[发明专利]一种基于广义熵理论的水环境风险管理动态智能综合分析方法

说明书

技术领域

本发明属于水环境数据处理分析技术领域，尤其是涉及一种基于广义熵理论的水环境风险管理动态智能综合分析方法。

背景技术

水是生命之源，生产之要，生态之基，是基础性的自然资源、战略性的经济资源和公益性的环境资源，是现代农业建设不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统。水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境，是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。从系统论和管理论的观点来看，水环境中众多因素相互作用，彼此联系，密不可分，是一个具有一定结构、功能和特征的、兼有复杂自然属性和显著社会属性的典型系统，因此，水环境必须从自然界演化和人类社会进化的背景出发，综合应用自然科学、社会科学以及其他科学的理论与方法综合集成研究，才能取得实质性进展。水量方面，据联合国一项研究报告指出，全球现在每年的淡水缺口为2300亿m³，80个国家水源不足，20亿人的饮水得不到保证；而到2025年，大约2/3的地球人将遭遇水资源严重短缺。并预见，至2050年，世界范围内人均可利用水资源量将只有100m³/年左右，仅相当于欧洲2000年的平均水平。水质方面，据联合国水资源评估报告显示，全球每年约有4200多亿m3的污水排入江河湖海，会污染掉5.5万亿m³的淡水，相当于径流总量的14％；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质勉强能用。据世界卫生组织统计，全球每年有300～400万人死于和水污染有关的疾病，平均每天有5000名儿童死于饮用不洁水，约1.7亿人饮用被有机物污染的水，3亿城市居民面临水污染。水生态方面，根据联合国的计算，全球50％的江河水流量减少或被污染；25％的哺乳动物、12％的鸟类濒临灭绝；1/4人类所患疾病与环境恶化有关；1/3土地面临沙漠化；10亿人口受到荒漠化威胁。生态系统在人类干扰和破坏的影响下其功能发生了退化，生物资源破坏严重、河流自身的自净能力在不断衰退、植被覆盖率降低、生态环境十分脆弱、土壤河岸带风蚀沙化和水土流失严重等。水环境问题不仅制约着全球经济与社会发展，并可能导致国家间冲突，它不但非常重要而且已成为目前各国可持续发展中普遍关注的重要议题。

当前时期，伴随着经济社会的发展进步，水环境安全和生态需求与日俱增。水环境风险管理主张不仅仅是消极地承担风险，还要能积极地应对风险。通过先分析某指定地区、特定时空条件下，水环境系统中非期望事件的发生概率及其所造成的损失程度，在遭受灾害或可能带来灾害性后果的事件出现之前，准确地给出并传递信息以供相关人员及时地实施预警决策。这样，既考虑了如何将重大水环境风险控制在可承受的限度之内，又考虑了如何提高社会经济自身承受水环境风险的能力，是识别、估算、评价和处理水环境风险的一项复杂系统工程，对于水环境风险管理的理论研究和工程实践都具有重要意义。

近年来，水环境风险管理在全球水文领域的学术界已成为重要的研究前沿和热点，国内外学者做了大量工作，取得了丰硕成果，其发展不仅经历了由定性描述向定量分析的转变，且无论从广度还是深度上都有较大进展。