论文部分内容阅读
水资源是维持区域社会经济发展基础性资源，干旱区资源型缺水的实质，水资源开发利用的不合理现状，产生了一系列水资源安全问题，为保证区域水资源-社会经济协调发展，本文以玛纳斯河流域最大绿洲典型农耕区-石河子垦区为研究区，从用水总量、用水效率、纳污控制、生态环境四个维度出发，构建干旱区水资源安全评价指标体系，利用合作博弈理论确定组合权重，构建可拓云模型评价的区域水资源安全等级，对区域水资源禀赋、开发利用程度、农业、工业、生活、水环境、污水治理、生态、保障措施9个方面水资源安全水平进行量化研究，为提升石河子垦区水资源用水水平，改善不合理用水现状，保障区域水资源优化配置的完善提供指导意义。主要研究结论如下：
(1)分析玛纳斯河流域石河子垦区，地表水、地下水、泉水的开发利用情况，依据用水结构分析发现，各行业用水结构发生转移，垦区耕地面积扩大，土地荒漠化，地下水位不断下降，周围自然植被生存受到威胁，流域水资源利用问题凸显。
(2)基于水资源“三条红线”框架，构建干旱区水资源安全评价指标体系，从用水总量、用水效率、纳污控制、生态环境四层，采用极大不相关理论结合专家意见，细化至9个方面，筛选出24个指标，建立水资源安全评价指标体系，依据区域水资源利用现状，结合相关技术规范标准，建立区域水资源安全评价标准。
(3)利用主观的层次分析法和客观的熵权法及CRITIC法分别确定权重，利用合作博弈法确定综合权重。构建基于可拓云模型评价方法，首先，利用水资源安全评价标准确定可拓云参数数字特征，其次，基于正向云发生器得出单指标确定度，结合评价指标综合权重得到评价样本综合确定度，最后，进行水资源安全评价等级判定。同时构建基于模糊集对分析方法的水资源安全评价模型，对评价等级进行确定。构建障碍度模型，从单因素、子准则层、准则层、三个方面分析影响水资源安全的因素。
(4)以玛纳斯河流域石河子垦区为研究区，将两种评价结果进行对比，分析区域2007-2017年的水资源安全状况，结果表明，石河子垦区水资源安全年际变化趋势整体呈上升趋势，其中，2007-2009年属于Ⅳ级，2010-2015年和2017年属于Ⅲ级，水资源安全等级最高和最低分别为2016(Ⅱ级)、2007年(Ⅳ级)。障碍度评价模型计算结果表明，第1阶段(2007-2010年)、第2阶段(2011-2013年)、第3阶段(2014-2017年)阻碍水资源安全的最大障碍因素分别为，万元农业产值用水量、人均水资源可利用量、工业用水重复利用率，其障碍度分别8.42%、10.18%、23.34%。准则层中，用水总量层障碍度呈先升后降趋势。用水效率层障碍度呈“W”型，障碍度仍处于较高水平。纳污控制层障碍度呈下降趋势。生态环境层障碍度呈现“V”型。依据评价结果表明，改善石河子垦区水资源安全状况的根本途径是，加快退地减水、水价改革措施的实施，提高各行业用水效率，合理开采地下水、完善地下水监测，加大生态保障措施。
(1)分析玛纳斯河流域石河子垦区，地表水、地下水、泉水的开发利用情况，依据用水结构分析发现，各行业用水结构发生转移，垦区耕地面积扩大，土地荒漠化，地下水位不断下降，周围自然植被生存受到威胁，流域水资源利用问题凸显。
(2)基于水资源“三条红线”框架，构建干旱区水资源安全评价指标体系，从用水总量、用水效率、纳污控制、生态环境四层，采用极大不相关理论结合专家意见，细化至9个方面，筛选出24个指标，建立水资源安全评价指标体系，依据区域水资源利用现状，结合相关技术规范标准，建立区域水资源安全评价标准。
(3)利用主观的层次分析法和客观的熵权法及CRITIC法分别确定权重，利用合作博弈法确定综合权重。构建基于可拓云模型评价方法，首先，利用水资源安全评价标准确定可拓云参数数字特征，其次，基于正向云发生器得出单指标确定度，结合评价指标综合权重得到评价样本综合确定度，最后，进行水资源安全评价等级判定。同时构建基于模糊集对分析方法的水资源安全评价模型，对评价等级进行确定。构建障碍度模型，从单因素、子准则层、准则层、三个方面分析影响水资源安全的因素。
(4)以玛纳斯河流域石河子垦区为研究区，将两种评价结果进行对比，分析区域2007-2017年的水资源安全状况，结果表明，石河子垦区水资源安全年际变化趋势整体呈上升趋势，其中，2007-2009年属于Ⅳ级，2010-2015年和2017年属于Ⅲ级，水资源安全等级最高和最低分别为2016(Ⅱ级)、2007年(Ⅳ级)。障碍度评价模型计算结果表明，第1阶段(2007-2010年)、第2阶段(2011-2013年)、第3阶段(2014-2017年)阻碍水资源安全的最大障碍因素分别为，万元农业产值用水量、人均水资源可利用量、工业用水重复利用率，其障碍度分别8.42%、10.18%、23.34%。准则层中，用水总量层障碍度呈先升后降趋势。用水效率层障碍度呈“W”型，障碍度仍处于较高水平。纳污控制层障碍度呈下降趋势。生态环境层障碍度呈现“V”型。依据评价结果表明，改善石河子垦区水资源安全状况的根本途径是，加快退地减水、水价改革措施的实施，提高各行业用水效率，合理开采地下水、完善地下水监测，加大生态保障措施。