[发明专利]水资源管理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及自然资源分析与管理技术，特别是涉及到对于水资源的分析与管理技术。

背景技术

水资源作为不可替代的自然资源，在经济发展和人民生活中占有重要地位。我国是一个严重的缺水国家，为了获取水源，许多地区相继花费巨额投资长距离引水，与此同时，大量工业、农业污水排入自然水体，造成了巨大的环境问题，使得水资源的供需更加紧张。具体体现在：一是水资源供需矛盾突出，二是水生态环境恶化，三是防洪防旱形势严峻。

水资源供需矛盾突出：我国平均年水资源总量28124亿m³，其中河川平均年径流量27115亿m³，地下水8288亿m³，居世界第六位，低于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚。然而，我国是一个水资源短缺的国家，虽然水资源总量居世界第六位，但按人均水资源量计量，人均占有量仅为2500立方米，为世界人均水量的1/4，世界排名第110位，被联合国列为13个贫水国家之一。水生态环境恶化：尤其是工业革命以后,随着人口增加、城市化进程加快以及工业的迅猛发展,污染带来的水环境恶化及其引起的水资源短缺问题日益突出，是人类社会面临的重大环境问题之一。当前我国水资源面临的形势十分严峻，资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出,已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。防洪防旱形势严峻：2012年全国31省(自治区、直辖市)2263县(市、区)发生洪涝灾害，受灾人口12367.11万人，因灾死亡673人、失踪159人，农作物受灾面积11218.09千公顷，其中成灾5871.41千公顷、绝收1384.39千公顷，倒塌房屋58.60万间。21省(自治区、直辖市)发生干旱灾害，作物受灾面积9333.33千公顷，其中成灾3508.53千公顷、绝收373.80千公顷，因干旱粮食损失116.12亿公斤，有1637.08万人、847.63万头大牲畜因旱饮水困难。

目前，尽管现有技术中在水资源管理方面，尤其在流域水文模拟方面，已经开展了大量的分析和尝试工作，但仍存在一定的局限性。例如，缺乏表征流域系统复杂性和多重不确定性方法的研究与开发，不能有效地在时间上和空间上充分考虑不确定性因素，从而为决策提供更加科学合理的依据。此外，参数不确定性分析上，仅仅对参数敏感性给出定性描述，没能将其量化，而且不能够对参数之间的交互作用进行分析。因此，在不确定性条件下进行流域水文模拟对水资源的合理管理具有重要意义。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于避免现有技术中的问题，在不确定性条件下进行流域水文模拟对水资源的合理管理。

为了实现此目的，本发明采取的技术方案如下。

一种水资源管理方法，所述方法包括步骤：

A、确定降雨因子、快贮水最大贮量、快持水常数和慢持水常数为二型模糊参数；

B、利用二型模糊分析方法对二型模糊参数进行抽样模拟；

C、根据抽样模拟结果，量化不同二型模糊参数及其交互作用对模拟河道径流量的影响。

其中所述利用二型模糊分析方法对二型模糊参数进行抽样模拟包括：

B1、将二型模糊集表示为其上界隶属函数和下界隶属函数；

B2、将二型模糊参数分解为m个α-截集：

其中表示第j个α-截集所对应的双区间集，

而[l_1i(j),l_2i(j)]和[l_3i(j),l_4i(j)]表示第j个α-截集中元素的上下界，

其中，第j个截集所对应的隶属度为：

B3、第i个二型模糊参数的j个α-截集中抽样值向量为：

其中，i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m，为第j个截集中四个水平值。

另外步骤C中，根据抽样模拟结果，量化不同二型模糊参数及其交互作用对模拟河道径流量的影响包括：

C1、获得各个截集中的四个水平值之后，进行全因子实验设计，将不同二型模糊参数不同水平值带入到半分布水文模型SLURP中，得到模拟河道径流量，计算其峰值；

C2、进行方差分析，得到二型模糊参数及其交互作用对模拟河道径流量峰值的影响作用。

特别地，所述二型模糊集的构建方式为：

以参数最优值隶属度为1，选取率定区间的5％及10％作为二型模糊参数隶属函数边界值，构建二型模糊集。