模糊综合评价模型对水资源
承载能力在塔里木河流域，新疆，中国
1
2
红、陈、李、赵Yaning1 Weihong1 Ruifeng1，2
孟丽，
(1.重点实验室和沙漠绿洲生态环境，新疆生态与地理研究所，中国科学院，乌鲁木齐830011、中国；2。中国的大学毕业生科学院，北京100049，中国)
摘要:本文探讨了综合评价方法，水资源承载力和集一个评价模型应用模糊综合评价方法。基于数据的自然、社会、经济和水资源的塔里木河流域在2002年，我们的水资源承载力评价流域模型的方法。结果表明，综合成绩是0。438和0。454为阿克苏和Kashi分别县，当前水资源开发利用已经达到了一个相对高学位，只有非常有限的水资源承载能力，为0。620 克孜勒苏柯尔克孜自治州，在水资源承载力要高得多，在巴音郭楞蒙古自治州之间为和田和蒙古吗自治州。作为一个整体，综合品位塔里木河流域是0。508和当前水资源开发利用已达到一个相对高的程度。因此，我们建议集成水资源管理应加强盆地为了科学利用水资源和可持续。
关键词:水资源能力；模糊综合评价；隶属度；塔里木河流域；新疆；
1、介绍
在所有的自然资源在经济发展所需，水是最重要的一个，特别是在干旱和半干旱地区。水资源能力是一个重要的指标的水资源安全这可以指导可持续发展干旱和半干旱地区的(Shi和屈原，1992)。以前水资源承载力的研究主要集中在综合评价(Wang和姚，2000年)、系统动态仿真(李et al。，2000)和多目标分析。一些外国学者带来了水资源承载能力的可持续发展理论(Miloradov和Cukic，1995；Rijiberman，2000；哈里斯，1999；Falkenmark和Lundqvist，1998)。水资源的研究容量的内河流域干旱地区没有只有是重要的在建立水资源管理策略，而且还直接影响到可持续发展开发本地版。
中国西北地区的生态系统是非常脆弱的，由于水资源的严重缺乏。矛盾的加
剧环境保护和经济发展的地区是不可避免的结果的开发利用有限的水资源为当地经济活动一方面和伟大的担忧恶化的地区环境另一方面。可持续发展的区域社会经济发展，因此，已经被严重的限制。一个对于这样的担忧是特定区域的塔里木河流域在新疆维吾尔自治区南部，中国西北部，这是最长的内河在中国的主流测量1321公里长度(陈等人。，2004)。
在过去五十年里，自然生态过程在流域已经明显改变了下密集的人类活动主要由剥削和水资源的利用，和之间的冲突生态保护和经济发展已经变得越来越显化。在低于321公里段河是完全干燥和下垂湖和Taitema湖，在尾巴的塔里木河、枯竭分别于1970年和1972年。此外，在大多数地区的地下水位下游降低(陈和徐，徐et al，2004；2008)。这些环境问题导致降解胡杨森林的在大的地区，一个沉重的生物多样性减少，和一个障碍生态系统的结构和功能。越来越环境的恶化和水资源短缺塔里木河流域的资源造成了巨大的担忧。之前的研究在塔里木河流域主要集中在地下水之间的关系和植物物种多样性(陈等人。，2006)，和水资源利用和剥削(毛，2001)。一些研究者也进行了研究，以确定区域经济之间的关系发展和生态后果有关开发水源(Ma和高，1997；马，2000)。然而，很少有研究的尝试和理解水资源承载能力塔里木河流域。在本文中，我们评估水资源承载能力通过一个模糊综合评价模型，使用数据的性质，社会、经济和水资源的塔里木盆地河流域2002。研究的目的是提供决策者基地让政策可持续开发利用塔里木盆地河流域。
2、研究区
有五个县在塔里木河流域，包括阿克苏、喀什、和田、克孜勒苏县柯尔克孜自治州，巴音郭楞蒙古自治州蒙古自治州(毛，2001)。它是由九水系统在外围的盆地，主流的塔里木河，塔克拉玛干沙漠和东戈壁(陈和徐，2004)。与历史的变化和密集的干扰通过人类活动，尤其是开发绿洲农业，已经发生了巨大的变化在盆地。大多数水系统逐渐解体和失去了与主流的关系。到目前为止只有三个水系统、和田河，莎车县河和阿克苏河，有一种天然的水力关系与主流。三条河流，连同Kaidu-Konqi河的水，提供较低达到主流通过库塔主要运河，被称为“四古城(歌曲，1999)(图1)。
3、数据和方法
3。1数据来源
本文使用的数据收集从水资源公报的新疆塔里木河流域2002年，新疆统计年鉴1955 - 2005(新疆统计局，2005)，包括基本的情况的四个古城和主流塔里木河和5个县在塔里木河盆地，如人口、土地面积、平均年度降水、水资源总量、总供水等等。评估因素的值进行计算从原始数据。此外，该指数各个评价因子的分类确定通过咨询其他评价标准的水资源(王et al ，2005；徐，1993)。
3。2模糊综合评价模型
给两个有限组U= [u1， u2，…， um]， V= [v1， v2，…，vn]，U 代表了集合由所有的评价因素；V 代表集合组成所有的备注成绩；rij 是判断的评价结果因子ui 备注vj ，所以判断决策矩阵m 评价因素如下(王et al 。，2005):在R 是模糊连接U ，V ，国际扶轮是模糊连接ui 诉如果每个的重量评价因子是一个=[a1，a2，…，是](一个是一个模糊的子类的U ，0≤≤1，人工智能ai 的总和是1)，一个模糊的子类V 可以解决通过应用合成操作模糊变换，它是综合评价结果:在B 代表一个模糊集合的模糊变换诉一个?R 变化成常见的矩阵计算，这是指在所有方向的因素很多，是吗适合多因素序列。计算可以描述如下:
??
????????=∑=ij i b r a m i j 1,1min 3。3选择和分级评估因素
有许多因素影响水资源容量。为了选择合理的指标体系和评价水资源的承载能力塔里木河流域科学，它是必要的选择几个指标可以反映水资源条件、开发利用情况，供给和需求之间的关系，而生态环境状况良好。根据评估指标体系的中国(黄和马，1990)，我们使用灰色关联度分析方法(秦et al 。，2000年)和选择6个指标从14个指标和添加引用指数(表1)水资源承载力评价塔里木河流域。的使用效率水资源作为参考指标。
表1结果灰关联分析
评价指标关联度结果
灌溉耕地的比例
水资源的利用程度
供水模数
需水模数
工业用水重复利用
GDP增长速度
人口增长的速度
GDP弹性模量
人均生活用水
人口密度
人均实际供水
年降水量
生态用水比例
水资源的利用效率参考指数选择
七个评价因素已被选定在表1中包括使用水资源的效率(u1)率(可用水资源供水总)；水资源的利用程度(u2)率(供水水资源总值)；供水模数(u3)率(供水土地面积)；水需求弹性模量(愉快的)(比水需求的土地面积)；人均国内水(u5)(国内水的比例量每天占人口总数)；人均实际水供应(u6)(供水的比率占人口总数)；年降水量(得以签署)(降水相同的年)。这七个因素有一个高的影响水资源的塔里木河流域和发挥伟大的角色在水资源承载力评价的分水岭。
咨询其他评价标准的水资源(徐，1993)，我们定义了三个等级的意义七个评价因素对水资源承载能力在塔里木河流域。索引列出的每个年级每个因子在表2。V1代表了最糟糕的情况，这表明，水资源承载能力已经接近充分和更多的利用水资源将导致水资源短缺和环境恶化；v3代表最好的情况，这说明水资源仍有巨大的潜力和学位水资源的利用和开发的规模是小的。v2和v3之间是v1，这表明，水资源开发规模利用已达到一定程度，但是还是有一定的开发利用潜力。
为了反映水资源的情况承载能力更好，成绩0 - 1分布对v1 v3:α1 = 0。05，α2 = 0。5，α3 = 0。95(表2)。在这种方式，影响程度的评价因素水资
源承载能力可以反映定量。等级越高，会有更大的水资源开发潜力。
综合评价时，我们计算从αα综合品位
j 和bj 在B 矩阵，使用下列方程(Min et al 。，2004):
k
j j j k j j b b 31
31
==∑∑=αα j α代表j v 的品位。根据情况在干旱区，k = 1(徐，1993)。很明显，更高的α越大，潜在的水资源承载能力将。
3.4计算判断矩阵
通过分析，显而易见，评估因素U =[u1，u2，…，嗯)相对应的总数言论V =[v1、v2，…，vm)，和rij 法官矩阵R 是会员功能任何因素相应的ui 任何年级vj ，返回对象的值，可以通过比较计算的实际值的每个评价因素的分类指数相应的因子(表2)。
为了消除缺陷的细微差别值在每个年级和跳跃现象存在在不同的评价等级，需要处理模糊隶属函数，并让所有成绩交通顺利(黄和马，1990)。至于v2而言，在中点的隶属度为1，在双方隶属度是0。5，和价值下线性的中点为双方。作为据v1和v3而言，如果距离的关键值是更长，隶属度会更高，如果它是在临界值，隶属度的两个边缘将0。5。根据这些规则，方程每一个隶属度计算可以构造。如果关键的价值v1和v2是k1，关键v2和v3的价值是k3，和价值的v2是k2，k2 =(k1 + k3)/ 2。例如，对于水的利用效率u1(资源)，k1 = 75%，k3 = 50%，k2 = 62。5%。
关于评价因素u1，u2，u3，愉快，u5，方程每个成员函数(μvj(ui))可以表示为如下:
当计算u6，得以签署，必须改变
“≥”到“≤”，改变“<”“>”方程(5)-(7)。
4结果和分析
根据形势的水供应和需求不同的流(表3)，其他的差异
相关因素，结合地方主义，我们评估水资源的承载能力整个流域全面分析的
基础上五个县的巴音郭楞蒙古自治州，克孜勒苏阿克苏、喀什和和田。
基于自然、社会经济条件和水资源开发的现状，开发程序的塔里木河流域，依据在2002年的基本数据，我们评估使用效率水资源、水的利用程度资源，供水模数，水的需求模量、人均生活用水，人均实际供水、年降水量(表4)。从各个评价因子的值在表3中，隶属度rij可以推算方程(2)-(4)，在这种ri1 = uv1(ui)，ri2 = uv2(ui)，ri3 = uv3(ui)。在考虑的影响程度每个评价指标对水资源承载能力和相交的不同的索引，每个评价因素被赋予不同的权重指的是水资源评价标准在中国各个评价因子的权重，可以得到通过层次分析的方法，即=(0.2 0.15 0.1 0.1 0.15 0.2 0.1)。基于以上，R，最后评价矩阵的水资源承载能力可以通过使用方程B=A﹒R。例如，综合评价巴音郭楞蒙古自治州在2002是如下:
同样的，综合评价结果在其他县的水资源和整个流域在2002年可以发现(表5)，bj的矩阵B的结果effectsjointly各个评价因子。基于矩阵的bj B和方程(1)，水资源综合评价结果承载能力的塔里木河流域在2002年可以被计算。
表5所示，bj的隶属度到v2是相对较高的，但隶属度的北京对v1和v3相对较低。从结果我们可以看到，当前水资源开发利用塔里木河流域已达到一个相对高的程度。因此，急需利用水资源有效地和重视节约用水资源在经济发展和环境在该地区的保护。对于每个县的塔里木河流域，水资源承载能力阿克苏和喀什不容乐观，他们的综合成绩分别为0.438和0.454。隶属度进行综合评价结果v1是高，分别为0.308和0.313，但是隶属度进行综合评价结果到v3只是分别为0.171和0.210。因此，水资源开发的潜力是低的。然而，克孜勒苏的情况更乐观，综合等级是0.620，和会员程度的评价结果对v1是0.241，但隶属度的评价结果作为高v3是为0.507。很明显，水的资源潜力县是相对大，水的资源仍然可以维持经济发展和环境保护在未来。巴音郭楞蒙古自治州和和田是介于以上两个末端。根据分析情况水资源的开发利用每个县，比总供水总水资源是分别为86.65%及90.36%阿克苏的流域(阿克苏地区)和莎车县河流域(喀什地区)，在那
里水资源开发利用程度高达59.70%和88%。他们都是高于巴音郭楞蒙古自治州和和田。然而，利用效率水资源和水资源开发程度在克孜勒苏和利用率分别为4.63%和 1.90%，在水资源开发的潜力是巨大的。通过以上讨论，我们可以说，评估结果符合实际情况。
5结论和讨论
摘要本文评价水资源承载能力通过一个模糊综合评价模型。结果表明，综合品位塔里木河流域是0.508，和当前的水开发利用已达到一个相对高学位，只能有一个非常有限的剩余的水承载能力。综合等级的阿克苏和喀什分别为0.438和0.454，目前的水资源开发利用已达到一个相对高学位，只能有一个非常有限的剩余水资源承载能力。综合等级的克孜勒苏高达0.620，和水资源能力要高得多。巴音郭楞蒙古自治州的情况和和田介于上述两种四肢。为了减少水资源危机在塔里木河流域和缓解冲突生态和经济剥削之间的水资源，迫切需要采取一些基本措施促进水资源承载能力如下:
至于喀什而言，那里的利用率水资源的程度高达88。0%，这是时间加强农田工作，鼓励和引导大多数农民发展节水灌溉，提高水资源的利用效率。
阿克苏地区的，针对的问题老化的灌溉项目，低标准的水库建设，不完善的功能和非理性的项目安排，必须贯彻节约用水灌溉，提高灌溉保证速度和使用水资源的效率。
有一些潜在的水资源开发在巴音郭楞蒙古自治州和和田地区，但剥削率很低。因此，一些措施应该是采用包括合理开采地下水和使用地表水足够。此外，它isurgent处理生产之间的关系水、生活用水和生态用水正确根据社会经济发展的需求和生态环境。
至于克孜勒苏，一些进步的水资源保护已经取得了。然而，串行严重的问题关于水资源利用和剥削仍然存在，比如浪费水资源，低使用系数的灌溉用水。因此，一些基本的应采取的措施包括节约用水资源，加快建设处理系统城镇污水，保护水供应源在城市和农村地区。
引用
陈Yaning，徐Zongxue，2004。可能的影响全球气候变化水资源的塔里木河在新疆。科学在中国(D)，34(11):1047 - 1053。(在中国)
陈Yaning，张，朱《et al。2004。分析在生态效益的流输水到干涸的河流的下游的塔里木河、中国。科学在中国(D)，47(11):1053 - 1064。
陈Yaning，Zilliacus H，李Weihong et al。2006。地下水水平影响植物物种多样性沿下游的塔里木河、中国西部。干旱环境杂志》，66(2):231 - 246。
Falkenmark M，Lundqvist J，1998。对水安全:政治决心和人类适应至关重要。自然资源论坛，21(1):37 51。
哈里斯乔纳森米、1999。承载能力在农业:环球和地区的问题。生态经济，129(3):443 - 461。
黄生态园，马Dianzhen，1990。分析法的区域水资源供给和需求。南江:河海大学出版社。(在中国)
李Lijuan，郭Huaicheng，陈兵et al。2000。水资源柴达木盆地的支撑能力。环境科学、21(2):20 - 23日。(在中国)
马Jinzhu，2000。地下水演化及其影响脆弱的生态环境在南部塔里木盆地边缘。杂志沙漠研究、20(2):145 - 149。
马Jinzhu，高Qianzhao，1997。水资源系统andeco-environmental问题在内陆流域的干旱中国西北。土地资源和环境杂志》，11(4):15 - 21。(在中国) 毛晓惠，2001。可持续利用的研究策略塔里木河流域水资源。旱地地理，24(2):136 - 140。(在中国)
Miloradov R M，Cukic Z，1995。水资源评估基本的工具，用于可持续和环保河流域管理。水科学与技术，32(5 - 6):45 53。
Min Qingwen，Yu)，2004年，章子怡李建欣。基于模糊水资源承载力评价及其应用。研究水土保持，11(3):14 - 16。(在中国)
秦沼泽，张Xiwang剑锋，2000年，刘翔。综合评估水资源承载力的根据模糊分析方法。期刊的水资源和水工程、17(1):1 - 6。(在中国)
Rijiberman J，2000。不同的方法来评估设计可持续的城市水系统的管理。环境影响评估审查，129(3):333 - 345。
施正荣Yafeng，Yaoguang屈原，1992。水资源能力和合理利用乌鲁木齐河流域。北京:科学出版社。(在中国)
歌渔洞，1999。研究水资源与生态对塔里木河、中国。乌鲁木齐:新疆人民
出版社。(在中国)
小王Jiaji，姚2000年3。评估生态承载黑河流域的能力。研究环境科学、13(2):44 48。(在中国)
小王雪泉，陆气，李，2005年刘保国。模糊综合评估水资源承载力在青海省。沙漠研究杂志》上，25(6):944 - 949。(在中国)
新疆Statistal局，2005。新疆统计年鉴1995 - 2005。北京:中国统计出版社。(在中国)
徐Jianhua陈，李Yaning Weihong et al。2008。长期趋势和分形的年径流过程的主流塔里木河。中国地理科学，18(1):77 - 84。DOI:10。1007 / s11769 - 008 - 0077 - 6
徐Youpeng，1993。一个研究的综合评价水资源承载力在干旱的所有案例研究在新疆和田河流域。期刊的自然资源，8(3):230 - 234。(在中国)