水资源承载力和水环境承载力概念分析论文
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篇1：水资源承载力和水环境承载力概念分析论文
水资源承载力和水环境承载力概念分析论文
环境承载力又称环境承受力或环境忍耐力，是指在某一时期，某种环境状态下，某一区域环境对人类社会、经济活动支持能力的限度。环境承载力是可持续发展的内涵之一，其很重要的一个方面就是要求以环境与自然资源为基础，同环境承载能力相协调，人类的活动必须保持在某一区域承载力的极限之内。水是人类生存和经济建设最基本的环境要素，某一区域的水量多少和水质好坏决定了该区域可利用的水资源条件的优劣。因此，研究环境承载力时，常用水资源承载力和水环境承载力来描述人类生活生产等活动对自然环境的耐受极限。
1概念的提出
20世纪80年代，“可持续发展”一词随着关于人类未来的报告———《我们共同的未来》的问世而被提出，以持续发展为基本，这份纲领性文件探讨了人类发展的经济、社会、环境问题。为实现可持续发展这一目标，人们开始意识到，对资源的开发利用和污染浪费不应超过环境自身的可承载水平。这一观点在各个国家取得了普遍认可，并制定相关约束条款对水环境进行保护改善。我国科学技术委员会发的《环境技术政策》中提出，在城市开发建设中，需做到经济发展的同时环境影响最小，将其控制在环境可承载的限度内。尽管科学界早就提出了环境承载力这一概念，但起初对它的定义，内容和研究方法都不明确，产生了对环境承载能力不同的理解。国内水环境承载力研究起步较晚，其理论分析、量化方法、模拟模型研究多样。起初多从水资源角度着手，循着可持续发展的方向，对水资源能够容许社会、经济、人口发展规模能力量化方法进行分析研究。此后，学者们对水环境的研究不再只局限于水资源方面，也开始了对水环境承载力的研究。，崔凤军在《城市水环境承载力及实证研究》中借助模拟手法进行水环境承载力相关实证研究，认为城市水环境承载力抽象表示了水生态系统的结构功能，可将其作为城市经济发展与水环境适配程度的衡量指标。崔树彬将水环境容量表述为水环境的承载力。直到，汪恕成在《水环境承载力分析与调控》中对水环境承载力与水资源承载力两者概念进行了比较说明，其对两者概念的严谨阐述得到了学者们的普遍认同。
2基本概念
水资源承载力是指某一地区的地表和地下水资源在保证正常的社会物质生活水平下，供给工农业生产、生态环境保护等用水的最大能力，以及水资源所能持续供养的`人数量。水环境承载力指的是在某一时期、某一环境质量要求、某种状态或条件下，某流域（区域）水环境在自我维持、自我调节的能力和水环境功能可持续正常发挥的前提下，所支撑的人口、经济及社会可持续发展的最大规模，也就是通常所说的水环境容量、水环境（水体）纳污能力、水环境容许污染负荷量。
3研究方法的差异
水资源承载力评价定量方法很多，如模糊综合评价法、主成分分析法、系统动力仿真模型、多目标决策分析法等。模糊综合评判是在设置影响水资源承载力单要素的基础上，确定评判集合和权重，然后通过评判矩阵对影响水资源承载力的多因素作出评价。影响水资源承载力的因素很多，涉及到水资源系统的各个方面，一般涉及的因素主要有水资源可利用量（包括地上和地下资源量）、人均供水量、区域用水结构、生活用水定额、灌溉亩均用水量、万元GDP用水量、不同行业用水定额、生态需水量等等。水环境容量计算模型通常采用的有3种，包括零维模型、一维模型、二维模型。影响水资源承载力的因素较多，总体上受到水环境质量标准、水环境自净能力、区域或流域的水资源量、一定时期污染治理水平等因素的影响。
4区别与联系
从本质上分析，水资源承载力就是从用水的角度来讲，水资源能够支撑经济发展到什么程度。要分析水资源承载力，必须考虑生态用水、工业用水、农业用水和生活用水等方面。在不同的社会发展时期，社会经济发展水平不同，科技水平不同，开发利用水资源的能力亦不同，水资源的利用率也不同；用水定额不同以及人均对水资源的需求不同，从而单位水资源量的承载力也不同。从空间角度讲，不同区域的水资源量、水资源可利用量、产业结构、经济基础、生态需求等方面存在差异，水资源承载力也可能不同。水环境承载力是从污水排放的角度来讲，指水体能承受多少排放物。从本质上说，水环境承载力是表征水环境系统的一个客观属性，是水环境系统与外界物质输出输入、能量交换、信息反馈的能力和自我调节能力的表现，它体现了水环境与人类社会经济发展活动之间的联系。当人类的行为活动超越了这个限度，水环境系统的结构和功能将会发生质的变化，从而影响人类的生存和发展。反映在环境方面，就是要求达到一定的水环境质量标准，满足水体纳污能力，也就是污染物容量。另外，水环境承载力是相对于压力而言的，水体自我维持、自我调节能力和纳污能力是水环境承载力系统中的支撑部分，社会可持续发展过程中所形成的污染就是水环境承载力系统中的压力部分。水资源承载力和水环境承载力是相辅相成、紧密相联的。研究水资源承载力时，首先要保证基本生态用水量，然后再去分配社会用水，比如农业用水、工业用水、生活用水、其他用水等。而社会用水指标的确定，又与生产用水和生活用水的排放直接相关的，这就不可避免的涉及到水环境承载力的内涵。于是就形成了水资源承载力和水环境承载力的复合关系，即当确定一定区域或流域的水资源承载力时，分配了用水指标后，并且产生的污水又回到水体的时候，同时要计算出水体能不能承受已排入的污染物量。也就是说，在研究水资源承载力的同时必须分析水环境承载力。
5结束语
研究一定区域的水资源承载力和水环境承载力，是判断在一定时期内水生态系统与区域经济建设、人口发展的协调程度的依据，有助于为城市经济、人口发展制定科学规划，为调整区域产业结构使水资源达到最优配置提供参考，也对合理制定水环境保护措施，改善城市水环境质量具有重要意义。水资源承载力和水环境承载力的探索研究，对实现城市社会经济可持续发展具有现实的推动作用。
篇2：虚拟水视角下的水资源承载力分析论文
虚拟水视角下的水资源承载力分析论文
摘要：为研究华北地区水资源的可持续发展能力，引入虚拟水作为评价华北地区水资源承载力的评价指标，探讨虚拟水战略的适用性及与水资源承载力的关系。以水资源总量、总供水量、年降水量等13个因子作为水资源承载力评价指标，运用主成分分析法对华北地区的水资源承载力进行综合评价。结果表明：影响水资源承载力的驱动因子主要为经济、人口和水资源及虚拟水净流量；华北地区水资源承载力处于波动上升的趋势；虚拟水是影响水资源承载力的重要因子，但虚拟水的引入不会改变水资源承载力的总体变化趋势。
关键词：水资源承载力；虚拟水；虚拟水战略；主成分分析法
地球上淡水资源仅占水资源总量的0.75%,全球现有12亿人面临中度到高度缺水压力，80个国家水源不足，20亿人饮水得不到保障。我国是一个严重缺水的国家，水资源时空分布不均匀，大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只占南方的1/4,从可续发展战略角度考虑，区域发展必须考虑水资源的承载能力。20世纪末，水资源安全问题已经引起世界各国政府的高度重视，水资源安全也随之成为各国水资源研究的前沿热点。20世纪80年代初，联合国教科文组织提出了资源承载力的概念，80年代中后期水资源承载力的研究作为可持续发展研究和水资源安全战略研究中的一个基础课题被提出来。国外对水资源承载力研究较少，基本被纳入可持续发展理论中。我国对水资源承载力的研究最早是在1985年，以施雅风院士为首的新疆水资源软科学课题研究组提出了水资源承载力的概念，对新疆的WRCC和开发战略对策进行研究，随后一些学者从不同角度提出了水资源承载力的概念。对水资源承载力的研究主要集中在流域研究、地区研究、城市研究；对水资源承载力的研究方法主要有常规趋势法、模糊综合评价法、主成分分析法、系统动力学方法、多目标决策法等。目前，已有少数学者将水资源承载力与虚拟水理论相结合进行研究，但其研究处于探索阶段，研究成果较少。
虚拟水由英国学者Allan于1993年首次提出，并将其定义为生产农产品所需要的水资源量；他又对这一概念进行了扩展和完善，将其定义为“生产商品或服务所需要的水资源量”.20程国栋院士首次将虚拟水理论引入国内，并以中国西北4省为例探讨了虚拟水战略以及实施虚拟水战略的对策建议，随后虚拟水战略研究在国内展开。虚拟水战略是水资源和水资源安全研究的创新领域，初步应用在解决我国水资源短缺与粮食安全及水生态环境等问题中。虚拟水和虚拟水战略的研究在我国尚处于初级阶段，虚拟水战略在我国的实际应用还存在许多问题，目前将其应用到现实并与水资源相关领域研究的结合也不多见，多属于定性论述和概念介绍，亟待进行深入研究。
虚拟水战略和水资源承载力均是水资源安全与水资源管理研究领域的`热点和难点。水资源承载力评价指标一般选取与资源、环境、社会、经济、生态等相关的指标，在资源中一般选取水资源的自然状况和开发利用程度，虚拟水是水资源开发利用程度的体现，因此本文将虚拟水作为水资源承载力的评价指标，考察虚拟水对水资源承载力的影响程度。
水资源承载力评价指标的选取通过水资源承载力的概念分析，水资源承载力最终要以一定的人口总量规模为落脚点，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性循环发展为条件，经过合理优化配置，对该地区社会经济发展的最大支撑能力。因此，可将影响水资源承载力的主要因素归纳为：资源、环境、社会、经济、生态等。笔者拟从水资源状况及开发利用程度、消费水平与结构、人口和生产力4个方面选取具体评价指标：由于自然地理条件的不同，水资源的数量、质量及对其开发利用程度也不同，文中选取水资源总量（X1,108m3）、总供水量（X2,108m3）、年降水量（X3,108m3）、地表水量（X4,108m3）、农业用水量（X5,108m3）、工业用水量（X6,108m3）、生活用水量（X7,108m3）、虚拟水净流量（X8,108m3）作为水资源状况及开发利用程度具体评价指标；在社会生产能力确定的前提下，水资源承载能力的大小受消费水平及结构的影响，因此选取城镇居民消费水平（X9,元）、农村居民消费水平（X10,元）作为消费水平与结构的具体评价指标；人是社会生产的主体，水资源承载能力也包括承载人的能力，因此选取总人口（X11,104人）作为人口的具体评价指标；在不同生产力水平下利用单位质量的水可生产不同数量及质量的工农业产品，因此，在研究某一地区或区域的水资源承载能力时要估测现状与未来的生产力水平，选取地区生产总值（X12,108元）和固定资产投资额（X13,108元）作为生产力的具体评价指标。
水资源承载力评价方法笔者采用主成分分析法对华北地区水资源承载力进行客观评价，主成分分析是将许多相关性很高的变量转化成彼此相互独立的或不相关的变量，可以在尽可能保留原始变量信息的基础上降低变量的维度。因此，主成分分析法可以把影响水资源承载力的多个因子，用少数几个相互独立的主成分的线性组合来反映原有多个因子的绝大部分信息，表达不同时段水资源承载力的状况。
运用SPSS19.0统计软件对数据资料进行分析，主成分分析的一般步骤如下：
a.为排除量纲和数量级的影响，首先对原始数据进行标准化。通过Analyze→DescriptiveStatis-tics→Descriptive对话框来实现。
b.计算标准化后的样本相关矩阵，并求相关矩阵的特征值（取特征值大于0.8），并计算其累计贡献率，按累计贡献率大于或等于85%的原则确定主成分数（利用Analyze→DataReduction→FactorA-nalysis来完成）。
c.用主成分载荷矩阵中的数据除以主成分相对应的特征值开平方根得到两个主成分中每个指标所对应的系数（利用“Transform→ComputeVaria-ble”对话框），然后将得到的特征向量与标准化后的数据相乘，就可以得出主成分即得分表达式。
d.以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重计算主成分综合模型。
实证研究研究区域概况及数据来源本文以华北区域为研究区域。华北区域包括北京、天津、河北、山西和内蒙古，位于我国大陆北部，介于北纬32°~42°之间，东经110°~120°。区域气候具有明显的季风特征，处于北温带。该区域四季分明，降水集中在夏季，雨量偏低，并且夏季降水量总体呈下降趋势，但极端降水天气发生的次数并没有减少，强度也呈增加趋势。
本文所采用的数据资料均来自《中国统计年鉴》（-）、《水资源公报》（-），并经过计算整理获得；虚拟水净流量主要参考文献。华北地区水资源承载力的评价结果及分析在表1中选取了总降水量、人口、消费结构等13个指标，并应用SPSS19.0软件进行主成分分析得到水资源承载力驱动因子的相关系数矩阵（表2,表3）及其特征值和贡献率（表4,表5）。由表4和表5可知，所选取的因子均存在一定的相关性。由表4可以看出，前3个主成分累积贡献率达到90.875%;由表5可以看出，前4个主成分的累积贡献率已达93.818%.因此，第一组数据中，有3个主成分（F1、F2和F3）较全面地反映了影响华北地区水资源承载力变化的驱动因子；第二组数据中有4个主成分（F'1、F'2、F'3和F'4）体现水资源承载力的年际变化趋势。
由表8和表9可以看出，水资源承载力得分既有正值又有负值，正负并不能代表水资源承载力的真实水平，而是表示水资源承载力在所选取时间段内的相对位置，正值表示高于该时段内的平均水平，负值表示低于该时段内的平均水平，综合得分越高说明水资源承载力越大，反之越小。
由表8可知，F1与F'1的得分在2000-20呈逐年增加的趋势，表明影响水资源承载力的主要因素是经济发展水平，随着经济的发展，科技水平逐渐提高，对污水回收处理能力得到显着增强。北京市利用再生水为2.6×108m3,为3.6×108m3,预计到将利用再生水8×108m3.人口作为持续增长的外部因素也影响着水资源承载力，但从表7可以看出，人口的增长使得生活需水不断增加，水资源污染不断加剧，给水资源承载力造成了更大的压力。
F2与F‘的得分没有明显的规律性，主要是因为第二个主成分受水资源的自然状况影响，自然条件没有固定的规律，导致降水量与地表水量也没有固定的规律，因此，第二主成分主要受自然条件影响。
F3与F’的得分主要受总供水量影响，总供水量多的年份分值较高，总供水量低的年份分值相对较低。华北地区的总供水量，除本地区水资源供给外，还来源于引黄入晋的外调水，外调水对该成分也有较大的影响。
F'4的得分主要是受虚拟水净流量的影响，华北地区是虚拟水净调入区，在人口逐年增加，粮食需求随之增加的状况下，农业需水却在逐年减小，主要是虚拟水贸易的影响，虚拟水的调入缓解了当地的水资源压力，刘博等认为实施虚拟水战略是提高北京水资源承载力的重要途径。但事实上虚拟水战略不会因水资源承载力的大小而发生变化，仅是水资源承载力的评价因子。
华北地区在内的得分呈波动增长趋势，说明华北地区水资源承载力状况有所好转。年、20、、和年水资源承载力总得分均为正值，除年外，总得分F均高于F';而、20、、和20水资源承载力均为负值，除20外总得分F‘均高于F.由此可以看出，当总得分为正值时，即在水资源压力逐年转好的情况下，虚拟水的调入调出对水资源承载力影响不是很大，而当水资源承载力为负，即水资源承载力压力较大时，虚拟水则成为主要的影响因素之一，调入量越多水资源承载力越大可以减缓水资源压力，相反输出则会增加水资源压力。
由此可以证明，虚拟水战略在仅考虑水资源的前提下适用于缺水地区，而对水资源富足地区的水资源承载力影响不大。但由于本文选取的主成分分析法的特性，仅能说明虚拟水净流量在不同年份对水资源承载力的重要程度，并不能因此说明年后虚拟水净流量就不影响水资源承载力，因此，笔者通过对比分析水资源承载力的主成分数，揭示虚拟水净流量是其主要的影响因子。
结论
a.应用主成分分析法对华北地区的水资源承载力进行综合评价，通过结果分析，影响水资源承载力的驱动因子主要为：经济发展、人口和水资源及虚拟水净流量，经济发展因子的贡献率居各主成分之首，是对当地水资源承载力影响最为关键的因子。
b.华北地区水资源承载力处于波动上升的趋势，水资源的自然属性维持着资源禀赋的稳定性，南水北调与引黄入晋为华北地区的经济发展提供了一定的支撑作用，缓解了区域内的用水矛盾，因此，为缓解水资源的供需矛盾，该地区必须高效开发利用水资源。
c.将虚拟水理论引入到水资源承载力评价中，可看出虚拟水也是水资源承载力的重要影响因子，但虚拟水的引入不会改变水资源承载力的总体变化趋势，只会在水资源承载力低于多年平均水平时，缓解水资源压力，而在水资源承载力高于多年平均水平时，虚拟水对水资源承载力的影响则不大。并可以证明虚拟水战略的适用性是有局限性的，在不考虑社会因素的影响下，首先，虚拟水战略仅适用于缺水地区，可以改善缺水地区的水资源压力；其次，在缺水地区虚拟水战略的适用性受到水资源承载力的限制，随着时间段变化，水资源压力得到缓解，水资源承载力高于多年平均水平时，虚拟水战略的适用性减弱，虚拟水对水资源压力的缓解作用减弱，影响水资源承载力的首要因素还是经济发展因子。因此，在解决我国水资源短缺和时空分布不均时，在实施虚拟水战略的同时，必须配合节水措施、调水战略、经济结构调整战略等手段，提高用水效率、提高工程蓄水保水能力等措施实现水资源承载能力的提高。
d.亟须建立生态补偿机制，补偿缺水地区虚拟水净流出的生态成本，从而促进虚拟水贸易的可持续性，避免虚拟水输出区域经济发展滞后，生态遭到破坏等问题。
参考文献：
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篇3：廊坊市区域现状水资源承载力分析
廊坊市区域现状水资源承载力分析
摘要：从水资源承载力的定义出发,在现有研究成果的.基础上建立了区域水资源承载力评价多目标优化模型,并给出了简化条件下的简便解法.采用文中所给出的水资源承载力评价模型,按现状生活水平和小康型生活水平两种情况进行了廊坊市区域现状水资源承载力计算.计算结果表明,就现状生活水平和经济结构而言,廊坊市社会经济发展规模明显超出了水资源的承载能力,提高用水功效,特别是提高农业用水功效,以及调整经济结构是提高水资源承载力的有效途径.作 者：赵国华 翟国静 何平 苏永军 畅金元 郭慧娟 ZHAO guo-hua ZHAI Guo-jing HE Ping SU Yong-jun CHANG Jin-yuan GUO Hui-juan 作者单位：赵国华,ZHAO guo-hua(廊坊市供水总公司,河北,廊坊,065000)翟国静,苏永军,郭慧娟,ZHAI Guo-jing,SU Yong-jun,GUO Hui-juan(河北工程技术高等专科学校水利工程系,河北,沧州,061001)
何平,畅金元,HE Ping,CHANG Jin-yuan(河北省廊坊水文水资源勘测局,河北廊坊,065000)
期 刊：水土保持研究 ISTICPKU Journal：RESEARCH OF SOIL AND WATER CONSERVATION 年，卷(期)：2009, 16(1) 分类号：X331 关键词：水资源 现状承载力 最大人口 配水系数 用水功效系数 经济结构篇4：宿迁市水环境承载力的分析与思考
宿迁市水环境承载力的分析与思考
近年来,随着经济社会的发展,水资源的利用量逐年增加,与此同时污水排放量也在同步增加,而污水处理能力与污水排放量不相匹配,再加上管理上的问题,河湖的水体污染十分严重,已成为区域经济社会可持续发展的'主要制约因素.水环境作为经济社会系统存在和发展的基本要素,其承载能力状况对地区发展起着重要作用.
作 者：王飞 翟鹏飞 许广东 叶兴成 王桂娟 作者单位：宿迁市水务局,223800 刊 名：江苏水利 英文刊名：JIANGSU WATER RESOURCES 年，卷(期)： “”(12) 分类号：X3 关键词：篇5：基于季节调整的水资源承载力不确定性分析
基于季节调整的水资源承载力不确定性分析
为了更好的反映水资源情况与人类生活的关系,提出了新的水资源承载力计算公式作为衡量指标,并分析了水资源承载力的不确定性.提出季节调整方法处理水资源承载力,以1991～广州流溪河某控制断面的实测数据为例,分析了季节调整后水资源承载力的变化规律与发展趋势,并做出的水资源承载力预测值与实测值对比.结果显示,该断面水资源承载力具有显著的`趋势性和季节性,预测结果符合实际情况.说明季节调整方法应用于水资源承载力的分析预测具有准确性和有效性.
作 者：熊樱 曾光明 黄国和 李忠武 焦胜 XIONG Ying ZENG Guang-ming HUANG Guo-he Li Zhong-wu JIAO Sheng 作者单位：湖南大学环境科学与工程系,湖南,长沙,410082 刊 名：中国环境科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)： 25(z1) 分类号：X321 关键词：水资源承载力 不确定性 季节调整 预测篇6：水资源承载力理论及方法的思考论文
水资源承载力理论及方法的思考论文
摘要：人们生产生活是离不开水资源的，水资源同样也是最基础的资源，其承载力能对整个社会、经济，以及生态和环境的可持续性发展指标做出评价，判断水资源在其中所起的支撑作用，但是在进行水资源承载力评价时，要注意评价方法的选择。本文分析了水资源承载力理论和常用的方法。
关键词：水资源；承载力；理论；评价方法
水资源的匮乏问题已经影响了全世界的经济发展，在我国，西北地区是水资源缺乏较为严重的区域，这对当地经济发展有着一定的制约，我国现在亟需解决水资源问题。水资源承载力能对各个区域的经济发展前进以及自然生态的发展进行评价，尤其是缺水严重的地区，尽管这样，现在还没有系统的评价方法，有的评价方法也不实特别成熟，人们对其并不认可。水资源承载力的地域性、动态性以及系统性都比较复杂，使得在选择评价方法的时候有较大差异，加上各个地区的指标体系并不统一，所以评价方法也有较大差异，严重的还会有相反结果，所以相关学者要给出较为统一且规范的评价方法。
1研究思路和方法的'对比
有关水资源承载力的研究成果是非常少的，通常都将水资源承载力纳入到区域规划发展以及资源承载力中的，但国际上对水资源承载力的政策措施以及经济手段还是做了较为细致的研究，从目前来看，水资源承载力也终将成为人们重点的研究的对象。
1.1对比研究方案。
如果评价者在价值取向上有所不同，那么评价目的就必然会有差异存在，在研究归纳水资源承载力时，主要的方案有三种。第一种是供需平衡方案，这种方法主要是对各个发展水平不同区域以及相关部门对水资源渠需求度的研究，对各个区域水资源供需情况进行探讨。这个方案主要的评价目的就是分析水资源供给情况，并看其和经济社会发展需求能不能对应上。第二种是目标方案，这种方案主要对多个目标进行选取，然后对这些目标进行分析，得出影响目标的主要因素有哪些，或者探讨这些影响因素之间的关系，从而构建一个水资源模型，寻找出最优的化解方案，然后应用到不通过水资源情况以及不同策略方案中。这种方案主要的评价目的就是对的经济社会发展模式下，水资源承载力的最大限度是多少，能否满足其发展需求。第三种是指标方案，这种方案主要是对水资源承载力进行分析，选取影响其评价的多个指标，并对水资源承载情况水平进行评价。这个方案主要的评价目的就是将能够影响到水资源承载力的所有指标都反映出来的，并对其影响程度的差异性进行分析。
1.2对比研究方法。
对于研究水资源承载力的主要方法来说，一共可以分成最大承载规模以及最大承载能力两类。其中，最大承载规模类主要是对水资源所能承载的经济发展规模有多大进行评价，然后得出相应的结果，常用的评价方法有系统动力学法、常规趋势法等等。最大承载规模类的几种评价方法有一定的共同点，他们都能将水资源承载力的所具有的评价指标给反映出来，然后利用数学方方程去构建模拟指标，并通过多变量的不同数据将这些数学方程给合成在一起，最终将水资源所据有的最大承载规模进行评价。而最大承载能力类的评价方法中也有一些共同点的，他们能将水资源承载能力受到影响的各项指标给选取出来的，从而构建一个标准的指标体系，并以评价标准为参考，去对比各项指标，最后对水资源能承受的最大能力进行评价。这两类研究方法是相互呼应的，研究思路上也大体一致，我国研究水资源承载力的水平还处没有成型，只处在摸索阶段。对水资源承载力进行评价的时候，首先要对区域间的社会发展格局以及经济状况进行评价，然后将水资源承载的相关因素给分析出来，这些因素既包括确定性因素，也包括不确定性因素，在这个基础上才能配置水资源的实际需求，最后去合理地评价水资源的精准量化承载力。
2评价指标体系对比分析
水资源承载能力不仅与其系统自身特性有关，还取决于人类活动能力及意识形态，如科技进步、水资源利用效率、管理体制和法制建设等，这些因素在很大程度上影响水资源承载能力。构建合理的评价指标体系是公正评价区域水资源承载力的必要条件。当前关于指标体系的构建多偏于简单化、人为化，指标的选取不够规范和完备，很少有学者提出具体的筛选依据和指标体系框架，这就给水资源承载力评价带来诸多不确定性。水资源承载力评价指标体系的构建，从选取角度上考虑，包括承载对象角度和承载影响因素角度。从发展趋势上看，评价指标体系正由单一的水资源系统向水资源―经济―社会―生态―环境的复合系统协调方向发展。在构建水资源承载能力指标体系时，需要考虑以下原则:科学性、整体性、动态与静态结合性、定性与定量结合性、可比性、可行性原则、科学性和简约性原则等。另外还须充分考虑数据来源的现实可获得性。王友贞等提出水资源承载力可用宏观指标和综合指标来衡量，宏观指标从供需平衡角度描述水资源系统能够支持的经济和人口规模，综合指标反映水资源社会经济系统的承载状态和协调状况。选取的评价指标指标应简单明了且具有一定代表性，而这类指标往往是经过加工处理过的，常以百分比、人均、增长率、效益等表示。评价指标体系应是由相互关联的，易于量化的，水资源―――经济―――社会―――生态―――环境复合系统的发展指标因子构成的有机整体。构建合理的评价指标体系必须参照全国水资源供需分析体系，充分考虑到不同区域水资源自然条件及开发利用方式的差异，从不同侧面、不同层面选取代表性强、易于量化对比的指标。完备的评价指标体系可以准确即时的反映系统动态变化。
结束语
在评价水资源承载力的时候，是有诸多方面的因素涵盖在其中的，每种元素都是比较复杂的，这不光和水资源的供给条件有较大关系，还有社会经济情况有较大关系，所以在选择水资源承载力评价方法的时候，要考虑到各个区域整个方面的差异性，不能随意去评价。分析水资源在自然界和社会经济领域的循环规律是当前迫切需要解决的问题，尤其是气候变化下和人工调控条件下水足迹特点的研究更是当务之急。在此基础上，构建水资源承载力评价理论体系和统一其评价标准，可为实施水资源利用相关的评价指标提供参考，以确定评价的精准性。
参考文献
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篇7：基于五元联系数的湿地广义水资源承载力分析
基于五元联系数的湿地广义水资源承载力分析
水资源承载力研究是保护湿地工作的基础,可为合理地保护和利用湿地资源,实现湿地的可持续发展提供有益参考.集对分析是一种新的处理模糊和不确定问题的系统理论方法,五元联系数μ=a+bi+cj+dk+el是集对分析理论的拓展.运用此模型对洪河湿地水资源承载力进行了评价与分析,评价结果与熵权系数法的评价结果相一致,证明所建立的模型是科学合理的.,且集对分析五元联系数方法简便、实用.鉴于洪河湿地的实际情况,提出了相应的措施来提高湿地的水资源承载力.
作 者：阚宝珠 付强 宋族鑫 KAN Bao-zhu FU Qiang SONG Zu-xin 作者单位：东北农业大学水利与建筑学院,哈尔滨,150030 刊 名：水土保持研究 ISTIC PKU英文刊名：RESEARCH OF SOIL AND WATER CONSERVATION 年，卷(期)： 16(1) 分类号：P331 关键词：洪河湿地 水资源承载力 五元联系数篇8：钢筋网片不同位置的局压承载力分析论文
钢筋网片不同位置的局压承载力分析论文
混凝土局部受压是一种常见的受力现象，大量的存在于工程生产实际中。例如，柱体在结构承重中的不均匀受力，预应力结构的锚固端，大体积、大跨度结构的预应力张拉过程，基础承受的柱体或墙体的压力等等，每年由于混凝土局压问题产生的安全事故层出不穷。出于结构安全与施工成本的考虑，本文模拟在试件混凝土的不同位置植入不同直径的钢筋网片组增加强度，模拟出试块的破坏机理，以抵抗这种局压破坏的产生。通过进行与素混凝土试块的理论模拟的对比，得出最佳的钢筋网片的布置形式，以达到经济与安全共赢的新途径。
1素混凝土的局压模拟
1.1试块设计
局部受压，就是指构件受力表面仅有部分面积承受压力的受力状态。为了实现这一受力状态，本文采用Ansys有限元软件模拟，采用C30混凝土，取弹性模量为13585N/mm2，泊松比为0.2，断面为500mm X 500mm;高度为800mm;局压面取100mm X 100mm，受力形式为中心轴向受压，受力形式为均布荷载。为增加模拟的准确性，首先进行素混凝土的模拟，以获取局压直接作用在素混凝土时的极限承载力。
1.2素混凝土的模拟结果
通过对素混凝土的ansys模拟，我们得出素混凝土试块在局压作用下的极限承载力为39.2N/mm2的具体裂缝形式和云图。由图可分析出素混凝土在局压作用下，产生一条竖向贯穿裂缝;外边缘混凝土，即局压四周的混凝土并没有完全参与工作就已被裂缝贯穿。
2素混凝土内植入钢筋网片的模拟结果
为提高局压承载力，在试块中植入钢筋网片。模拟方式采用ANSYS分离法建模，采用素混凝土相同的`混凝土本构关系，钢筋的取弹性模量为00N/mm2，泊松比为0.3。实验模拟过程中，混凝土试块中裂缝开展被大幅度限制。为了寻找最优的钢筋网片植入位置，在素混凝土内距柱顶0mm，50mm, 100mm,150mm, 200mm, 250mm处植入,形式的直径为4mm的钢筋网片5片，植入的钢筋网片的问距为50mm .设置结束后开始模拟计算，求出极限荷载，然后将5片钢筋网片整体向下平移50mm，重复累加平移并模拟计算，最后模拟出钢筋网片位置与极限承载力的曲线关系，然后轮次更换钢筋网片直径为6mm; 8mm重复模拟。做出整体模拟曲线。由于ansys裂缝开展图形模糊，用cad模拟绘制如下，其中在钢筋网片距顶部为0mm;50mm时的试块裂缝情况如图80距顶部为100mm;150mm的试块裂缝情况。90距顶部为200mm;250mm的裂缝开展与素混凝土裂缝开展相似。
3结论与展望
通过简单的阐述，我们可以得出:
(1)在局压素混凝土试块中植入钢筋网片组可以大幅度提高其极限承载力，不同直径的钢筋网片组发挥的效力也不尽相同;
(2)由裂缝开展情况可知，当钢筋网片距局压位置越近对承载力的提升越大，越远承载力的越小;从裂缝中观察，在距顶部距离为100mm与150mm时承载力的降低是由于上部局压部位混凝土被压溃产生的，对比距顶部距离为0mm与50mm的承载力可以知道，此时的钢筋网片的功能没有完全发挥。
(3)有曲线图可知，随着钢筋网片组位置的下移，混凝土试块的极限承载力呈非线性降低，其中钢筋网片组越靠近上部对极限承载力的提高最大。上部的钢筋网片组受力充分，对承载力的提高起到很大作用，随着位置的降低钢筋网片的工作效力逐渐降低，在距素混凝土上边缘300mm以下的钢筋网片组基本不起作用，承载力情况与素混凝土相当，对承载力的提高没有任何帮助。
在考虑到混凝土构件的局压受力设计中，如果不知钢筋网片，其中钢筋网片的位置尽量贴近局压受力位置，位置越紧效果越明显，如果施工上有困难，要将钢筋网片适当远离承载力位置，可以将钢筋网片的钢筋直径适当调小，以满足经济效益，但钢筋网片的位置不宜调的过远，钢筋网片的直径也不宜调的过小，防止混凝土被压溃，钢筋网片过早屈服，导致钢筋网片失去效应。
篇9：桥梁结构的极限承载力分析与安全性评估建筑工程论文
桥梁结构的极限承载力分析与安全性评估建筑工程论文
摘 要：桥梁是公路交通运输的咽喉和枢纽，对公路交通运输起着越来越重要的作用。不仅拉动了国民经济的建设，而且推动了社会的稳步发展。任何一个桥梁都有其极限的承载能力和服役时间，随着服役时间的不断增长，桥梁的结构以及相关材料的性能在外界环境和内部因素的交互作用下将不可避免地发生劣化衰变，无法避免地出现承载力的下降，从而影响桥梁的安全工作。文章以桥梁结构为中心，因而需要对桥梁结构的承载力和安全性进行相关问题展开探讨。安全评价的重要内容是分析桥梁结构的整体安全性和控制截面的安全性。
关键词：桥梁结构；极限承载力；分析
随着国内经济的飞速发展，交通动输业也越来越繁荣。因此，对交通运输的咽喉―桥梁提出了更高的要求。桥梁是地面交通的枢纽，有着投资密集，技术难度大的特点。尽管在桥梁的设计和建造阶段能够保证工程质量，但是由于外部环境和材料老化等因素，桥梁结构的性能会逐渐下降。相对的承载能力也会降柢，影响桥梁的使用和安全，甚至由于承载力不足引发严重事故。因此，对桥梁结构的极限承载力有正确分析，对人民的生命财产安全和社会的发展都有十分重要的意义。
1 结构极限分析的相关理论
1.1 桥梁结构极限承载力的概念
传统的强度设计以构件最大工作应力乘以安全系数不大于材料的屈服应力为依据，一般情况下，构件某截面开始屈服（或者局部屈曲）并不代表结构完全破坏，结构所承受的荷载通常较构件开始屈服（或者局部屈曲）时的荷载为大，为了利用这一强度富裕度，提出了极限设计和极限荷载的概念。极限荷载即引起结构“完全崩溃”的荷载；极限设计将结构的工作荷载取为极限荷载的一个部分。所以说，结构的极限承载力是从“极限设计”的思想中引出的概念。
桥梁的极限承载力是指桥梁完全崩溃前所能承受外荷载的最大能力。其大小与以下因素有关：材料特性：极限强度、应力应变关系等；结构和构件的刚度及几何尺寸：面积、惯矩等；结构所处的状态：施工阶段、运营阶段等；结构承受的荷载形式：恒载、组合荷载等；荷载的加载路径。
也就是说，不同施工方法、不同荷载形式和加载路径，桥梁结构极限承载力不同，即极限承载力不是一个定值。
1.2 需要分析的主要问题
结构型性极限分析需要解Q的问题主要有以下几个方面：
（1）结构塑性极限荷载的求解。塑性极限荷载是指结构丧失工作能力情况下的荷载，如果能够科学地计算工程的极限荷载，那么就可以明确各种情况下的安全情况，从而对结构进行科学的评估。
（2）在极限状态下，结构满足变形规律和机动条件，处理好这个问题对于抗震结构的设计有非常重要的意义。现在一般的结构设计通常只考虑结构的弹性工作阶段，在遇到地震等情况的时候才偶尔考虑结构的承载力。这种方式并没有将构材料的强度进行充分发挥，同时也导致了经济性较差。科学地分析塑性极限，不但可以将材料的性能充分发挥，而且可以起到降低成本的作用。
2 极限承载力与极限状态的关系
极限状态与极限的承载力是两个不同的概念，但是二者之间有十分密切的联系。极限状态是指在结构分析和设计中，需要明确规定结构状态的界限。这些界限包括：安全性、适用性、耐用性等方面。我们将这样的界限称为极限状态。也就是说，极限状态实际上是一个阈值，一旦超过了这个阈值，那么结构就会处在不安全或者不适用的状态。
结构的极限状态可以是客观规定的，也可以是由人为控制即相关专家论证给定的。在我国，结构的极取状态主要分为两种：正常使用极限状态以及承载能力极限状态。
极限状态与极限承载能力主要有以下几种关系：
（1）通常情况下，正常使用的极限状态都是在设计构件时需要考虑的方面。例如：设计混凝土弯构件时，既要保证构件的正截面和斜截面强度，又要保证控制构件的裂缝宽度和变形，使其在规范允许的范围内。
（2）在研究承载能力极限状态的过程中，极限承载力是重要的参考依据，二者既有区别又有联系：整个结构或其一部分作为刚体失去平衡（一致）；结构或构件丧失稳定（有区别）；结构转变为机动体系（一致）；结构构件或其连接因材料强度被超过而破坏，或因过度的塑性变形而不适于继续承载。（基本一致）
（3）两者的研究方式不同，极限状态主要采用理论研究，而确定性的研究方式主要针对极限承载能力的研究。
3 极限承载力的研究方法及原理
3.1 物理的非线性研究方式
由于受力性能的非线性的影响，例如钢筋混凝土拱桥，混凝土的非线性及钢筋会产生较大屈服。这些变化会使结构力学特征发生改变，构件的截面刚度会呈现非线性的性能。因此，在构件过程中，需要不断修正结构的总刚度阵。
由于荷载的不断增加，会形成塑性铰。铰的形成原因是由于某个节点的内力不为增大，到一定程度后，位移增大，截面弯距不再增大，最终就形成了铰。铰的`形成会使桥梁结构发生改变，荷载增量要在结构中产生反应。
3.2 弹性补偿法
弹性补偿法是计算极限载荷的一种常用方法，这种方法广泛应用于安全评定工作中。通过弹性补偿法更能反映结构的真实状态，使材料的了载潜力得到充分的发挥。利用弹性有限分析的方法是有限元法经常使用的方式，调整单元的弹性模量，引起应力重分布，通过不断的迭代分析，使低应力单元的弹性模量不断增加，高应力单元的弹性模量不断减小。通过这种方式，最终可以模似结构塑料实效行为。
3.3 模量缩减法
弹性补偿法虽然是使用范围较广的一种方法，但是也有其局限性。对于体型较为简单同时使用材料对单一的工程结构比交适用。相反，对于体型较大并且材料比较复杂的结构的进行分析，这种方式就很难发挥作用。因此，另一种分析方法随之产生。这种应用与复杂结构分析工作中的方法称为模量缩减法。
结构模量需要调整的参数，将承载比均匀度进行定义：
在弹性模量调整过程中，dk会随着结构承载力分布的变化而变化。我们可以通过这个数值变化分析结构中单元承载比分布情况。
4 展望
笔者对桥梁结构进行了全面的分析，在对原有的分析方法进行研究的同时，也提出了一些新想法，希望通过大家的研究其可行性。
（1）对于预应力混凝土结构的分析，要从不同的角度进行全面的考虑。对这种结构进行分析时，需要采用分层法以材料的非线性的性能进行综合的考虑。另外，对于大跨径桥梁的结构，还需要对其本身的几何特性进行全面的考虑。在目前的计算中，虽然考虑了材料的非线性的性能，但是仍然采用线弹性理论进行结构计算。这种计算方式存在问题，彩用这用方工计算出来的极限承载力要比实际的承载力小，这就直接影响力材料的合理利用，一定程度上造成了材料的浪费。
（2）在混凝土的收缩和变化时间的分析方面，应该采用更加精确的分析方法，注意应力随时间的而变化。由于受时间的影响，钢筋会发生松驰，引起预力的不足；混凝土在较长的时间变化中会发生现收缩。这些问题都需要考虑时间的变化因素。由于时间因素会在很大程度上影响混凝土的结构，因此应该划分多个时间段，进行逐步的增量计算。但是在目前计算过程中，为了计算的简便，常常忽略了对相关问题的深入思考。这样，很可能造成设计的承载力与实际的承载力产生误差，最终影响桥梁的有效利用。
（3）在预应力混凝土结构中，普通的钢筋会延迟混凝土裂缝产生的破坏效果，这就在一定程度上提升了结构的极限承载能力。在目前的计算过程中，通常为了简化计算，并没有将普通钢筋的影响因素纳入计算过程中。因此，这种计算得出的承载力的结果是偏于安全的。
5 结语
随着我国交通运输的快速发展，桥梁作为重要的运输基础其他位也越发重要。交通运输量的增加对桥梁提出了更高的要求，必须保证桥梁结构有优越的性能，才能承受往日益增长的运输压力。因此，科学分析桥梁结构的极限承载力对于保证桥梁的使用能力显得十分重要。我们要通过不断的研究，对桥梁的极限承载力建立更加科学更加全面的评估方式，从而国桥梁结构的安全和交通运输业的发展提供重要保障。
参考文献
[1] 徐秉业，刘信声.结构塑性极限分析[M].中国建筑工业出版社，1985.
[2] 颜全胜，骆宁安.大跨度拱桥的非线性与稳定分析[J].华南理工大学学报（自然科学版），2000，28（06）：64-68.
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