 脆弱性分层面进行深入研究。针对当联系分量系数取值具有峰值较宽的分布特征时，可能导 致基于三角模糊数的联系数存在较大误差的问题，进一步分析差异度系数取值的特征，以标准 阈值为参数构造差异度系数的梯形模糊数，提出基于梯形模糊数联系数的评价方法，并应用于 安徽省水资源利用系统脆弱性评价。应用结果表明，2001—2014 年安徽省水资源利用系统脆 弱性等级在3.611 ～2.493 之间呈波动变化，2014 年水资源利用系统脆弱性为轻脆弱，较2001 年 中度脆弱有明显改善；该方法避免了联系分量系数取值具有峰值较宽的分布特征时可能存在 较大误差，能更准确地反映水资源利用系统脆弱性客观实际状况。 关 键 词：水资源利用系统；脆弱性评价；集对分析；梯形模糊数；安徽省 中图分类号：TV213.4 文献标志码：A 文章编号：1000-3037(2016)09-1599-11 DOI ：10.11849/zrzyxb 气候变化和人类活动对水资源系统的冲击程度不断加重，严重影响了社会、经济和 生态环境的可持续发展，水资源系统脆弱性逐渐成为水问题研究热点问题。政府间气候 变化专门委员会 （Intergovernmental Panel on Climate Change ，IPCC ）等主要关注气候变 [1-3] 化对水资源脆弱性的影响 ；而从社会、经济和生态环境方面开展研究，称为广义水资 [4-5] 源系统脆弱性 。广义水资源系统脆弱性需区别其自然、社会经济和生态方面的属性， [3] 在综合脆弱性和脆弱性分层面两方面尚需深入研究 。水资源系统是由水资源利用系统、 水环境质量系统和水灾害系统等组成，本文通过脆弱性形成过程分析，对水资源利用系 统脆弱性展开研究，目的是对脆弱性分层面进行深入研究。 [5-8] 集对分析方法在水资源系统分析中得到了广泛应用 ，实际应用中差异度系数在区 间[-1, 1]连续取值过程中具有明显的模糊性特征，与正态分布近似的三角模糊数能有效 [9- 10] 处理这种模糊性信息 。根据差异度系数取值的连续性，构造差异度系数的三角模糊数 [11- 12] A ，建立基于三角模糊数联系数的评价模型 ，在水资源环境、水利工程等方面得到广͂ 收稿日期：2015-11-03 ；修订日期：2016-06-11。 基金项目：国家自然科学基金项目 （513090