【摘要】：水資源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源,傳統(tǒng)的開發(fā)模式已經(jīng)造成了水資源日益貧乏和水環(huán)境污染日益嚴(yán)重等問題,嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,影響社會(huì)安定和威脅人類生存,水資源可持續(xù)問題已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。 本論文立足于黑龍江省哈爾濱市,采用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理方法和手段,對(duì)哈爾濱市水資源多時(shí)間尺度特征、水資源未來發(fā)展趨勢、水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)進(jìn)行深入研究,主要研究內(nèi)容如下： (1)從水資源多時(shí)間尺度、水資源發(fā)展態(tài)勢以及水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)等三個(gè)方面系統(tǒng)分析了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了目前國內(nèi)外在水資源方面存在的問題。同時(shí),對(duì)水資源可持續(xù)利用的內(nèi)涵、哈爾濱市水資源現(xiàn)狀、開發(fā)利用情況及存在的問題、未來水資源供需狀況進(jìn)行分析。 (2)首先概括采用小波變換對(duì)水資源多時(shí)間尺度特征進(jìn)行分析的意義和步驟,再分別對(duì)哈爾濱市1961-2008年的年降水量和主汛期降水量、哈爾濱水文站1989-2008年的年徑流量和主汛期徑流量進(jìn)行多時(shí)間尺度特征分析,最后利用方差分析確定水資源多時(shí)間尺度變化的主周期。 (3)通過尋求EMD理論和諧波分析的結(jié)合點(diǎn),提出基于EMD的諧波分析模型,并對(duì)哈爾濱市年降水量和主汛期降水量進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測；利用1898-2001年哈爾濱站年徑流量和主汛期徑流量作為網(wǎng)絡(luò)的輸入,2002-2009年數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)留檢驗(yàn),構(gòu)建哈爾濱站年徑流量和主汛期徑流量動(dòng)態(tài)預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出層樣本,對(duì)哈爾濱站年徑流量的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測；將蟻群算法應(yīng)用到灰色GM(1,1)模型方程參數(shù)的求解中,構(gòu)建基于蟻群優(yōu)化的GM(1,1)模型,分析哈爾濱市年平均地下水埋深的變化趨勢。 (4)采用DPSIR模型對(duì)哈爾濱市水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行詳細(xì)的論述,分別從驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)、壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)、影響指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)等五個(gè)方面對(duì)哈爾濱市水資源系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,對(duì)各因素的指標(biāo)范圍進(jìn)行初步確定。在對(duì)哈爾濱市水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建原則進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,篩選出哈爾濱市水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo),并對(duì)指標(biāo)的含義進(jìn)行論述和具體數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。同時(shí),為了檢驗(yàn)所建立指標(biāo)體系的有效性,采用克朗巴赫a系數(shù)對(duì)所建指標(biāo)的內(nèi)部一致性進(jìn)行檢驗(yàn) (5)分別采用基于實(shí)數(shù)編碼加速遺傳算法優(yōu)化的層次分析法和基于粒子群算法優(yōu)化的投影尋蹤模型,確定哈爾濱市水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)層和準(zhǔn)則層中各指標(biāo)的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重,然后分別取主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的50%作為綜合權(quán)重,評(píng)價(jià)哈爾濱市2000年至2008年水資源可持續(xù)利用總體發(fā)展趨勢,評(píng)價(jià)驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、響應(yīng)和影響等準(zhǔn)則層五大因素對(duì)哈爾濱市水資源可持續(xù)利用的變化情況。 (6)從社會(huì)管理、行政管理、經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)化管理、社會(huì)體制管理等幾個(gè)方面,提出加強(qiáng)哈爾濱市水資源可持續(xù)利用的策略。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TV213.9
【圖文】：

地表水系主要有一江、二河、三溝。一江指松花江，是市區(qū)的主干水系;二河指阿什河和運(yùn)糧河;市內(nèi)三溝包括馬家溝、何家溝和信義溝。流經(jīng)呼蘭區(qū)和阿城區(qū)的地表水系分別是呼蘭河和阿什河。市區(qū)周邊有拉林河、蜚克圖河等。哈爾濱市河流水系見圖2.1。

距平序列f(k△t)(/’二1，2，…，48;△t二l)和式(3一2)代入式(3一3)中，選取不同的尺度因子“和時(shí)間因子乙計(jì)算小波系數(shù)嶺(a，b)及其模平方和實(shí)部，最后繪制以尺度因子。為縱坐標(biāo)、時(shí)間因子b為橫坐標(biāo)的模平方等值線圖(見圖3.2)和實(shí)部等值線圖(見圖3.3)。從圖3.2可知，不同的時(shí)間尺度分辨率下，年降水量序列表現(xiàn)出了不同的周期交替現(xiàn)象，其中3一5年時(shí)間尺度變化最強(qiáng)，主要發(fā)生在1985一1993年、1995一2003年，振蕩中心分別在1989年及1998年左右;另外，6一12年時(shí)間尺度也有表現(xiàn)，主要發(fā)生在1961一1973年、1985一1991年、1993一2005年;在整個(gè)研究時(shí)域內(nèi)，15一20年、25一35年的時(shí)間尺度也較強(qiáng)

3.2.3主周期分析利用已經(jīng)求解出來的不同尺度下的小波變換系數(shù)，根據(jù)公式(3.4)，借助MATLAB2009a編程，繪制哈爾濱市年降水量距平序列的小波方差圖，見圖3.5。從圖3.5可以看出，尺度為3年、8年、16年和28年對(duì)應(yīng)的小波方差出現(xiàn)峰值，因此，哈爾濱市年降水量主要存在3年、8年、16年和28年的主周期，其中，28年對(duì)應(yīng)的小波方差值最大，為第一主周期，第二、第三、第四主周期分別為16年、3年和8年，其中，8年的主周期不是很顯著。/\\君/一\一_//

本文編號(hào)：2776098