复杂流域水资源系统风险多链路网络研究I：网络构建

作     者：冯仲恺 高浩宇 牛文静 王煜 彭少明 郑小康 

作者机构：河海大学水灾害防御全国重点实验室 河海大学水文水资源学院 长江水利委员会长江水文局 水利部黄河水利委员会 水利部水利水电规划设计总院 黄河勘测规划设计研究院有限公司 

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

年 卷 期：2024年

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(2022YFC3202300) 国家自然科学基金项目(52379009) 江苏省优秀青年基金项目(BK20240189) 北京江河水利发展基金会—水利青年科技英才资助项目(JHYC202310) 湖北省自然科学基金三峡联合基金项目(2023AFD203) 水灾害防御全国重点实验室自主研究项目(5240152E2) 

主　　题：黄河流域 水资源系统 风险多链路网络 因果诊断 复杂网络分析 

摘      要：受气候变化和人类活动综合影响，流域水循环发生剧烈变化，枯水事件呈频发、广发、重发和突发态势，导致水危机日益凸显，亟需探明流域水资源系统多维风险要素及其关联机制。为此，本文以黄河流域为例，统筹流域气象、水文、社会经济、生态等多维要素，综合运用因果诊断、传递熵等方法，构建了复杂流域水资源系统风险多链路网络，运用度中心性、介数中心性、边介数、聚集系数等指标，解析了节点、边和网络特征信息，识别了重要关联要素及其链路。结果表明：黄河流域水资源系统自身具有社区结构特性，而且与其所辖6个二级分区（除龙门-三门峡分区）的水资源子系统均具有较高的聚集性和耦合性，不同关联要素之间具有较为密切的反馈关系，对应的复杂网络呈小世界特性；在不考虑水力联系要素（断面流量、水资源量、降水总量）时，温度、第三产业增加值等关联要素以及第三产业增加值→人口自然增长率等链路在水资源系统中承担重要作用。综上，本文从多链路网络视域出发，识别了典型场景下黄河流域水资源系统关联要素及其特性，为复杂流域水资源系统风险分析提供了新思路。