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東豐縣水資源安全評價

文檔作者：郭元利房桂芝文檔來源：東豐縣水資源管理辦公室		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月23日
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第11期(總第342期) 吉 林 水利 2010年11月
[文章編號]1009-2846(2010)11-0046—03
東豐縣水資源安全評價
郭元利，房桂芝
(東豐縣水資源管理辦公室，吉林 東豐 136300)
[摘要]本文結(jié)合東豐縣的實際情況，在經(jīng)過專家咨詢和調(diào)查研究的基礎(chǔ)上綜合考慮影響水資源安全的各方面
因素，引入集對分析理論(SPA)并采用集對分析模型對東豐縣水資源安全狀況進(jìn)行綜合評價，得出東豐縣水資
源安全狀況為一般。
[關(guān)鍵詞]東豐縣；水資源安全； 集對分析理論；層次分析方法
[中圖分類號]TV213．4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B
水是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基
礎(chǔ)，要把水作為一種資源進(jìn)行開發(fā)、利用，就必
須先進(jìn)行水資源評價、了解水資源的數(shù)量、質(zhì)量
及其時空分布規(guī)律。水資源安全評價是一頂科學(xué)
的分析水資源特點，展望水資源開發(fā)利用前景，
合理保護(hù)水資源，使水資源持續(xù)有效地為人類和
社會發(fā)展服務(wù)的基礎(chǔ)性工作。由于水系統(tǒng)是一個
復(fù)雜的大系統(tǒng)，系統(tǒng)中存在大量隨機(jī)性、模糊
性、灰色性等多種不確定性，所以水資源安全評
價采用不確定性分析方法更加合理。本文根據(jù)東
豐縣水資源現(xiàn)狀，先構(gòu)建東豐縣水資源安全評價
指標(biāo)體系，并結(jié)合集對分析模型對東豐縣水資源
安全狀況進(jìn)行評價．然后運(yùn)用層次分析法定量計
算了各層指標(biāo)權(quán)重，最后對計算結(jié)果進(jìn)行分析，
結(jié)果表明東豐縣水資源安全狀況一般。
2 東豐縣水資源安全評價
2．1 東豐縣水資源安全指標(biāo)體系
東豐縣屬水資源短缺地區(qū)。水資源總量是
3．72億m ，包括3．17億n】 的地表水資源量和
1．63億m 的地下水資源量，兩者重復(fù)水資源量是
1．49億m ，可利用的地表水資源和地下水資源分
別是0．77億m 和0．72億m 。多年平均降雨量
663．67mm，平均徑流深158ram。東豐縣的年降水
量平均為452—776mm 【11。但降水時間和地區(qū)分
布極不平均造成了水資源時問和空間分布的不平
均。近幾年隨著東豐經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。人口的增長。
人均水資源占有量的減少，再加上在水資源的開
發(fā)利用中又存在很多浪費(fèi)現(xiàn)象。根據(jù)東豐縣的實
際情況綜合考慮影響水資源安全的各方面因素。
將東豐縣水資源安全綜合評價指標(biāo)體系分為目標(biāo)
層、系統(tǒng)層、指標(biāo)層。目標(biāo)層表達(dá)水資源的綜合
安全度用X表示；系統(tǒng)層用Y表示，是指將指標(biāo)
體系分為與水資源安全密切相關(guān)的四個主要影響
因素包括水資源條件Y 、水資源開發(fā)Y：、與水有
關(guān)的社會經(jīng)濟(jì)Y3和水環(huán)境與生態(tài)Y4；指標(biāo)層是
在各系統(tǒng)的指標(biāo)集中選出16個子指標(biāo)來表達(dá)東
豐縣水資源安全綜合評價指標(biāo)體系。
2．2 集對分析理論
集對理論【習(xí) (Set Pair Analysis，簡稱SPA)
是趙克勤先生在上個世紀(jì)80年代末提出來的，
其核心是把確定不確定視作一個確定不確定系
統(tǒng)，在這個確定不確定系統(tǒng)中，確定性與不確定
性互相轉(zhuǎn)化，互相影響，互相制約，并在一定條
件下互相轉(zhuǎn)化．并用一個能充分體現(xiàn)其思想的確
定不確定式子E=x+ ，來統(tǒng)一地描述各種不確
定性，從而把對不確定的辯證認(rèn)識轉(zhuǎn)換成一個具
體的數(shù)學(xué)工具。對于二個集合組成的集對H=(x，
Y)，在某個具體的問題背景(設(shè)為 下，對集
對H的特性展開分析。共得到M個特性，其中：
有A個特性為集對H中的的兩個集合x和Y所
共有：在P個特性上集合X和Y相對立，在其余
的B=M—A—P個特性上既不相互對立。又不為這
兩個集合所共同具有。則用式子統(tǒng)一表示為：
E： A + (2
． M M M 、 1)
式中分別表示同一度、差異度和對立度。反
[收稿日期]2OLO-O9—28
[作者簡介]郭元利(1972一)，男，本科，畢業(yè)于長春工程學(xué)院，現(xiàn)從事水資源管理工作。
— ． 46——
吉林水利 東豐縣水資源安全評價 郭元利等 2010年l1月
映了這兩個集合同、異、及反的測度；E為聯(lián)系
度，用于刻畫某一數(shù)字時稱為聯(lián)系度。令則上式
可寫成：
十 (2．2)
式中：i為差異度系數(shù) ∈ 卜l，1】，且取值
不確定； 為對立度系數(shù)，一般取一1。
由上兩式可知．聯(lián)系度表達(dá)式同時體現(xiàn)出同
一
、差異、對立三者的聯(lián)系、影響與轉(zhuǎn)化。聯(lián)系
度E與差異度系數(shù)i組成了集對理論的核心，根
據(jù)差異度系數(shù)i具有層次性，將式(2．1)中的i
作層次展開，此時E被稱為n元聯(lián)系數(shù)：
魯+魯il+ B2 ?+魯ii2+ (2-3)
可簡寫為：
E=x+yl l叼，2 +? 十 一2 一2+zj I2·4)
將集對分析方法用于水安全評價，是將建立
的東豐縣水資源安全綜合評價指標(biāo)與即定的評價
標(biāo)準(zhǔn)一起構(gòu)成一個集對。若評價指標(biāo)的實測值處
于評價標(biāo)準(zhǔn)中，則認(rèn)為是同一；若處于相隔的評
價級別中則認(rèn)為是對立：若指標(biāo)在相鄰的評價級
別中則認(rèn)為是差異。此時的評價指標(biāo)結(jié)水資源安
全水平具有不確定性，對于單一指標(biāo)評價，E如
式(2．2)所示，而對于多指標(biāo)綜合評價，E如式
(2．4)所示。根據(jù)式(2．4)可建立評價指標(biāo)層Z中
各子指標(biāo)綜合評價的n元聯(lián)系數(shù)：
也p口=rpql+ 口2 1+?+rp ‘f—l+?+ ( 1)‘ 2+ q√ (z·5)
式中： 為子指標(biāo) 相對于級別z(f_l，2，
?
， 凡)的聯(lián)系數(shù)分量 ∈ 【-1，1】， r =l。
計算評價級別Z的門限值A(chǔ) (Z=l，2，? ，r￡)。
2．3 層次分析法
層次分析法是美國著名的運(yùn)籌學(xué)專家T．L
Saaty提出的一種系統(tǒng)分析方法。它是把相互關(guān)聯(lián)
的要素按隸屬關(guān)系劃分為若干層次，利用數(shù)學(xué)方
法綜合調(diào)查訪問所得各方面意見，給出各層次各
要素的相對重要權(quán)重，作為綜合分析的基礎(chǔ)。本
文參考了部分相關(guān)文獻(xiàn)資料并僅對Y的因素y
邀請一些專家給予相對重要性判斷，給出判斷矩
陣，計算其權(quán)重 ，見表1。對z的指標(biāo) 的權(quán)
重 ，為了計算方便，采用算術(shù)平均法按照等
權(quán)重處理。
表1 系統(tǒng)層Y判斷矩陣及權(quán)重計算結(jié)果
2．4 綜合評價
根據(jù)構(gòu)建的東豐縣水資源安全綜合評價指標(biāo)
體系及現(xiàn)狀值[31，應(yīng)用集對分析理論，取差異系
數(shù)i在[一l，1]之間變化，越接近評價標(biāo)準(zhǔn)最優(yōu)
級別時，i越接近1；越接近最劣級別時，i越接
近一1。取，=一l，而同一度分量的系數(shù)恒為1，為
計算簡便，視為在[一l，1]內(nèi)均勻分布，采用
線性內(nèi)插的方法將(一1，1]劃分成凡一1等分且
n取5，令 分別取劃分點的值，則i1=0．5，i2=O，
i3=-0．5。運(yùn)用式(2．5) 計算目標(biāo)層x東豐縣水資
源安全綜合評價的n元聯(lián)系數(shù)E對東豐縣水資源
安全進(jìn)行綜合評價，由于運(yùn)算式中的 =0故第三
項均為O。為了格式需要在此省略。聯(lián)系數(shù)表達(dá)
式見表2
表2 準(zhǔn)則層 目標(biāo)層聯(lián)系數(shù)表達(dá)式
層次 四元聯(lián)系數(shù)
BI l=0+0iI+0i2+0i3+0．0852『
2 =0．3o43+0．1927il+O．0Ii3+
島 =O．0408+0．08lil+0．076i3+0．Oo6l』
髓 =0．0882+0．0137il+0．038i3+0．063
A =0．4333+0．2874h+0．1241i3+0．1552，
另外 集對分析性質(zhì)中有聯(lián)系數(shù)E E 卜
1，1]，即評價標(biāo)準(zhǔn) 個等級所涵蓋的取值范圍為
[一1，1]，可以規(guī)定優(yōu)級取上限對應(yīng)為l，劣級取
值下限對應(yīng)為一1。所以同樣可采用線性內(nèi)插將
[一1，1]劃分為n等分，n取4，分級標(biāo)準(zhǔn)如表3
所示。
表3 水資源安全狀態(tài)分級標(biāo)準(zhǔn)
計算表2表達(dá)式的值與表3相對比即可得到
各聯(lián)系數(shù)對應(yīng)的評價級別，見表4。
表4 各系數(shù)的計算值及對應(yīng)的評價級別
由此可知：① 東豐縣水資源安全綜合評價結(jié)果
為一般安全；②y，處于不安全級別，與東豐縣的
實況相符，水資源總體上較為短缺；③y：處于一
般安全級別，略偏安全級別，表明東豐縣的水資源
開發(fā)利用水平一般，有一定抵御風(fēng)險的能力； (4)
y，、y 均處于一般安全級別，十分接近不安全級
別
— ． 47——
吉林水利 東豐縣水資源安全評價 郭元利等 2010年l1月
3 結(jié)語
研究結(jié)果表明東豐縣社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不利于保
護(hù)水資源，且生態(tài)環(huán)境狀況不容忽視，應(yīng)加強(qiáng)水
資源的統(tǒng)一管理，全面節(jié)水以提高水資源的利用
效率，控制人口進(jìn)一步增長，提高污水的利用
率，降低工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量，提高農(nóng)業(yè)灌溉利
用率，降低城市管網(wǎng)漏水率，完善水資源的市場
定價機(jī)制等措施來進(jìn)一步提高東豐縣的水資源安
全保障程度。雖然近年來，東豐縣在水資源安全
各方面做了很大努力。但從根本上解決水資源安
全的目標(biāo)還任重道遠(yuǎn)?？?
參考文獻(xiàn)
【1】何忠奎． 東豐縣水資源開發(fā)刺用現(xiàn)狀分析及評價． 吉林水
利．2008．12．：
【2】趙克勤，集對分析及其初步應(yīng)用，2000．
【3】吉林省遼源水文水資源勘測局和遼源市水資源管理辦公室主
編．遼源市水資源公報，2o0l6．
(上接第45頁)
50era設(shè)置。對于覆蓋層較厚非巖質(zhì)邊坡，采用長
約250—300ram或更長的“T” 型木樁釘緊固。密
度為每平方米不少于8個木樁釘。
f3)噴附植生基質(zhì)和植物種子：鋪網(wǎng)和錨固
施工完成后．可進(jìn)行噴附植生基質(zhì)和種子的施
工。
一次性噴射植生基質(zhì)和含植物種子及營養(yǎng)液
的混合料．應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)
控制實際噴射厚度，厚度約為17—22em。
2．3．3 噴播基材工藝要求
植生基質(zhì)與植壤土混合稱為植生基材，植生
基材中的植壤土宜采用本地地表種植土。植生基
質(zhì)所采用的肥料、粘合劑、保水劑等材料的各項
理化性必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)及公司有關(guān)規(guī)定。
首先測量植壤土的pH值，根據(jù)植壤土的酸
堿度狀況調(diào)整植生基質(zhì)中pH值調(diào)節(jié)劑的使用種
類和比例。將植壤土進(jìn)行破碎，過10~10mm篩
網(wǎng)。測定植壤土濕度，濕度為干土、潮干土?xí)r可
直接使用．濕度為黃墑時須將植壤土風(fēng)干，將濕
度控制在30％以下。
采用粘膠(進(jìn)V1)滿足基材與巖石膠質(zhì)性
能，基材厚度10—12em。
采用保水劑(進(jìn)口)利于植物長久生長，而
且圍堰中同樣具備粘膠保水劑及肥料等。
基材配制嚴(yán)格按公司規(guī)定，確保其耐暴雨沖
刷能力和防龜裂強(qiáng)度。強(qiáng)度不低于0．3mpz，抗
120mm／h降雨強(qiáng)度沖刷無礙。
噴附應(yīng)垂直坡面進(jìn)行，嚴(yán)禁仰噴，凹凸及死
角部分不漏噴。
植生基材層噴附厚度為16—22cm，以20em
一48一
為宜。其中含種子層厚度為1—2em。植生基材層
厚度必須達(dá)到設(shè)計要求，誤差控制一2em。應(yīng)有良
好的附著力和粘結(jié)力，能附著在坡面上經(jīng)得起自
然降雨和人工灌溉的液力沖刷而不會出現(xiàn)大的侵
蝕及基材層成分的流失。應(yīng)有良好的附團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，
總空隙度應(yīng)大于40％，容量應(yīng)在0．8—1．2g／em ，有效
持水量應(yīng)大于40％。不板結(jié)，不允許出現(xiàn)明顯的
分層現(xiàn)象。所采用的植生基材原材料是環(huán)保的、
自然的。
2．3．4植被養(yǎng)護(hù)管理
(1)掛網(wǎng)客土噴播區(qū)的初期養(yǎng)護(hù)：①充分利
用養(yǎng)護(hù)澆灌系統(tǒng)進(jìn)行霧噴養(yǎng)護(hù)管理，采用不同規(guī)
格、不同品種的設(shè)施，控制好水壓、杜絕養(yǎng)護(hù)盲
區(qū)，結(jié)合其他先進(jìn)技術(shù)；② 期持續(xù)養(yǎng)護(hù)時間為45
天左右。養(yǎng)護(hù)澆水的時間以早晚進(jìn)行為佳，盡量
避免在強(qiáng)烈的陽光下進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)．以免灼傷幼
苗葉片。③高溫干旱季節(jié)，種子幼芽及幼苗由于
地面高溫容易被燙傷，每天應(yīng)增加2—3次噴水，
每次濕潤1—2cm即可。
(2)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)的植被養(yǎng)護(hù)：養(yǎng)護(hù)由于其特殊
的地理條件，所以它的養(yǎng)護(hù)亦具有其特殊性，主
要包括澆水、施肥、病蟲防治、補(bǔ)種及后期苗木
種植
3 結(jié)語
巖石邊坡綠化涉及巖石力學(xué)、生物學(xué)、土壤
學(xué)、和環(huán)境生態(tài)學(xué)等多個學(xué)科，在東北地區(qū)實踐
經(jīng)驗少，仍需作進(jìn)一步定量研究，僅適用于小面
積實驗性應(yīng)用，需經(jīng)過深入的研究和實踐，在技
術(shù)上需進(jìn)一步完善?？?

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