水环境承载能力研究现状和发展趋势.pdfVIP

水环境承载能力研究现状与发展趋势 金倩楠 浙江省水利河口研究院 杭州310020 水环境承载能力的研究对于实现可持续发展具有重要意义。本文介绍了不同学者对水环境承载能力概念的 不同提法，总结了水环境承载能力的特点。概述了当前水环境承载能力的主要评价方法及应用实例，并重点分析了不 同方法的优缺点与适用范围。在此基础上，提出了水环境承载能力研究的发展趋势，认为应该深化基础理论研究，建 立统一的概念体系及合理的评价体系，开发通用评价模型，综合考虑生态因素，加强学科交叉融合，拓展研究领域。 水环境；承载能力；概念；评价方法 2．3．3主成分分析法 生产总值(GDP)、人口(POP)、粮食产量(F00D)、污染 负荷量(BODl等几个目标来反映水环境的纳污量及 傅湘等12ll采用主成分分析法．应用平坝区的水 对经济、社会等的承载能力。追求整体的最优。 资源统计资料进行实例研究、并与模糊综合评判法 该方法具有对承载对象详细界定、定量表征承 的结果进行对比分析，进一步证实主成分分析法的 载力约束条件、可确定实现可承载所需的条件和时 科学性。从而为区域水资源合理利用提供决策依据。 间的优点。但其优化目标选定、模型求解和社会经济 该方法的优点在于客观性强，易于分析。简化了评价 内涵联系的刻j田j上存在一定难度。 过程，但在评价参数分级标准的制定和对主成分、控 2．2系统动力学方法 制点的选取方面存在一定的困难。 2。4模拟技术和优化技术混用的分析方法 系统动力学(systemDynamics，简称SD)方法是 一种定性与定量相结合的方法．从系统的内部要素 水环境承载能力的分析涉及自然条件和社会经 和结构分析人手．通过一阶微分方程组来反映系统 济系统的各方面，是一个典型的复合系统问题。利用 各个模块的变量之间的因果反馈关系。进而建立系 模拟技术和优化技术混用的分析方法及其有关的模 统动力学模型。崔凤军15l采用系统动力学研究方法， 型，可根据问题的性质选用和创新。 选择了8个变量指标。对城市水环境承载力的概念、 2．4．1人工神经网络法 实质、功能及定量表达方法进行了分析，构建了水环 人工神经网络法是大量简单神经元广泛联结而 境承载能力．利用系统动力学模拟手段进行了实证 成的用以模拟人脑思维方式的复杂网络系统．根据 研究。汪彦博、王嵩峰等115’利用系统动力学方法，建 所提供数据，通过学习和训练。找出输入和输出之间 立了石家庄水环境承载力模型．并量化比较了南水 的内在联系，从而求出问题的解。王俭、孙铁珩【221在 北调工程对石家庄市水环境承载力的影响。 分析水环境承载力概念及人工神经网络技术基础之 系统动力学方法具有分析速度快、模型构造简 上，从阚值角度出发，建立了基于人工神经网络的区 单、可以使用非线性方程等优点，能处理高阶次、非 域水环境承载力评价模型．并将其应用于辽宁省水环 线性、多重反馈、复杂时变的系统问题，可操作性强。 境承载力评价．通过模型计算得到该省水环境承载能 但用该方法对长期发展情况进行模拟时。由于参变 力指数。人工神经网络模型结构简单、建模方便、评价 量不好掌握，易导致不合理的结论，因而大多应用于 结果直观．可利用非线性数据处理能力对水环境承载 中短期发展情况模拟。 力进行量化。但其学习的精度取决于构造的网络结构 2．3指标体系评价方法 和大量的训练样本，因此误差较大，应用范围有限。 指标体系评价方法是目前应用较广的一种量化 2．4．2遗传算法 模式，采用统计方法或其他数学方法，选择单项和多