城市灾害风险管理的非线性活力系统模型研究

作     者：赵丹 

作者单位：江苏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范兴华;田立新

授予年度：2010年

学科分类：07[理学] 070102[理学-计算数学] 0701[理学-数学] 

主      题：城市灾害风险管理 系统动力学 城市水资源消费系统 活力系统 综合灾害管理 

摘      要：城市作为人口、经济、文化的高度聚集区,但同时也是一个巨大承灾体,在灾害面前显得无比脆弱,灾害一旦发生,将作为它的直接的承灾体,必将造成巨大的损失。随着城市化进程的加速,灾害已经成为当今人类发展所面临的一项重大挑战。在一些重要的城市,城市灾害不但威胁到城市自身的安全,还关系到国家安全与稳定。城市的灾害管理研究已经引起当今社会和学术界的普遍关注。 第二章针对城市灾害发生后对受灾地区的资金救助问题,提出了活力指数的概念。基于综合灾害风险管理的活力系统模型,提出对灾后救助资金应按照环境因素、社会因素和经济因素为基准的原则进行分配。利用层次分析法进行分析,得出活力系统中各个准则层的权重。当城市遭受重大灾害时,救助资金可按照上述比重来进行分配,以促进区域和谐。 水资源管理已经成为城市面临的主要管理问题。第三章着眼于城市灾害风险中的水资源消费,分析了城市水资源消费系统是一个耗散结构。把耗散结构理论和灰色系统结合起来,利用灰关联熵来研究水资源的消费趋势。依据从2002年到2008年江苏省五大城市的水资源的实际耗水量和综合生产能力数据,计算出水资源消费的实际耗水量和综合生产能力之间的灰关联系数,分析了灰关联系数与区域时间的关系。发现目前经济较发达地区对水资源的浪费有加大的趋势,而经济欠发达对水资源的利用比较合理。进一步利用Logistic模型模拟和预测城市水资源消费情况。以江苏省为例验证了该方法的可行性。并对江苏省未来十年内的水资源消费量做了预测。 第四章考虑城市的应对能力、灾害因子和管理能力,提出了城市综合干旱风险管理的数学模型。以干旱风险为例建立了城市综合灾害风险管理的非线性微分动力学模型。分析了不同管理函数下水消费量的变化趋势。在长期干旱情况下,适应式管理导致水消费的快慢震荡。在周期干旱情况,线性方程在一定参数下导致水消费的混沌状态。 最后总结了本论文的主要内容并对现存问题做了展望。