基于水代谢和水循环理论的石羊河流域水资源承载力评价

作     者：贾玉博 杨宏伟 粟晓玲 褚江东 徐吉海 JIA Yubo;YANG Hongwei;SU Xiaoling;CHU Jiangdong;XU Jihai

作者机构：西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室 西北农林科技大学水利与建筑工程学院 甘肃省水利厅石羊河流域水资源利用中心 

出 版 物：《水资源保护》 (Water Resources Protection)

年 卷 期：2024年第40卷第05期

页      面：86-94+157页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFD1900501) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023HHZX004) 

主　　题：水资源承载力 可变模糊集 高斯混合回归模型 水代谢和水循环理论 石羊河流域 

摘      要：基于水代谢和水循环理论，构建了包含输入、消耗、活力、调节、输出5个子系统的水资源承载力评价指标体系，采用最小二乘法组合网络层次分析法和熵权法确定权重，基于可变模糊集模型综合评价了石羊河流域2011—2020年水资源承载力，耦合高斯混合回归模型和3种可解释性机器学习方法量化了各评价指标对承载力的影响，从全局和局部尺度探究了其与水资源承载力的关系。结果表明：2011—2020年流域水资源承载力总体呈波动向好态势，但仍处于濒临超载的状态，评分值由2011年的3.79增长到2013年的4.18,之后下降到2020年的3.23;高斯混合回归模型能够较好地处理高维、小样本的水资源承载力指标数据；单位面积农业灌溉用水量、污水处理回用率、生态环境用水率、水资源开发利用率、产水模数和地下水开采率是该流域水资源承载力的主要影响因素；从全局看，水资源承载力与主要影响因素呈非线性关系，并随其非单调变化，从局部看，2011—2015年主要影响因素多表现为对水资源承载力的抑制作用，2016—2020年逐步转为促进作用；流域水资源承载力虽有提高，但仍需加强水资源开发利用管理，降低地下水开采率。