吳鳳平，王新華，李 芳，方 琳,2

(1.河海大學(xué)商學(xué)院,江蘇 南京 210098;2.淮陰工學(xué)院數(shù)理學(xué)院，江蘇 淮安 223003)

我國(guó)人多水少，水資源時(shí)空分布不均，經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和全球氣候變化導(dǎo)致水資源供需矛盾日益突出，引發(fā)了水資源短缺、水污染加劇和生態(tài)環(huán)境惡化等一系列的水問(wèn)題[1-2]。城市水源地是為城市提供清潔和充足水源的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ),直接關(guān)系到城市供水安全和城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，與常規(guī)的水污染事件相比，水源地突發(fā)污染事件具有危害緊急性、不確定性以及需要快速響應(yīng)性等特征[3-4]。突發(fā)污染事件可能在短時(shí)間內(nèi)造成城市水源地水源污染和公共供水系統(tǒng)的重大損失，并可能進(jìn)一步觸發(fā)更嚴(yán)重的城市公共安全問(wèn)題，如處置不當(dāng)還會(huì)留下影響深遠(yuǎn)的后遺癥[5]。因此，為了減少水源地突發(fā)事件帶來(lái)的損害，保障人民群眾的用水需求和實(shí)現(xiàn)國(guó)家長(zhǎng)治久安的發(fā)展目標(biāo)，這就要求在初始水權(quán)分配時(shí)預(yù)留一部分水量作為政府應(yīng)急預(yù)留水量。

王浩[6]將初始水權(quán)分為自然水權(quán)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)水權(quán)和政府預(yù)留水量3類，他認(rèn)為從嚴(yán)格意義上講，政府預(yù)留水量就是政府預(yù)留水權(quán)的意思。石玉波[7]認(rèn)為配置初始水權(quán)應(yīng)該基于留有余量原則，即水資源配置要適當(dāng)留有余地，由中央政府保留這部分預(yù)留資源的水權(quán)。Sherali等[8]認(rèn)為國(guó)家或區(qū)域必須擁有一定規(guī)模和質(zhì)量的水資源使用權(quán)以應(yīng)對(duì)供水危機(jī)和發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)，而政府預(yù)留水量在其中起到了重要作用。曹振宇[9]認(rèn)為政府預(yù)留水量主要由國(guó)民經(jīng)濟(jì)應(yīng)急預(yù)留水量、生態(tài)環(huán)境應(yīng)急預(yù)留水量、水市場(chǎng)應(yīng)急預(yù)留水量及國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略預(yù)留水量構(gòu)成。按照用途和目的來(lái)說(shuō)，政府預(yù)留水量一般可以分為兩類，即應(yīng)急預(yù)留水量和發(fā)展預(yù)留水量[10]。應(yīng)急預(yù)留水量一般作為短期的應(yīng)急用水，是為應(yīng)對(duì)水資源突發(fā)事件而儲(chǔ)備的水量；發(fā)展預(yù)留水量則指為保障國(guó)家層面、流域?qū)用婧褪?自治區(qū))級(jí)層面和未來(lái)健康、協(xié)調(diào)發(fā)展和國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略而預(yù)留的水量。

目前學(xué)者采用不同的方法對(duì)政府應(yīng)急預(yù)留水量需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析[11-13]，閻官法等[14]按照20%～30%的大致比例壓縮正常生活和工業(yè)用水對(duì)應(yīng)急用水需求進(jìn)行預(yù)測(cè)。王志璋等[15]將不同水平年的工業(yè)和生活月均需水量、2倍月均需水量和3倍月均需水量,作為低、中、高3個(gè)方案的流域級(jí)國(guó)民經(jīng)濟(jì)應(yīng)急需水量。周曄等[10]采用了CBR(案例推理法,Case-Based Reasoning)定量預(yù)測(cè)了遼寧省大伙房水源地突發(fā)水污染的應(yīng)急預(yù)留水量，利用故障樹分析法對(duì)水源地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，得到案例的特征屬性，并利用CBR對(duì)供水中斷時(shí)間進(jìn)行估測(cè)，最后結(jié)合定額法得到應(yīng)急預(yù)留水量預(yù)測(cè)結(jié)果等。在政府預(yù)留水量的管理措施等方面，學(xué)者針對(duì)分配模式、原則等進(jìn)行了研究。沈大軍等[16]根據(jù)我國(guó)水權(quán)建設(shè)的實(shí)際情況，提出預(yù)留水量的動(dòng)用原則和管理模式，建議建立備用“水銀行”用以緩解供水危機(jī)。謝新民等[17]根據(jù)松遼流域特點(diǎn)和水權(quán)初始分配的需要，提出采用“自下而上”的預(yù)留需求和“自上而下”的預(yù)留可能雙側(cè)耦合分水模式，計(jì)算不同水平年不同頻率的政府預(yù)留水量，并且指出應(yīng)急預(yù)留水量是為應(yīng)對(duì)水危機(jī)而儲(chǔ)備的水量,一般只作為短期的臨時(shí)應(yīng)急用水。胡偉等[18]提出為有效緩解突發(fā)水污染造成的不利影響，太湖內(nèi)可建立應(yīng)急備用水庫(kù)工程以提供應(yīng)急供水。劉偉[19]認(rèn)為開(kāi)發(fā)利用地下水是抵御突發(fā)性災(zāi)害的有效措施，提出建立一批小型的地下水取水工程作為防御旱災(zāi)的應(yīng)急水源點(diǎn)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備。

水源地突發(fā)水污染事件爆發(fā)突然，是一種危害嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件。針對(duì)近年來(lái)各類突發(fā)事件的頻繁爆發(fā)，應(yīng)急物資需求預(yù)測(cè)與布局規(guī)劃已成為應(yīng)急管理中的關(guān)鍵問(wèn)題。張海濤等[20]提出應(yīng)對(duì)城市水污染突發(fā)事件的多種措施，如啟動(dòng)城市備用水源，實(shí)施應(yīng)急供水；增加自備水源供水量，適時(shí)啟用封存的自備水源井或者新鑿水井等。葉勇等[21]提出根據(jù)突發(fā)事件的規(guī)模、緊急程度、受影響范圍等確定不同的應(yīng)急響應(yīng)狀態(tài)及城市用水需求。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水資源的需求不斷增多，再加上水質(zhì)惡化等問(wèn)題，加強(qiáng)水源地突發(fā)水污染應(yīng)急預(yù)留水量的研究至關(guān)重要。目前來(lái)說(shuō)，學(xué)者多從定性方面分析政府應(yīng)急預(yù)留水量如何合理配置、動(dòng)用及管理，定量分析方面多集中在以定額分析法為主。在以往的案例推理法中，提取案例的屬性多采用故障樹分析法，忽略了案例特征屬性之間可能存在的相關(guān)性，其定義的案例相似度可能有所偏差。而水源地的研究主要集中于飲用水安全問(wèn)題、保障體系構(gòu)建、流域管理等方面，較少涉及突發(fā)水污染的研究。筆者基于政府應(yīng)急預(yù)留水量的視角，借助主成分分析法從眾多影響水源地突發(fā)水污染事件的多類原因中提取出兩兩不相關(guān)的因子作為案例的特征屬性，并且改進(jìn)相似度計(jì)算中的每個(gè)特征屬性的權(quán)重，采用案例推理法預(yù)測(cè)應(yīng)急水量。并以太湖流域常州地區(qū)水源地為例，估算其突發(fā)水污染政府應(yīng)急預(yù)留水量需求量，為水源地突發(fā)水污染的應(yīng)急管理提供一定的思路與方法。

1 水源地突發(fā)水污染政府應(yīng)急預(yù)留水量需求預(yù)測(cè)框架

水源地突發(fā)水污染既包括工業(yè)污水、生活廢水、農(nóng)業(yè)面源等常規(guī)污染，也包括恐怖活動(dòng)、船舶化學(xué)品和石油泄漏、工業(yè)事故排放、暴雨徑流污染、投毒等突發(fā)性水污染，水污染事件發(fā)展途徑和演變規(guī)律不明確，信息不明確，一般是難以預(yù)料和預(yù)測(cè)的。筆者利用主成分分析法，從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的角度對(duì)水源地突發(fā)水污染事件進(jìn)行考察，綜合考慮多類可能影響水源地突發(fā)水污染事件的因素，從中提取出不相關(guān)的若干因子，以此作為案例的特征屬性，并且依據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)信息，改進(jìn)每個(gè)特征屬性的權(quán)重，修改案例相似度的計(jì)算公式，最終得到目標(biāo)案例突發(fā)水污染供水中斷時(shí)間的估測(cè)值，并結(jié)合定額分析法得到太湖流域應(yīng)急預(yù)留水量需求的預(yù)測(cè)結(jié)果。具體預(yù)測(cè)流程如圖1所示。

2 基于案例推理法的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建

2.1 案例特征識(shí)別

根據(jù)CBR工作原理，案例推理分為3個(gè)過(guò)程:特征識(shí)別、初步匹配和最佳選定。特征識(shí)別是獲取新問(wèn)題的初步特征，通常是從對(duì)問(wèn)題的描述中直接獲得屬性特征，也可以是分析理解后得到的屬性特征。初步匹配是在案例庫(kù)中找到一組與當(dāng)前問(wèn)題相同的案例，通過(guò)使用上述特征作為案例庫(kù)的檢索條件。最佳選定是從初步匹配過(guò)程中獲得的一組候選案例中選取一個(gè)或幾個(gè)與當(dāng)前問(wèn)題最相近的案例。

由于風(fēng)險(xiǎn)分析法識(shí)別案例特征時(shí)，容易得到一組兩兩相關(guān)的屬性特征值，因此筆者采用主成分分析法提取案例的特征屬性。

2.1.1 主成分分析法

主成分分析是一種通過(guò)降維來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法，把多個(gè)指標(biāo)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)，使這幾個(gè)綜合變量反映原來(lái)多個(gè)變量的大部分信息，而且彼此之間互不相關(guān)。

圖1 政府預(yù)留水量需求預(yù)測(cè)流程

圖2 水源地突發(fā)水污染屬性分析

2.1.2 提取屬性特征值

水源地突發(fā)水污染的爆發(fā)原因有很多，本文分析了已突發(fā)水污染所在地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，參考專家的意見(jiàn)及已有文獻(xiàn)，并且結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可得性，確定了下面幾類指標(biāo)，如圖2所示。

上述14個(gè)變量數(shù)據(jù)分別來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，以及各省市的統(tǒng)計(jì)年鑒和統(tǒng)計(jì)公報(bào)，由于案例庫(kù)中的個(gè)別案例來(lái)自于縣級(jí)市，數(shù)據(jù)很難獲得，因此個(gè)別縣級(jí)市數(shù)據(jù)用同一流域的所屬地級(jí)市數(shù)據(jù)進(jìn)行替代。

設(shè)案例庫(kù)中有n個(gè)案例，記為ui(i=1,2,…,n)，提取的主成分代表案例的特征屬性，設(shè)提取了m個(gè)主成分，用向量F={F1,F2,…,Fm}來(lái)表示，屬性特征值記為R={rij}(i=1,2,…,n,j=1,2,…,m)，以特征屬性表示的案例可以記為：ui=case{F,R}=case{F1,…,Fm,rij}。

2.2 案例初步匹配

CBR系統(tǒng)的核心過(guò)程就是案例的相似度檢索。由于一般不存在精確匹配，因此要對(duì)案例之間的特征關(guān)系進(jìn)行相似度匹配的估計(jì)。用u0表示目標(biāo)案例，即當(dāng)前需要預(yù)測(cè)應(yīng)急預(yù)留水量的水源地。記r0表示目標(biāo)案例的屬性集，r0j(j=1,…,m)表示目標(biāo)案例的屬性特征值，記目標(biāo)案例u0和歷史案例ui在第j個(gè)屬性上的距離為d0ij，定義特征屬性的距離為

d0ij=|r0j-rij| (i=1,2…n,j=1,…,m)

(1)

2.2.1 確定案例特征屬性的權(quán)值

權(quán)重系數(shù)的大小反映了特征屬性在案例相似度評(píng)估中的相對(duì)重要程度，權(quán)重值越大表示對(duì)案例檢索結(jié)果的影響度越高，權(quán)重值的分配決定了案例的檢索精度。以往確定各個(gè)特征屬性的權(quán)重時(shí)多采用主觀賦權(quán)法或等權(quán)賦值法[22]。由于在處理應(yīng)急需求時(shí)可用的專家意見(jiàn)有限，決策者的主觀經(jīng)驗(yàn)缺乏，等權(quán)賦值又過(guò)于特殊化，因此本文采用尊重?cái)?shù)據(jù)特性的客觀賦權(quán)法。其基本思想是：如果某一特征屬性在各個(gè)案例中均未表現(xiàn)出差別，則這一特征屬性不能很好地反映案例的特征，其對(duì)案例相似度排序?qū)⒉黄鹱饔?，這樣的屬性可令其權(quán)重為0；相反，如果某一特征屬性在各個(gè)案例中表現(xiàn)出顯著的差異，則這一特征屬性很好地描述了案例的特征，其對(duì)案例相似度的排序?qū)⑵鹬匾淖饔?，?yīng)該給予較大的權(quán)重?？紤]到數(shù)學(xué)上習(xí)慣用標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)描述數(shù)據(jù)的差異，因此筆者用特征屬性的標(biāo)準(zhǔn)差占標(biāo)準(zhǔn)差總和之比作為各個(gè)特征屬性的權(quán)重值。

(2)

2.2.2 計(jì)算案例相似度

已有的研究結(jié)果表明有多種標(biāo)準(zhǔn)可以用于度量新案例和歷史案例的相似度，最常用的相似度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有：歐式距離(Euc)、曼哈頓距離(Man)、明可夫斯基距離(Min)等[23]。由于主成分分析法提取的是兩不相關(guān)的特征屬性，因此本文基于加權(quán)曼哈頓距離，構(gòu)建案例差異指數(shù)的計(jì)算公式如下：

(3)

其中，差異指數(shù)d0i越小，兩個(gè)案例就越相似。為了易于篩選案例，將差異指數(shù)歸一化，定義案例相似度如下：

(4)

式中：S0i為案例的相似度。其值越大，兩個(gè)案例就越相似。

2.3 案例最佳選定

基于案例的相似度，結(jié)合專家給出的篩選閾值0.45，篩選出相似度排名靠前的案例作為參考案例。采用加權(quán)平均的方法對(duì)案例進(jìn)行篩選重用。設(shè)從案例庫(kù)中篩選出與目標(biāo)案例最為相似的t條案例，采用公式：

(5)

式中：d0為目標(biāo)案例u0突發(fā)水污染時(shí)供水中斷時(shí)間的估計(jì)值；di為匹配案例ui突發(fā)水污染時(shí)供水中斷時(shí)間；t表示從案例庫(kù)中檢索到的與當(dāng)前案例最為相似的案例的條數(shù)。以相似度為權(quán)重，參考匹配案例的供水中斷時(shí)間，這樣估算出的即為目標(biāo)案例突發(fā)水污染供水中斷時(shí)間。

2.4 政府應(yīng)急預(yù)留水量預(yù)測(cè)

根據(jù)水源地日均生活用水、工業(yè)用水現(xiàn)狀，結(jié)合定額法計(jì)算停水期間所需的應(yīng)急水量作為當(dāng)?shù)卣畱?yīng)急預(yù)留水量的預(yù)測(cè)值。

2.4.1 生活應(yīng)急預(yù)留水量預(yù)測(cè)

根據(jù)水源地用水人口數(shù)，采用人均日生活用水量定額計(jì)算的方法預(yù)測(cè)生活應(yīng)急預(yù)留水量：

WL=d0PA/1000

(6)

式中：WL為生活應(yīng)急預(yù)留水量，萬(wàn)t;d0為水源地突發(fā)水污染造成的供水中斷時(shí)間,d;P為水源地用水人口,萬(wàn)人;A為人均日生活用水量,L。

2.4.2 工業(yè)應(yīng)急預(yù)留水量預(yù)測(cè)

張士鋒等[24]提出工業(yè)用水可以分為生產(chǎn)用水、輔助生產(chǎn)用水和附屬生活用水，其中生產(chǎn)用水是用水定額管理的基本和核心環(huán)節(jié)。因此，本文用生產(chǎn)用水定額來(lái)近似代替工業(yè)用水定額：

WI=d0I/365

(7)

式中：WI為工業(yè)應(yīng)急預(yù)留水量，萬(wàn)t;d0為水源地突發(fā)水污染造成的供水中斷時(shí)間,d;I為水源地全年生產(chǎn)用水量，萬(wàn)t。

水源地政府應(yīng)急預(yù)留水量應(yīng)該包含生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)用水量等，由于突發(fā)水污染事件往往造成的是短時(shí)間的供水緊張問(wèn)題，農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水在短時(shí)間內(nèi)有一定的調(diào)蓄能力，故本文暫不考慮這兩類政府應(yīng)急預(yù)留水量的需求，因此，水源地政府應(yīng)急預(yù)留水量為：

W=WL+WI

(8)

3 案例分析

以文獻(xiàn)[25-27]描述的1990—2014年中國(guó)水源地突發(fā)水污染事件不完全統(tǒng)計(jì)分析資料作為原始資料，建立案例庫(kù)。以太湖流域常州地區(qū)作為目標(biāo)案例，預(yù)測(cè)政府應(yīng)急預(yù)留水量。具體案例庫(kù)信息如表1所示。由于篇幅有限，表中僅列出各案例發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、水源地類型、污染物和停水時(shí)間。

表1 案例庫(kù)

3.1 提取屬性特征值

在Matlab軟件中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，得到數(shù)據(jù)矩陣的特征值、差值、貢獻(xiàn)率以及累計(jì)貢獻(xiàn)率如表2所示。

表2 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率以及累計(jì)貢獻(xiàn)率

前5個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了86.824%，故提取5個(gè)主成分，這樣使原來(lái)的14個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成5個(gè)新指標(biāo)。寫出前5個(gè)主成分F1、F2、F3、F4、F5，分別為：

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

從公式(9)～公式(13)可以看出，生活用水量(x1)、廢水治理環(huán)保投資(x5)、污水日處理能力(x7)、人均GDP(x8)、城市化率(x9)、工業(yè)總產(chǎn)值(x10)、實(shí)際利用外資(x12)7個(gè)指標(biāo)在第一主成分有較大的正載荷，第一主成分主要反映的是經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量指標(biāo)。在第二主成分中，生產(chǎn)用水量x2和污水處理率x6載荷為0.5左右，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用化肥量x13為0.851，農(nóng)作物總播種面積x14為0.795，相對(duì)而言，x13和x14載荷值較大，故這個(gè)指標(biāo)總體上反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。在第三主成分中，污水處理率(x6)、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(x11)有較大的正載荷，而生產(chǎn)用水量(x2)有較大的負(fù)載荷。在第四主成分中，年降

雨量(x3)、氣溫(x4)有較大的正載荷，這個(gè)主成分主要反映的是氣象條件指標(biāo)。而在第五主成分中，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化變量的系數(shù)相對(duì)比較平均，這是一個(gè)補(bǔ)充性的指標(biāo)，以彌補(bǔ)前4個(gè)主成分提取方差不足而補(bǔ)充的一個(gè)平均化指標(biāo)。

3.2 計(jì)算特征屬性的距離

依據(jù)公式(1)計(jì)算得到太湖流域常州地區(qū)與歷史案例在各個(gè)特征屬性上的距離如表3所示。

表3 太湖流域常州地區(qū)水源地與各案例水源地特征屬性的距離

表4 太湖流域常州地區(qū)水源地與各案例水源地差異指數(shù)

3.3 特征屬性的權(quán)值

依據(jù)公式(2)計(jì)算得到各個(gè)特征屬性的權(quán)重值，得出w1為0.327，w2為0.305，w3為0.188，w4為0.124，w5為0.056。

3.4 計(jì)算相似度

利用公式(3)計(jì)算案例差異指數(shù)，結(jié)果如表4所示。

利用公式(4)計(jì)算案例相似度，結(jié)果如表5所示。

3.5 匹配案例

結(jié)合專家給出的篩選閾值0.45，篩選出相似度排名靠前的案例作為參考案例，篩選出的案例如表6所示。

表5 太湖流域常州地區(qū)水源地與各案例水源地的相似度

表6 案例篩選結(jié)果

3.6 預(yù)測(cè)分析

以表5相似度為權(quán)重，根據(jù)表6相似案例的供水中斷時(shí)間，依據(jù)公式(5)計(jì)算得到太湖流域常州地區(qū)突發(fā)水污染事件可能導(dǎo)致供水中斷時(shí)間約為3.37 d。

根據(jù)《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒2015》，筆者選取江蘇省常州市區(qū)人均日生活用水量217.2 L，用水人口154.2萬(wàn)人、生產(chǎn)用水量10 468萬(wàn)m3數(shù)據(jù)，結(jié)合公式(6)～(8)得到太湖流域常州地區(qū)為應(yīng)對(duì)突發(fā)水污染事件，政府需要應(yīng)急預(yù)留水量為209.52萬(wàn)m3。盡管本文用生產(chǎn)用水定額替代工業(yè)用水定額，可能存在應(yīng)急預(yù)留水量稍微偏小的情況，然而在現(xiàn)今水資源短缺的情況下，政府應(yīng)急預(yù)留水量的配置不一定要完全滿足應(yīng)急水量需求，可通過(guò)節(jié)水技術(shù)等降低應(yīng)急預(yù)留水量的需求，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急用水和常規(guī)用水之間的平衡，因此基于本文的分析結(jié)果，太湖流域常州地區(qū)為應(yīng)對(duì)突發(fā)水污染事件，政府應(yīng)急預(yù)留水量為209.52萬(wàn)m3基本合理。

政府應(yīng)急預(yù)留水量可以是將應(yīng)急所需用水量事先預(yù)留在現(xiàn)有地表水庫(kù)、地下水庫(kù)或其他取水源地，也可以是流域間跨流域調(diào)水，或修建一批小型蓄水工程，或加大對(duì)雨水資源的直接利用，建設(shè)一些微型集水設(shè)施，或通過(guò)提高水的利用率如農(nóng)田灌溉節(jié)水、深層地下水采壓和再生水利用等措施，將日常用水節(jié)約下來(lái)用作應(yīng)急水量預(yù)備。調(diào)用之后，需要確定供水優(yōu)先次序，一般先保證居民生活用水需求，然后依據(jù)各行業(yè)的重要程度進(jìn)行依次供水等。由于本文主要研究應(yīng)急預(yù)留水量的預(yù)測(cè)，有關(guān)政府應(yīng)急水量具體預(yù)留方案和分配使用細(xì)節(jié)會(huì)在后續(xù)研究中開(kāi)展。

4 結(jié) 論

水源地突發(fā)水污染不僅會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也會(huì)對(duì)老百姓的生活生命安全產(chǎn)生威脅。針對(duì)水源地突發(fā)水污染采取應(yīng)對(duì)措施已經(jīng)刻不容緩，目前來(lái)說(shuō)，對(duì)于水源地突發(fā)水污染應(yīng)對(duì)措施的研究多停留在理論層面，少有學(xué)者提出系統(tǒng)的、可操作性強(qiáng)的應(yīng)對(duì)措施。本文從政府應(yīng)急預(yù)留水量入手，針對(duì)水源地突發(fā)水污染政府應(yīng)急預(yù)留水量需求預(yù)測(cè)的特點(diǎn)以及現(xiàn)有研究的不足，提出了一種主成分分析法與案例推理法相結(jié)合的需求預(yù)測(cè)模型。首先，利用主成分分析法從眾多影響水源地突發(fā)水污染事件的因子中提取出兩兩不相關(guān)的因子作為案例的特征屬性，其次，改進(jìn)特征屬性的權(quán)重計(jì)算，借助于改進(jìn)后的案例相似度來(lái)匹配案例，得到水源地突發(fā)水污染導(dǎo)致的供水中斷時(shí)間，最后結(jié)合用水定額計(jì)算太湖流域常州地區(qū)應(yīng)急預(yù)留水量。案例推理法在面對(duì)信息獲取困難的水源地突發(fā)水污染應(yīng)急管理問(wèn)題方面，借助于歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行處理，顯示了其優(yōu)越性。而本文對(duì)提取案例屬性和確定屬性權(quán)重方面做了改進(jìn)，而且實(shí)證結(jié)果表明了將主成分分析法與案例推理法相結(jié)合進(jìn)行分析是可行的和有效的，為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)政府應(yīng)急預(yù)留水量的需求，科學(xué)配置應(yīng)急預(yù)留水量等提供了理論支持，也有利于提升各地區(qū)應(yīng)對(duì)水源地突發(fā)性水污染事件的能力，更好地控制和減少水源地突發(fā)水污染帶來(lái)的危害，保障我國(guó)用水安全。

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