区域洪水资源利用竞争性评价及合理配置研究

从区域洪水发生规律、洪水资源利用方式特征以及区域水资源开发利用原则等角度，系统分析区域洪水资源利用竞争性内涵；根据区域洪水资源利用的层次性特征，以子区域洪水资源利用和单项洪水资源利用措施为对象，在归纳现有防洪水库、蓄滞洪区及河渠槽蓄等洪水利用风险及效益计算方法的基础上，研究分析区域洪水资源利用的综合风险和效益评估方法。提出区域洪水资源利用效率测度表征方法；依据可持续性准则、系统性准则、安全性准则、有效性准则和公平性准则等内涵，构建区域洪水资源利用竞争性评价的指标体系；建立基于数据包络分析、多指标评价法、层次分析法以及改进功效系数法的区域洪水资源利用竞争性评价模型。研究区域洪水资源合理配置的基本原则、目标及其理论框架，以洪水资源利用的工程措施和非工程措施为条件，建立区域洪水资源合理配置分析的数学模型及其求解技术方法。

流域洪水资源利用过程中不同区域间以及洪水资源利用方式之间相互作用关系的失衡，将导致社会、经济和生态环境等方面的损失，阻碍流域水资源可持续利用战略的实施，因此，区域洪水资源利用的竞争性分析与评价，以及区域洪水资源的合理配置分析，对有效开发利用区域洪水资源，提高水资源利用率，促进流域或区域社会经济与生态环境协调发展具有重要的现实意义。研究项目从区域洪水发生规律、洪水资源利用方式特征以及区域水资源开发利用原则等角度，系统分析区域洪水资源利用竞争性内涵。根据区域洪水资源利用的层次性特征，以子区域洪水资源利用和单项洪水资源利用措施为对象，在归纳现有防洪水库、蓄滞洪区及河渠槽蓄等洪水利用风险及效益典型计算方法的基础上，研究分析区域洪水资源利用的综合风险和效益评估方法。依据可持续性准则、系统性准则、安全性准则、有效性准则和公平性准则等内涵，构建区域洪水资源利用竞争性评价的指标体系；并根据此评价指标体系，运用改进功效系数法（IECM）建立区域洪水资源利用竞争性评价模型，其特点是针对单一线段功效函数难以客观反映功效系数与指标间的变化关系，提出以指标属性与功效系数实际关系分析为基础的多段折线型改进功效系数计算方法。从区域洪水资源利用效率测度表征内涵角度，分别以洪水资源利用所承担的风险和所承受的淹没损失，以及区域洪水资源利用的综合风险值和洪水资源利用投资力度作为输入，区域洪水资源利用的产出效益和洪水资源利用潜力作为输出，将不同洪水资源利用措施方案和区域洪水资源利用子区作为决策单元，建立基于数据包络分析法（DEM）的区域洪水资源利用竞争性评价模型。选择海河流域北三河流域为特定研究区域，分析洪水资源合理配置的基本原则、目标及其理论框架，以洪水资源利用的工程措施和非工程措施为条件，建立了区域洪水资源利用潜力配置分析的两阶段模糊数学规划模型及其计算方法，以实例分析演示了在已有常规水资源合理配置策略条件下，运用所建立的模型求解区域洪水资源利用潜力合理分配方案的步骤。实例研究过程与成果表明，上述指标体系、评价模型以及相关计算方法对区域洪水资源利用竞争性分析、洪水资源合理配置和洪水资源利用综合风险评估等具有普遍的适用性，可构成区域洪水资源开发利用决策支持的技术手段。