黄河流域水资源可持续利用多目标规划模型研究

为了保障黄河流域水资源的健康可持续利用,在系统地研究了黄河流域水资源变化规律、预测流域社会经济发展状况的基础上,构建了黄河流域水资源利用的多目标规划模型,并探讨了多目标规划的水资源配置规则及优化配置的方法.通过研究提高黄河流域水资源承载水平的调控手段,提出了21世纪黄河流域水资源再生性科学对策和水资源可持续利用模式,指出水资源与经济的协调发展是解决人水矛盾的根本途径.     

黄河流域水资源多维临界调控模型体系的设计

针对黄河流域面临的水资源短缺、水灾害加剧、生态环境恶化的局面，将临界控制论应用于水资源系统，建立了黄河水资源临界调控的控制论模型；并在大系统递阶控制结构的基础上，构建了模型体系的多级控制结构。应用信息熵建立黄河水资源总控模型，通过该模型的调控，使黄河水资源系统向有序的良性发展。     

黄河流域多目标优化配水模型

应用多目标规划的思想，建立了黄河流域水资源多目标分析模型，提出了大系统递阶动态规划的求解方法。该模型为协调国民经济部门对水资源的供需矛盾提供了一条新途径，所用算法能有效地克服多维动态规划可能遇到的“维数障碍”，黄河流域的实例验证了模型及其算法的有效性和通用性。     

水资源系统界壳理论研究及其应用前景

阐述了水资源系统界壳理论的基本概念和构成，并分析了水资源系统界壳理论在水资源系统中应用的前景。研究认为，水资源系统界壳的卫护与交换作用是双重的，且与水资源的保护、开发、利用以及优化配置调控功能是一致的。给出了对水资源进行保护、开发和利用的综合优化调控的数学模型。     

乏晰性、可靠性与泛系分析(Ⅳ)

本文在泛系分析的框架下继续研究乏晰性与可靠性,并研究控制与识别中的一些运筹机理。文中利用广义的形影关系来重新给出观控水平、乏晰度与变异度的一种概念模型,因而对泛模拟、泛箱对策的观控性引入了一些新的分析。本文进一步讨论了形式化与乌瞰的作用,解释了泛系观控性与传统控制系统的观控性的关系,分析了反馈的一些性质。对泛系分     

泛系观控性、泛系逻辑与乏晰性——泛系分析的研究与应用(Ⅳ)

本文继续了文献[1—6]的工作,对数学研究给予一种新的统一的描述,对Zadeh和Poincaré两类乏晰概念给予推广,并且把kalman的观控性发展为泛系观控性,把黑箱原理发展为泛箱原理、泛系观控律、会诊原理与泛系抽样律,把Boole差分推广为泛系差分,把Bellman—秦裕瑗原理发展为泛系运筹投影原理.另外,本文把传统逻辑(二值逻辑、多值逻辑、乏晰逻辑、陈廷槐四值逻辑、积空间扑拓学等)的某些基础研究发展为泛系逻辑.     

管理涵义的泛系诠释

管理是一种巨大的系统工程，涉及系统结构、网络观控、复杂动态、生克转化、整体优化等各个方面；而这些又是作为系统科学重要组成和分支的泛系理论所探讨的对象。为此，作从泛系研究角度对管理涵义作了别具一格的诠释。     

基于现代水网建设的区域水资源多维调配研究

基于现代水网建设的区域水资源多维调配,旨在有效缓解区域水资源短缺、地下水超采以及生态恶化等问题。以青州市为研究区域,2013年为基准年,2020年和2025年为规划年,在50%、75%及95%保证率下,进行水资源供需平衡分析。在此基础上,基于现代水网建设,在社会、经济和生态多个维度下,构建了水资源多维调配模型。计算得到不同规划年不同保证率下的水资源多维调配方案。多维调配方案使青州市缺水地区的缺水率降低了10~30个百分点,生活用水、第一产业用水、二三产业用水以及生态用水得到合理分配。基于现代水网建设的区域水资源多维调配能够使区域缺水率显著降低,水资源综合效益最大化,可为区域水资源的高效利用与管理提供参考和依据。     

基于现代水网建设的区域水资源多维调配

基于现代水网建设的区域水资源多维调配,旨在有效缓解区域水资源短缺、地下水超采以及生态恶化等问题。以青州市为研究区域,2013年为基准年,2020年和2025年为规划年,在50%、75%及95%保证率下,进行水资源供需平衡分析。在此基础上,基于现代水网建设,在社会、经济和生态多个维度下,构建了水资源多维调配模型。计算得到不同规划年不同保证率下的水资源多维调配方案。多维调配方案使青州市缺水地区的缺水率降低了10~30个百分点,生活用水、第一产业用水、二三产业用水以及生态用水得到合理分配。基于现代水网建设的区域水资源多维调配能够使区域缺水率显著降低,水资源综合效益最大化,可为区域水资源的高效利用与管理提供参考和依据。     

基于一控规两导则的城市规划方案智能审查与决策

针对智能化城市规划的应用需求,从规划管理角度对一控规两导则体系进行描述.同时,面向控规编制应用,构建了服务于规划方案审查的量化分析模型,辅助规划方案动态调整过程中的决策应用,并结合地理信息技术研发了多维协同的规划方案智能审查与决策系统.进而以具体区域为实验区,对不同规划情景的规划方案应用进行设计,分析了规划方案调整过程中规划指标的动态变化特征,说明一控规两导则在智能规划过程中具有实用性和灵活性.本研究结果可为智能化规划提供支持,为控规指标的快速计算和公共服务动态分析等应用提供参考.     

黄河流域兰州段土壤侵蚀敏感性评价

黄河流域兰州段,由于严重的土壤侵蚀现象,带来的流域生态问题凸显。研究黄河流域兰州段土壤侵蚀敏感性问题,有助于解决该区域黄河流域生态环境保护与治理。选取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度、坡长、水土保持措施、植被覆盖6个因子,采用改进的加权土壤侵蚀(the revised universal soil loss equation, RULSE)模型,运用地理信息系统(geographic information system, GIS)和遥感技术评价该区域土壤侵蚀敏感性。结果显示:黄河流域兰州段土壤侵蚀极敏感区和重度敏感区占区域总面积的42.73%,中度敏感区占区域总面积的45.60%,轻度敏感区和不敏感区占区域总面积的11.67%。其中,最敏感区位于兰州市榆中县。研究结果可为黄河流域兰州段合理规划水土资源、生态环境保护和管控预警提供决策支持。     

基于工作流的水资源知识管理框架

为了解决水资源规划庞杂的知识及其整合问题,构建了以工作流为主线的水资源知识管理框架。该框架考虑到水资源综合规划与管理涉及面广、半结构化明显的特点,将知识管理和业务流程相结合,完成水资源规划各流程的知识流和关键知识节点的梳理。以全球环境基金(Global Environment Facility,GEF)海河流域水资源水环境综合管理项目为背景,说明了该框架的应用过程。该管理框架可以有效地实现水资源规划的知识管理以及稳定而可持续的知识积累,为数字流域模型作准备。     

黄河流域水资源配置问题研究与优化

黄河流域是我国重要的经济地带、粮食产地、能源基地，对我国的社会经济、生态安全的持续健康发展具有重要作用。随着社会经济的发展以及气候环境的变化，黄河流域用水结构发生改变，农业用水和工业用水量减少，生活用水和生态用水量增多，且上游取水量减少，中下游取水量增多。本文通过对2000-2019年流域地表水和地下水的取、耗水量现状以及2004-2019年流域用水结构的分析，发现黄河流域水资源配置中存在水资源价格调整不到位、配置不合时宜、流域产业转型动力不足以及水资源开发利用率低等问题，并提出完善黄河流域水资源价格体系、推动流域的生态补偿、建立水资源监管机制、构建人与自然和谐共生的生态系统新格局的建议。黄河流域水资源配置问题探究与优化有助于推动流域生态保护和高质量发展，对大型流域水资源管理和调度具有重要意义，可为全球其他流域水资源的优化配置提供参考。     

汾河流域水资源管理新体制建立研究

论述了建立引黄工程运营管理与汾河流域水资源管理相结合的新体制的必要性，提出了建立汾河流域水资源管理新体制的框架性设想，且为保证其有效实施，进一步提出应建立相应的保障体系，包括法律保障、行政保障和经济保障。     

基于文献计量学的黄河流域研究重点和学科热点演变分析

为实现黄河流域高质量发展，国家立足“十四五”规划，谋划和实施了重大科技项目，本文运用文献计量方法总结了黄河流域研究脉络和主题演变，旨在为推进黄河流域生态保护和高质量发展各研究课题提供“源头智慧”。结果表明：黄河流域环境科学、水资源等研究成果得到了国际方面广泛认可；中国科学院、西北农林科技大学和兰州大学等是黄河流域的中坚研究力量；我国有关黄河流域的研究做到了上游和中下游同步推进且布局合理；“气候变化”和“生态系统服务”是黄河流域高质量发展所面临的关键性问题，为此提出以水资源保护为主，优化生态、人居和经济等生产要素配比并行的方式，精准化推进流域、区域内外竞合空间协同，探索黄河流域高质量发展新路径。     

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置,同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区的水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.     

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置.同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.     

基于随机模拟和模糊聚类的水文干旱特性分析

为进一步探讨严重水文干旱事件的发生规律和确定黄河上中游地区连续枯水段的发生概率和重现期 ,采用多站季节性随机径流模型生成长序列人工径流 ,利用模糊聚类分析方法对人工径流序列中的枯水年份进行了识别 ,最后以黄河中游测站为例 ,通过对径流序列中不同长度连续枯水段出现情况的统计分析确定了几种条件下严重水文干旱的发生概率和重现期。多站季节性模型和模糊聚类分析相结合进行水文干旱特性分析 ,丰富了现有的研究方法 ,所得研究结论对黄河流域水资源规划和干旱年份的水资源调度和风险管理具有参考价值。