区域水资源可持续利用评价

水资源可持续利用评价是可持续发展战略研究的核心问题之一,选取合适的评价方法是正确评价水资源可持续利用的基本前提。在目前提出的评价方法中,关键性的问题是如何合理确定各个评价指标的权重,层次分析法是解决这一问题常用的有效方法。但是,层次分析法没有给出判断矩阵一致性的调整方法;而且评价结果也只能表明各个指标对水资源可持续利用的影响大小,并不能判断研究区水资源可持续利用程度。本文在层次分析法的基础上,探讨了判断矩阵一致性的修正方法,构造出判断水资源可持续利用程度的综合指数,并对云南省水资源可持续利用程度进行评价。     

层次分析法创建地热水前景评价模型的研究

在地热能源不断得到关注和利用的当今社会,对其科学合理地开发利用显得尤为重要。文章采用层次分析法和多目标决策的线性加权相结合的方法建立了地热水开发利用前景评价模型,避免了以往单纯从定性角度分析地热水开发利用前景的人为主观性及片面性,保证了评价结果的客观准确,经实例验证,是一种行之有效的评价方法。作者选取地热地质条件、经济发展水平、开发利用现状作为层次分析法的中间层要素,进而将其进一步分解为不同的组成因素,运用层次分析法计算出各项指标的权重,结合多目标决策的线性加权方法建立综合评价评分的数学模型,最后根据地热田的实际情况,综合评价,确定评价结果。     

莱州湾凹陷垦利油田沙河街组储层渗透率评价模型研究

文章以莱州湾凹陷垦利油田沙河街组储层为例,对传统的回归统计模型和基于BP神经网络的人工智能预测模型评价储层渗透率方法和效果进行了对比研究。目标储量报告里定火沙三段中孔、中渗;岩性（粒度）和孔隙度是储层渗透率的主要影响因素。根据岩心及测井数据,建立了孔隙度——粒度二元回归渗透率统计评价模型和BP神经网络渗透率预测模型。通过检验样本集精度对比,分析了隐含层数、隐含层节点数等网络结构参数变化对模型预测结果的影响,重点分析了不同的测井参数输入对BP神经网络模型预测结果的影响。优化后的BP神经网络模型对检验样本集的渗透率预测结果精度最高,其平均相对误差为37%,比传统的二元回归统计模型精度提高了26%。对目标油田三口井连续处理,BP神经网络模型渗透率预测结果更加合理,可以满足开发层段产能分析等生产需求。     

流域水安全预警评价的智能集成模型

提出用基于加速遗传算法的模糊层次分析法筛选指标体系、确定各评价指标和各子系统的权重,用BP神经网络模型滚动预测评价指标,用集对分析方法构造评价指标样本值隶属于可变模糊集"水安全评价标准等级"的相对隶属度函数,建立了流域水安全预警评价的智能集成模型(IMI-FEM)。IMI-FEM对巢湖流域水安全系统未来5年的预警评价结果说明:水资源、水环境和水灾害防治安全子系统的安全状况将分别处于2.73~2.74级、3.30~3.32级和2.54~3.43级,社会经济安全子系统的安全状况将维持在3.33级,流域水安全系统的总体安全状况将处于2.98~3.20级,处于临界安全;主要限制指标为水资源开发利用率、人均水资源量、单位面积水资源量、万元农业产值用水量、单位面积化肥施用量、生态环境用水率、环保投资占GDP比例、单位面积蓄水工程总库容、水利工程投资占GDP比例、区域开发指数、人口密度和科技教育投入占GDP比例。     

基于神经网络的掘进面瓦斯爆炸危险源安全评价

根据危险源理论和评价指标选择原则,建立了掘进面瓦斯爆炸评价指标体系。基于灰色聚类评价法、BP神经网络原理和掘进面瓦斯爆炸的特点,设计了BP神经网络掘进面瓦斯爆炸危险源安全评价过程图。最后应用BP神经网络安全评价方法对具体的掘进面进行了安全评价,得出了安全评价等级。神经网络安全评价方法,能够实现动态、静态的安全评价,对提高安全评价技术水平具有现实的意义。      

地基处理决策的集对分析模型及其应用

建立了基于集对分析理论的地基处理评价模型,运用层次分析法建立指标层次结构,确定指标权重,消除了专家权重分配困难的缺陷,提高了方案评价的可信度,为地基处理方案的优选提供了一种简单、适用的评价方法。     

北京东南城区热田可持续开发利用问题的思考

北京东南城区热田从20世纪70年代进行开发,经历了快速增长、缓慢减小和快速减小等几个阶段。本论文经过对该热田可持续开发条件的探讨,提出热储压力保持不下降的条件是地热净开采量控制在65万m~3以内,发现目前热储温度和流体化学成分没有发生较大变化,采取措施可以实现资源的可持续开发,但应谨防大规模回灌可能对热储产生"热突破"。论文最后结合规划提出几点建议,包括建立热储温度监测系统、研究地热评价方法、推广地热供暖项目和重新进行地热勘查评价工作。     

干热岩勘查开发工程场地选址评价指标体系研究

干热岩是储量大、用途广的新型、可再生绿色能源,对其进行开发利用意义重大。就我国现状而言,寻找适宜的干热岩勘查开发工程场地是成功实现干热岩开发利用的关键。从干热岩工程开发亟待解决的选址问题出发,系统地总结了国内外干热岩勘查开发的选址经验,从资源、技术、安全和经济4个方面建立了包含4个指标层共20个指标的干热岩勘查开发工程场地选址评价指标体系; 基于层次分析法,计算了各评价指标的权重,并提出了基于层次分析-综合评分法的干热岩勘查开发工程场地选址评价方法。该指标体系和评价方法对干热岩勘查开发工程场地选址具有一定指导意义。     

运用层次分析法进行断陷油气资源评价-以松辽盆地东南隆起区为例

为研究区天然气资源的开发提供依据,采用层次分析法,选取与断陷油气资源评价密切相关的11个重要评价指标,构建层次分析图,建立油气资源综合评价模型;确定研究区4个主要断陷天然气资源开发的优先顺序为德惠断陷、梨树断陷、小合隆断陷和王府断陷。     

基于因子分析的LM-BP网络的盾构施工地表沉降预测

盾构施工引起的地表沉降量的预测与评价具有很强的随机性和不确定性,用常规的数学模型难以准确表达。本文采用因子分析法对影响盾构施工引起地表沉降的9个因素进行了主因子的提取,得到4个主因子。以此数据集对BP神经网络进行训练,并用Levenberg-Marquardt(LM)算法对BP神经网络进行了优化,建立了基于因子分析的LM-BP神经网络预测模型。结合工程实例将预测结果与LM-BP神经网络模型的预测结果进行比较分析,表明本预测模型具有较高的准确性,符合实际工程的需要。     

考虑水阻力的涉水滑坡运动速度计算模型研究

对于高速运动的涉水滑坡,水阻力是影响其运动速度大小的重要因素。论文设计了包括运动装置、传感装置、速度控制装置和传动装置的块体水下运动阻力的实验系统,分别进行了6块面积不同的块体分别以5种不同速度在水下运动实验,水下运动速度选取5个水平值,分别为0.5ms-1、0.8ms-1、1.0ms-1、1.5ms-1、1.8ms-1; 通过实验分析了压强水头增量与运动速度之间的相关关系,导出了水下运动块体迎水面的压强水头计算模型和迎水面阻力计算模型; 以曲线滑动型涉水滑坡为模型,分析了涉水滑坡水上部分和涉水部分受力模式; 基于滑坡动力学和运动学方程,结合条分方法,提出了曲线滑动型涉水滑坡运动速度的计算模型; 以2007年6月15日发生的清江北岸的大堰塘滑坡为例,分考虑迎水面水阻力和不考虑迎水面水阻力2种情况,分别计算了滑坡的运动速度,定量分析了水阻力对滑坡速度的影响。     

Groundwater chemical pollution risk: assessment through a soil attenuation index

Aquifer vulnerability is frequently estimated through methodologies that don’t consider most physical and chemical soil parameters. A soil attenuation index is proposed to estimate groundwater chemical pollution risk, that takes into account organic carbon content, pH, cation exchange capacity, clay content, phreatic depth and landscape position. The attenuation index is constructed by a methodology similar to that developed for water quality index. P, Mn and Zn concentrations in groundwater from selected places were used to validate the proposed index.     

Assessment of water inrush and factor sensitivity analysis in an amalgamated coal mine in China

Hydrogeological data are generally incomplete and inaccurate in amalgamated coal mines in China, which results in inaccuracy in water inrush forecasts. To enhance the precision of the prediction of water inrush from coal floor in an amalgamated coal mine, the vulnerability index method was developed using an analytic hierarchy process (AHP) to analyze the water inrush hazard. Six factors related to water inrush were selected and the corresponding single factor thematic map was established through geographic information system (GIS). The AHP model was built to calculate the weight of each factor. The final forecast map based on vulnerability index was acquired by superposing the six thematic maps. The forecast map was consistent with the real water inrush position. The sensitivity of the six factors was analyzed and the water-resisting layer played a significant role in controlling water inrush. Several suggestions about water inrush prevention were put forward based on the prediction results.     

基于级别特征值的岩溶含水层水质模糊综合评价修正

为改进传统水质模糊综合评价中存在评价指标不能全面反映水质状况、评价结果不清晰,评价等级区分度不明显等缺陷,文章以位于六枝特区威宁-郎岱褶皱群的第一层岩溶含水层水质为例,根据岩溶区水质评价特点和研究区含水层超标因子特征,建立涵盖物理、化学和微生物等因子的评价指标体系,利用级别特征值对传统模糊综合评价结果进行了适当修正,并与综合污染指数法、传统模糊评价综合法的评价精度进行定量化比较。研究结果表明:六枝特区的研究区探采点水质综合评价等级都达到Ⅲ类生活饮用水卫生标准,但仍有71%的探采点存在氨氮（NH4+）、氟化物(F-)、高锰酸盐指数(CODMn)、溶解性总固体（TDS）和大肠杆菌等指标超标,且超标因子浓度呈点状扩散分布于三叠系中下统地层;另外,传统模糊综合评价中有57.1%的水质达到Ⅰ类标准,与多个探采点存在因子超标的情况不符,而通过级别特征值修正的模糊综合评价结果中分别有57.1%和28.6%的探采点水质为Ⅱ类或Ⅲ类标准,与着重突出最大超标因子权重的综合指数法类别标准差低0.011。因此,基于级别特征值的模糊综合评价能有效的反映水质整体水平,探采点水样超标因子浓度和同类水质的区分度,评价结果合理、可信。      

红层软岩崩解性路用控制方法研究

采用灰色关联度分析法对红层软岩的矿物成分、化学成分、崩解试验等数据进行了分析。分析表明, 水理特性不稳定的粘土矿物始终是影响软岩崩解的主要因素之一, 而不同的化学成分对红层软岩崩解性的影响程度不同。通过以纯水、MgCl2, FeCl3, NaCl, CaCl2盐溶液作为红层软岩岩块浸泡液的崩解试验, 说明纯水浸泡下软岩的崩解性最强, 而所选3种盐溶液对所选红层软岩样品的崩解性均有抑制作用, 其中又以CaCl2抑制作用最强。在此基础上提出公路施工中填筑前以浇水作为加快红层软岩崩解, 填筑压实中以掺入石灰作为抑制软岩崩解路用控制方法。     

综合指数法和模糊综合法在地下水质量评价中的对比——以遵义市为例

综合指数法和模糊综合评价法在地下水质量评价中被广泛应用。岩溶地区地下水环境脆弱,潜在污染来源复杂。为了更好地了解综合指数法和模糊综合法在岩溶地下水评价中的应用效果,本文以贵州省遵义市为例,利用这两种方法分别对该市具有代表性的9个地下水点水质进行评价和对比分析。结果显示:遵义市浅层地下水水质总体较好,Ⅲ类及Ⅲ类以上水占33 %,但个别区域地下水水质很差,主要为NO2-、NH4+、Mn、Na+、Cl-、SO42-、溶解性总固体、总硬度(CaCO3)和Se等超标;两种方法评价结果一致的共有6个水点,均属Ⅱ类水质,结果不一致的3个水点,在综合指数法中全为Ⅳ类水,而在模糊综合评价中则是Ⅲ类水1个,Ⅴ类水两个。出现差异的主要原因是综合指数法在综合分值计算中过于强调单项指标最大值的作用和未考虑参评指标的权重,而模糊综合法则很好地克服了这些不足,精细地刻画出指标值对水质分级界限的接近程度并量化了所有指标对地下水水质的影响权重。可见,地下水水质评价中,模糊综合法要明显优于综合指数法。      

Assessment of the mutual impact between climate and vegetation cover using NOAA-AVHRR and Landsat data in Egypt

The objective of the current study is to use satellite data to assess the mutual influence between vegetation and climate. The Ismailia Governorate was selected as a case study to investigate the impact of vegetation cover expansion on both land surface and air temperature from 1983 to 2010 and vice versa. This observation site was carefully selected as a clear example of the high rate of the reclamation and vegetation expansion process in Egypt. Land surface temperature (LST) was estimated through the Advanced Very High Resolution Radiometer (a space-borne sensor embarked on the National Oceanic and Atmospheric Administration) data while air temperature (T _air) was collected from ground meteorological stations in the study area. Irrigated agriculture is the largest consumer of freshwater resources. However, consistent information on irrigation water use is still lacking. Relative humidity, wind speed, solar radiation, and T _air data were inserted in the Penman–Monteith equation to calculate potential evapotranspiration (ET_o), while both LST and T _air were used to observe the relative water status of the study area as a result of the water deficit index (WDI). Then, both WDI and ET_o were used to calculate actual evepotranspiration (ET_C.). The results showed that LST decreased by about 2.3 °C while T _air decreased by about 1.6 °C during the study period. The results showed also that the vegetation cover expanded from 25,529.85 ha in 1985 to 63,140.49 ha in 2009 with about 147 % increase. This decrease in LST and air temperature was according to the expansion of the cultivated land that was proved through the processing of three Landsat TM and Landsat ETM+ imageries acquired in June 19, 1985, June 7, 1998, and June 29, 2009. The vegetation water consumption was affected by the decreasing surface and air temperature. The results showed that the water deficit index decreased by about 0.35, and actual evapotranspiration increased by about 2.5 mm during the study period.     

不同地表覆盖条件下区域水分盈亏的遥感分析——以中国北方为例

依据能量平衡和水分平衡原理，建立不同地表覆盖条件下的区域缺水计算方法，实现了利用遥感数据对我国北方缺水状况的宏观监测和快速反应。模型的具体步骤是：首先，利用NOAA/AVHRR数字影像进行地表覆盖分类，结合气象数据建立区域实际蒸散模型，并利用经联合国粮农组织修正的Penman公式计算区域潜在蒸散量。然后，由区域实际蒸散量和潜在蒸散量，构造出反映区域缺水程度的缺水指数。最后，利用该方法对1999年7月我国北方的区域水分盈亏状况进行了研究，讨论了区域缺水指数与土壤墒情、背景环境参数、地表覆盖类型的关系。     

人工神经网络在岩溶水资源评价中的应用

本文通过采用并加以改进的误差反向传播人工神经网络( BPN)算法,使网络收剑速度加快和避免局部极小。在此基础上建立了岩溶水模拟模型,同时以济南为例对模型进行了应用验证。拟合结果表明,该方法对于岩溶水资源评价具有较大的适用性。      

基于主成分和模糊C-均值聚类算法的农业水资源高效利用综合分区

基于农业生态系统环境要素、水的资源属性、水资源的高效利用内涵、生产力水平、土地利用方式、种植结构及种植模式等因子,选取构建农业水资源高效利用综合分区的指标体系(16个定量指标、4个定性指标),采用主成分分析和模糊C-均值聚类算法为区划方法,对川中丘陵区进行量化分区。研究结果将川中丘陵区16个地级市和一个县级市(简阳)分为农业水资源较低利用区、农业水资源低效利用区、农业水资源中等利用区、农业水资源高效利用区和农业水资源较高效利用区5个区,这对南方季节性干旱区水资源利用规划有较强的借鉴作用。