【摘 要】
：
我国人多水少,水资源时空分布不均,社会经济可持续发展受区域干旱缺水的制约,且在气候变化和人类活动的双重驱动下,极端干旱事件趋多趋强,供需矛盾愈发突出。供水系统在干旱事件中发生供水破坏的频次、破坏的深度,以及恢复速度受到广泛关注,传统的供水保证率指标（可靠性）仅反映了破坏频次,无法全面系统体现极端缺水事件对社会经济的影响,需要增加回弹性、脆弱性评价指标,以完整地表征系统属性。另一方面,系统缺水与多种
【基金项目】
：
国家自然科学基金重大国际地区合作研究项目“河库连通下的特大水库群联合调度基础问题研究”（51320105010）； 面上项目“变化条件下跨流域水库群联合优化调度研究”（51579027）； 科技部重点研发计划项目“松辽流域江河湖库综合调控技术与应用”（2017YFC0406000）；
论文部分内容阅读
我国人多水少,水资源时空分布不均,社会经济可持续发展受区域干旱缺水的制约,且在气候变化和人类活动的双重驱动下,极端干旱事件趋多趋强,供需矛盾愈发突出。供水系统在干旱事件中发生供水破坏的频次、破坏的深度,以及恢复速度受到广泛关注,传统的供水保证率指标（可靠性）仅反映了破坏频次,无法全面系统体现极端缺水事件对社会经济的影响,需要增加回弹性、脆弱性评价指标,以完整地表征系统属性。另一方面,系统缺水与多种要素息息相关,既受区域来水、需水条件的制约,又受水库调蓄、跨流域调水以及非常规水利用等供水保障措施的影响。随着供水保障措施的多元化、评价标准的逐步完善,供水系统呈现出“多要素、多属性”特征。深入理解供水系统的多要素-多属性关联关系,可帮助决策者选择最合理、经济的供水保障措施,是系统规划设计、运行管理的重要依据,也是亟需解决的关键科学问题。因此,本文围绕供水系统可靠性-回弹性-脆弱性与多元要素的关联关系开展相关研究,重点解析:①来水-需水-库容对不同系统属性的影响机理;②不同调度策略下多属性之间的竞争与协同关系;③不同供水对象与系统多要素之间的响应机制。取得以下主要成果:（1）综合辨析了不同研究者对系统可靠性（Reliability）、回弹性（Resilience）、脆弱性（Vulnerability）的理解与定义,提出了供水系统的多属性体系。为使不同区域的供水系统之间具有可比性,以年径流变差系数CV。、需水率YI、库容系数β和标准净入流m四个无量纲变量来表征系统的来水、需水、库容特征,提出了标准化、无量纲的供水系统多要素体系。在多要素的合理变化范围内,利用随机抽样技术生成大量实验样本,并将实验样本分为4类以表征不同类型的供水系统,为系统多要素-多属性关联关系分析奠定了基础。（2）利用多元弹性回归分析方法定量解析了供水系统多元要素对可靠性、回弹性、脆弱性的影响程度,挖掘了不同类型供水系统中的控制性要素。结果表明:对系统可靠性而言,在不同类型的系统中,年径流变差系数CV、需水率YI、库容系数β对其改进作用呈现明显的边际效益递减规律。对于不同区域的供水系统,需要在多元要素中识别出其中的薄弱环节,进而有针对性地在跨流域调水、节水管理、修建水库等多种供水保障措施中进行选择。对于回弹性、脆弱性这2类属性,不论在哪种类型的供水系统中,年径流变差系数CV对其影响程度都是最大的,需水率YI次之,库容系数β对其影响程度最小。增加水库库容难以有效地改进系统回弹性、脆弱性,实施跨流域调水、备用水源建设等措施对这2类属性的改进效果最佳。（3）从运行管理的角度,揭示了水库对冲调度规则对系统可靠性、回弹性、脆弱性的影响,以及三类属性之间的竞争与协同关系。结果表明:随着“对冲程度”的增加,系统可靠性变差,脆弱性变优,而回弹性则会呈现先变优再变差的趋势,实施对冲规则使水库调度成为一个复杂的多目标问题。在多目标非支配解空间中识别了多属性之间竞争-协同关系发生转变的临界区域。当“对冲程度”较高时,系统回弹性与可靠性呈协同关系,与脆弱性呈竞争关系;当“对冲程度”较低时,系统回弹性与另外两类属性之间的关系发生对调。同时,基于多个案例证实了上述规律的一致性,分析了水库对冲规则的适用条件,即当标准净入流m足够大时,使用SOP规则便可使各类属性均达到满意的状态,对冲规则反而会造成不必要的限制供水;当标准净入流m过小时,供水保证率无法满足基本要求,对冲规则会进一步降低供水保证率。（4）利用方差分析方法（ANOVA）,量化分析了城市、农业、生态三类供水对象的（广义）缺水指数GSI对需水率YI、年径流变差系数CV、库容系数β、供水优先级、用水比例、调度规则等多元要素变化的响应规律。结果表明:当存在多种类型的供水对象时,直接使用可靠性、回弹性、脆弱性3类属性会造成评价体系过于复杂。而GSI可以综合反映3类属性的影响,系数θ的取值决定了 GSI对不同属性的倾向程度,当1.5<θ<2.0时,GSI可以较好地权衡3类属性。城市、农业、生态三类供水对象的GSI均与需水率、年径流变差系数这2个要素显著相关。除此之外,城市供水对象受其他要素的影响程度非常小;农业供水对象受对冲调度规则的影响非常大;生态供水对象的缺水程度与供水优先级的关系十分密切,生态与其他两类用水户的用水竞争主要由供水优先级所引起。
其他文献
选择性激光烧结（Selective Laser Sintering,SLS）是一种基于粉床的激光增材制造技术,其具有材料利用率高、工艺流程短、可制成复杂形状零件等显著优势,近年来在砂型激光增材制造领域得到广泛应用。随着我国铸造行业的不断升级、提效,铸件尺寸不断增大,常规SLS技术在加工幅面、效率、强度等方面难以满足行业需求。本文为突破常规SLS法中低激光功率、窄线宽扫描导致的加工效率低的瓶颈,并合
近年来,受气候变化影响,作为“亚洲水塔”的青藏高原地区冰川退缩,雪线上升,冻土层退化,对当地水资源的综合利用与环境保护提出更加严峻的挑战。在青藏高原地区,季节性冻土与多年冻土并存,雨季径流水源构成多样,水源的空间组合特性和汇流路径较为复杂,加之基础资料相对缺乏,使得其河道径流的水循环规律一直未得到清晰的揭示,难以科学制定当地水资源利用与环境保护决策,因此,深入研究当地径流补给来源与汇流路径两个水循
波浪的传播和破碎是海洋工程中的重要研究课题。现有的波浪在地形上的破碎指标大多针对二维地形条件,并基于单向的规则波或不规则波浪,忽略了地形纵向的变化。而实际海域中的地形条件往往较为复杂,并且波浪是多向的不规则波浪,因此针对多向不规则波浪在三维地形上的传播和破碎特性进行研究,对于实际近岸波浪特性及其与工程结构物作用的研究具有重要的意义。此外,波浪破碎现象的数值模拟研究是一个重要的课题。在采用OpenF
本文利用国有资本收益上缴的独特场景,研究上市公司控股股东流动性约束对企业财务行为的影响。2019年党的十九届四中全会明确提出,要做强做优做大国有资本,形成以管资本为主的国有资产监管体制,而国有资本收益上缴制度就是很重要的关键政策。2007年9月8日国务院发布的《国务院关于试行国有资本经营预算的意见》指出,国有资本经营预算是国家以所有者身份依法取得国有资本收益,并对所得收益进行分配而发生的各项收支预
21世纪被认为是生物医学的世纪。随着信息化技术和生物医学技术的发展,承载着人类知识和经历的医学文献以及以自然语言为载体的用户生成内容正呈现爆发式的增长。获取其中蕴含着的海量的、尚未得到充分利用的信息是以信息抽取为代表的文本挖掘技术在生物信息学中重要的研究和应用领域。其中生物医学事件作为对生物医学文本中实体及其相关概念间的多元关系,能够更加精确和细致的描述各种级别的医学、生物学作用和过程,使得围绕生
畜禽的行为与其健康状况、生活环境密切相关,通过行为分析评估福利状况是一种简单、容易理解的常用方法。精准养殖的核心是个体信息和行为的智能监测与自动分析,通过先进的信息技术对鸡只进行持续、自动的监测是精准养鸡亟待解决的问题。本文以舍饲散养鸡只行为的自动化监测为目标,对基于深度学习的行为识别方法、多目标跟踪方法以及鸡只行为及整体状态的异常检测等关键问题展开研究。（1）研究了舍饲散养模式下鸡舍内鸡只的行为
锂离子电池是一种借助于锂离子来回的嵌入/脱出来实现能量的转换与存储装置,具有能量密度大、循环寿命稳定等特点,已广泛应用于众多能源存储领域。随着便捷式电子设备和电动汽车的快速迭代,研发具有更高能量密度、功率密度以及续航寿命的新一代锂离子电池已成为必然趋势。在传统的锂离子电池中,负极材料通常为商业的石墨碳,而其较低的理论容量,俨然不足以满足新一代储能设备对储锂性能的高要求。近年来,基于转换反应的铁基氧
装配式剪力墙结构是建筑工业化发展中一种重要的结构体系。在保证装配式结构施工效率、保障预制构件连接性能安全可靠的前提下,提高结构整体的抗震能力、降低结构主体的塑性损伤的研究具有重要意义。本文基于装配式剪力墙结构的变形特点和损伤控制设计思想,研发了能够提高阻尼材料耗能效率的新型摩擦阻尼装置和粘弹性阻尼装置。从力学性能入手,通过理论、试验和数值模拟方法对新型阻尼装置展开了深入研究。进一步提出了采用阻尼装
近岸波浪传播规律及其时空分布特性的研究对近海生产作业和近岸工程设计至关重要。实际的近岸地形较复杂,波浪是空间非均匀的多向不规则波,而且传至近岸的波浪往往因为水深变浅而产生破碎。因此建立可以有效模拟近岸多向波浪破碎和考虑空间非均匀波浪入射的数值计算模型,对于开展近岸波浪特性以及波浪对于建筑物作用的研究具有重要的意义。Boussinesq方程是描述近岸波浪传播运动较好的数学模型,但是由于方程基于势流假
生物炭是生物质在缺氧或厌氧条件下热解形成的一种含碳物质,被广泛用于大气碳汇减排、提高土壤肥力及土壤污染修复等领域。生物炭含有丰富的含氧活性基团,不仅可能影响功能微生物对各类污染物的还原过程,也可能参与铁矿物的生物还原并形成碳/铁复合物。另一方面,作为微生物修复技术的核心,功能微生物在土壤含水层中的运移、截留与分布情况直接影响修复效果,近年来引起广泛关注。目前,利用生物炭介导促进微生物直接还原污染物