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水资源问题一直是影响中国社会经济稳定发展的重要因素之一。为合理利用水资源,众多学者多年来围绕水资源供求矛盾这骸心问题开展研究。本研究以风险评估的基本理论为指导,综合运用数理统计、模糊数学、水文学等相关专业知识,对海河流域的水资源保障风险进行了辨识和评估,并根据评估结果提出了海河流域水资源保障风险管理的初步建议。本文的丰要内容有:
(1)阐述了水资源风险的定义,并参考前人研究成果,构建了水资源系统风险辨识与评估框架,界定了水资源保障风险的评估指标,对水资源系统的风险属性和风险特性等进行了初步分析。
(2)根据前人研究结果和方法:分析了海河流域各分区供需状况,并预测了未来年份水资源供需状况和缺水率。主要结果有:海河流域是我国降水量年际变化较大的区域。海河流域平均降水量自2001年来呈现出偏枯的趋势。地表水资源的区域Cv,值差异与降水量的区域Cv,值差异基本一致。海河流域达到极度缺水程度。海河南系和天津人均水资源量最低。海河流域地下水为主要供水水源。海河流域以农业用水为主。工业用水比重和用水最旱两阶段变化,近年呈下降趋势,农业用水一直呈下降趋势。生活用水比重则一直呈上升趋势。从水资源开发利用程度来看,海河流域总体上从地表水开发利用程度、地下水开发利用程度和水资源总体利用开发程度均达到高度开发利用程度。通过供需平衡分析表明,海河南系为二级区中最缺水的地区,河北是省区中缺水最严重的地区。
(3)选用水资源风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期(重现期)、风险度作为水资源系统水资源保障风险的评估指标,采用模糊综合评判方法的方法和模型,根据最大隶属原则,对海河流域水资源保障风险进行了综合评估。结果发现:海河流域水资源保障风险除山西省、辽宁省、内蒙古自治区处于低风险等级、滦河及冀东沿海处于中风险等级、天津市处于较高风险等级外,其他行政区域和二级水资源区均处于高风险等级。为进行比较和不同评估方法间的结果验证,本文还运用F.Martin-Carrasco等建立的方法,对海河流域的现状年(2005年)和远景年(2020年)的水资源保障风险进行了简化评估,结果表明海河流域在现状情景处于高风险等级,在远期情景下处于低风险等级:现状情景中,各二级区均处于高风险等级,省级行政区中,除辽宁处于低风险等级、内蒙古处于中风险等级外,其他省区均处于高风险;远期情景,海河北系、海河南系在二级区中处于低风险等级,北京、天津、辽宁处于低风险等级,内蒙古仍处于中风险等级,其他省区与现状情景基本一致。根据F.Martin-Carrasco等建立的方法与模糊综合评判法对于海河流域水资源保障风险评估的结果基本一致,表明本文对海河流域的水资源保障风险评估结果基本可靠。在此基础上,本文还提出了海河流域水资源保障风险管理的初步建议。