基于PCA与灰色关联分析法的漯河市城区供水安全评价

发布时间：2017-11-18 05:06

  本文关键词：基于PCA与灰色关联分析法的漯河市城区供水安全评价

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【摘要】：随着城镇化和工业化脚步加快,城市需水总量不断增长,部分城市供水格局和当地水资源不相匹配,供需矛盾逐渐显现,未来将成为社会经济持续发展的主要障碍,因此确保城市供水安全至关重要。目前,城市水安全侧重于区域水资源安全研究,然而立足于城市供水系统,涵盖从供水水源到用户整个供水流程的供水安全研究较少。本研究基于灰色理论,并结合数理统计法定量评价城市供水安全状况。根据城市供水流程,确定供水水源、净水工程、供水管网和用水户4个子系统作为指标体系的基本结构,由此初步选择30个指标,采用灰色关联聚类法进行指标筛选,确定16个评价指标。利用“统计产品与服务解决方案”(SPSS)中的主成分分析(PCA)功能计算指标权重,并基于灰色关联分析法对城市供水安全状况进行分级评价。由非常安全到不安全依次分为Ⅰ~Ⅴ级,依据灰色综合关联度值确定相应的安全等级。以漯河市为例,应用灰色关联分析模型进行城市供水安全评价,并设定层次分析综合评价法(AHP)进行对照,最后对城市规划中2020年的供水安全水平进行预测评价。主要研究结果如下:(1)2006~2014年漯河市供水安全评价。2006年的灰色综合关联度最大值为0.757,供水安全等级为Ⅲ级,属于基本安全等级,且2007~2013年均属于Ⅲ级。2014年的灰色综合关联度最大值为0.727,对应供水安全Ⅲ级,同时对应Ⅱ级的灰色综合关联度值为0.711,接近较为安全等级,但人均水资源占有量指标的供水安全等级为Ⅴ级,属于不安全等级,区域面临水资源紧缺。(2)AHP对照综合评价。2006~2012年综合评价得分依次减少,且均属于供水安全Ⅲ级,同时2013年和2014年综合评价得分分别为2.470、2.356,属于供水安全Ⅱ级,处于较为安全等级。该结果与灰色关联分析模型的研究结论基本相同,则该模型有效可行。(3)预测2020年供水安全水平。2020年的灰色综合关联度最大值为0.709,供水安全等级为Ⅱ级,属于较为安全等级,且对应Ⅰ级的灰色综合关联度值为0.687,接近非常安全等级。2020年供水状况较好,然而人均水资源占有量指标处于Ⅳ级,不太安全等级;人均供水能力指标处于Ⅴ级,不安全等级;建成区供水管道密度和人均生活用水量指标均处于Ⅲ级,其他12项指标均达到Ⅱ级及以上标准。2020年漯河市南水北调配套工程全部投入运行后,城市供水系统整体将达到较为安全等级。未来可能存在的主要问题为人均水资源量缺乏,城市供水能力不足,同时城区供水管网规模和生活节水能力相对薄弱,为城市供水规划提供理论支持。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991

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本文编号：1198607