張偉

【摘要】水是一種自然資源，它不僅是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，還是人類和一切生物賴以生存和發(fā)展不可替代的生命要素，也是生態(tài)環(huán)境的基本要素，如果水不能可持續(xù)利用，人類將無(wú)法生存。然而，我們今天的地球正日益陷入淡水資源短缺和水資源嚴(yán)重污染的困境，水資源短缺與污染問(wèn)題正制約著全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展并影響著人類生存的環(huán)境，這種制約將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重， 因此，水資源持續(xù)利用問(wèn)題成為當(dāng)今水資源研究的重要課題。本文分析了水資源持續(xù)利用的多目標(biāo)分析方法。

【關(guān)鍵詞】水資源；持續(xù)利用；多目標(biāo)分析方法

水資源具有質(zhì)和量二重屬性， 缺水則水的質(zhì)量自然不高， 而水質(zhì)不好又會(huì)使缺水問(wèn)題更加嚴(yán)重。因此，當(dāng)前及今后的水資源優(yōu)化配置研究， 要將水質(zhì)配置與水量配置相結(jié)合， 即在傳統(tǒng)水量配置研究的基礎(chǔ)上， 合理地確定水體功能， 對(duì)水環(huán)境納污能力進(jìn)行合理分配， 以促進(jìn)發(fā)展與環(huán)境這二大問(wèn)題的和諧統(tǒng)一。

一、水資源簡(jiǎn)析

水資源是指可以讓我們直接利用，具有質(zhì)量和數(shù)量保障的淡水資源。地球是一個(gè)水球，地球上的水的總量大約是13.9億立方千米， 但有97%是海洋咸水，可直接為我們所利用的淡水的總量?jī)H僅是0.36億立方千米，不到總水量3%的淡水中，有77. 2%是以冰帽和冰川的形式存在于高山上的，很難被直接利用。湖泊、江河等地面水的總量大概有23萬(wàn)立方千米，占據(jù)淡水的0.36%。22.4%為土壤水和地下水，這其中有3分之2的地下水是埋于地下的深處。所以只有大概20%的淡水是可以為我們利用的，但是可以讓我們直接利用的淡水就只有淡水總量的0.3%。由此可見(jiàn)，水資源是極具稀缺性的。

二、水資源持續(xù)利用的多目標(biāo)分析方法

1.多目標(biāo)模糊模型。所謂的多目標(biāo)模糊決策模型是指在規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)存在著m個(gè)準(zhǔn)備優(yōu)選的對(duì)象而形成的備選集，其中有n個(gè)評(píng)價(jià)因素而不斷組成的一種有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的集合。如果根據(jù)向量的表示方法來(lái)表示，那么就可以每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)備選對(duì)象的評(píng)價(jià)都要選擇用指標(biāo)向量的方式表示，如果這樣的話就可以將此系統(tǒng)內(nèi)的 表示為指標(biāo)向量矩陣X： 由于矩陣中的各個(gè)目標(biāo)的量綱存在有所差異，因此在對(duì)其評(píng)價(jià)之前就需要對(duì)各個(gè)目標(biāo)值做好歸一化。一般情況下，目標(biāo)值可以分為兩種模型，一種是效益型，另一種則是成本型。通過(guò)對(duì)這兩種型式進(jìn)行研究分析可以看出，這兩種模型屬于兩種相反的模型，對(duì)于效益型的模型來(lái)說(shuō)，如果值是相對(duì)較大的，那么這值對(duì)于這種效益型目標(biāo)來(lái)說(shuō)是十分有益的，相反，對(duì)于成本型模型來(lái)說(shuō)，值是越小越對(duì)此種模型有益。

2.確定有關(guān)目標(biāo)權(quán)重的體現(xiàn)。對(duì)于多目標(biāo)的決策來(lái)說(shuō)，人們的決策主要還是根據(jù)人們的決策經(jīng)驗(yàn)來(lái)最終確定的，為了能夠?qū)⑷藗兊臎Q策經(jīng)驗(yàn)是以數(shù)學(xué)的方法歸納到模型中的，就可以在優(yōu)選的模型中相對(duì)的將權(quán)重引入到其中，從而促進(jìn)模型中具備相應(yīng)的數(shù)學(xué)的描述。對(duì)于大部分的模型來(lái)說(shuō)，很少有模型去真正的關(guān)注目標(biāo)權(quán)重，并將其作為模型的重點(diǎn)，但是在實(shí)際上其實(shí)每個(gè)模型都在一定程度上包含著目標(biāo)權(quán)重，只是對(duì)于一部分常規(guī)模型來(lái)說(shuō)，這些目標(biāo)權(quán)重是屬于隱性的，是不易于人們輕易發(fā)現(xiàn)的，或者是存在著用物理意義上的一些抽象指標(biāo)來(lái)表示權(quán)重，因?yàn)檫@些抽象指標(biāo)本身就是不明確的，這也就不可能使得目標(biāo)權(quán)重能夠清晰的表現(xiàn)出來(lái)，從而導(dǎo)致了在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中無(wú)法真正的掌握這些內(nèi)容。在模糊優(yōu)選模型中存在著一個(gè)特例，那就是等權(quán)重，一般情況而言，等權(quán)重在水資源環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的時(shí)候應(yīng)用的是比較廣泛的，這也是人們?cè)跊](méi)有決策經(jīng)驗(yàn)的情況下采用的一種最合適的方法。要想使得決策模型具有一定的實(shí)用性，就必須將人們的決策經(jīng)驗(yàn)發(fā)揮到一定的作用，從而建立出能夠有效的描述人們的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的方法，從而不斷的納入到?jīng)Q策模型當(dāng)中。對(duì)于在水庫(kù)的水資源調(diào)度方案的評(píng)價(jià)中，目標(biāo)權(quán)重在一定程度上起到了一定的積極作用，而在進(jìn)行比較方案之間的目標(biāo)的時(shí)候就可以發(fā)現(xiàn)，如果他們之間存在著不同的重要程度，那么他們之間就會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不用的影響。當(dāng)對(duì)目標(biāo)的重要度進(jìn)行不斷的排序的時(shí)候就需要發(fā)現(xiàn)其中最重要的目標(biāo)，同時(shí)也可以用相應(yīng)的模糊語(yǔ)氣來(lái)表示相應(yīng)的目標(biāo)重要度。

3.實(shí)施水資源合理調(diào)度的路線選擇。根據(jù)水資源的優(yōu)化配置以及水資源的管理可以看出只有建立出一個(gè)最優(yōu)化的水資源調(diào)度模型才能夠確保水資源的效益達(dá)到最大化，從而使得約束空間能夠得到有效的建立。其中，約束空間的組成部分最主要有三種方面的約束，分別是生存條件的約束、承載能力的約束以及用水公平性的約束。另外，約束空間主要包含了調(diào)出調(diào)入水庫(kù)水質(zhì)的差異、有關(guān)調(diào)入水庫(kù)工業(yè)的缺少量、有關(guān)調(diào)入水庫(kù)地區(qū)工業(yè)總需求量、有關(guān)調(diào)入水庫(kù)地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水量等九種指標(biāo)，其中這九種指標(biāo)都可以成為評(píng)價(jià)水庫(kù)水調(diào)度的目標(biāo)。首先，對(duì)于生存條件約束來(lái)說(shuō)，是對(duì)水資源的效益以及水資源環(huán)境質(zhì)量的約束，其中調(diào)入水庫(kù)工業(yè)缺水量和調(diào)度水庫(kù)地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水量在一定程度上反應(yīng)了該區(qū)域內(nèi)的缺水程度，其屬于越大越優(yōu)型目標(biāo)，而調(diào)入調(diào)出水質(zhì)的差異主要就是反應(yīng)了兩個(gè)區(qū)域水資源質(zhì)量的差異，即屬于越小越優(yōu)型目標(biāo)，而相應(yīng)的調(diào)出水庫(kù)出水位高程則是反映了調(diào)水的高位程，它屬于越大越優(yōu)型目標(biāo)。而對(duì)于承載能力約束來(lái)說(shuō)，供水量在一定程度上需要保留在供水工程的供水能力范圍內(nèi)，這也就要求其水資源的利用潛力不能夠被超越，另外還需要將水庫(kù)的防洪能力放置在考慮的范圍之內(nèi)。其中，調(diào)出水庫(kù)補(bǔ)給強(qiáng)度和調(diào)處水庫(kù)可調(diào)出水量是屬于越大越優(yōu)型目標(biāo)，而調(diào)出水庫(kù)防洪的水庫(kù)容量則是屬于相反的一面，屬于越小越優(yōu)型目標(biāo)。另外，對(duì)于用水公平性約束來(lái)說(shuō)，水資源的合理分配呀充分考慮到公平的效益，因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)用水量都存在著一定的差異，所以無(wú)法用公平的眼光去考慮水資源的管理，從而導(dǎo)致了在反映不同用水部門的需求上存在一定的差異，因此，調(diào)入水庫(kù)地區(qū)工業(yè)總需水量和調(diào)入水庫(kù)地區(qū)農(nóng)業(yè)總需水量屬于越小越優(yōu)型目標(biāo)。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，水資源不僅是農(nóng)業(yè)的命脈，更為人類生存的命脈，更是社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。我們要推進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一個(gè)非常重要的前提就是水資源的可持續(xù)發(fā)展，優(yōu)化和提高水環(huán)境能力和水資源供給能力，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展，為此優(yōu)化資源配置，從法律、教育和行政的層面加強(qiáng)水資源保護(hù)。

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