Page 13 - 2024年第55卷第1期
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表 2中完全不失衡状态对应失衡指数为 0的情况,是一种极限临界状态,一般可将基本不失衡状
              态作为水平衡管控的努力目标。根据失衡指数可以得到四大平衡的失衡程度、方向和状态,但仍存在
              不同失衡方向含义不一致、直接集成会导致相互抵消的问题。基于此,对失衡指数求绝对值得到失衡
              度( U),平衡度(D)是失衡度(U)的对立面,D和 U之和为 1。U和 D弥补了失衡指数的缺陷,U和 D
              的数值越大代表失衡?平衡程度越高,状态判别标准见表 3。
                                                     U = I;D = 1 - U                                   (17)
                                            表 3 基于失衡度和平衡度的状态判别标准

                失衡状态       完全失衡       极度失衡      重度失衡      高度失衡       中度失衡      轻度失衡     基本不失衡     完全不失衡
                失衡度( U)       1       [0.8,1)  [0.6,0.8)  [0.4,0.6)  [0.2,0.4)  [0.05,0.2)  (0,0.05)  0
                平衡状态      完全不平衡      极度不平衡     重度不平衡     高度不平衡      中度不平衡     轻度不平衡      基本平衡      完全平衡
                平衡度( D)       0       (0,0.2]  (0.2,0.4]  (0.4,0.6]  (0.6,0.8]  (0.8,0.95]  (0.95,1)  1

              4.3 区域水平衡的失衡程度综合度量方法 采用加权求和的方式集成失衡度,可以得到整体视角下的
              区域水平衡的失衡度( U          RWIB ),但同时平衡之间可能存在重复信息,应考虑在权重确定的过程中。
                                          = × I
                                     U RWIB ω 1  IOIB  + ω 2 × I  + ω 3 × I  + ω 4 × I
                                                                                HWIB
                                                                     SEIB
                                                           SDIB
                                                                                                       (18)
                                              × U  + × U    + × U   + × U
                                        = ω 1
                                                IOIB ω 2  SDIB ω 3  SEIB ω 4  HWIB
              式中:U    RWIB ∈[0,1],失衡状态判别标准同表 3;U              IOIB 、U SDIB 、U SEIB 、U HWIB 分别为水收支失衡度、经
                                                                                      、   、    、    为权重,
              济社会供需水失衡度、经济社会与生态用水失衡度、人水关系和谐失衡度;ω 1 ω 2 ω 3 ω 4
              取值范围均为[0,1],且四者之和为 1。平衡度的集成方式同失衡度。
              5 实例应用

              5.1 沁河流域概况 沁河是黄河左岸的一级支流,
              全长约 485km,涉及山西省和河南省的 5个地级行
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              政区,流域面积约 1.35 × 10 km ,其中山西和河南
              分别占比 90.54%和 9.46%      [29] ,流域概况见图 7。根
              据全国第二次水资源调查评价成果,1956—2000多
              年平 均 水 平 下, 沁 河 流 域 的 河 川 天 然 径 流 量 为
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              13.39亿m ,地下水资源量为 9.20亿m ,地下水与地
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              表水重复量为 7.14亿m ,水资源总量为 15.45亿m 。
              自 1970年代后期,流域水文情势和水资源禀赋发生
              了显著变化,总体处于偏枯时期,来水量较多年平
              均减少 25%以上。同时,采煤业、冶炼业的发展以
                                                                              图 7 沁河流域概况
              及灌区取水加大了流域用水量,人为排污等行为也
              导致了水体环境的恶化。因此,选择其开展区域水平衡量化评估实例研究,以期为后续流域规划和管
              理提供数据支撑和参考。
              5.2 研究方法及数据来源 平衡量化的主体方法均为前述提出,各要素的计算均采取相应领域的成熟
              方法。本次实例分析对部分内容进行简化、概化考虑,且主要以系统式思维展开研究,相对于分布式
              思维缺少考虑过程的相互耦合。研究所用基础数据类目众多,包括水文气象、经济社会、生态环境等
              方面,来源于河南省、山西省和各地市的统计年鉴、水资源公报、统计公报,以及遥感解译、政府文
              件、专项研究报告等。部分数据和计算结果源自于团队针对沁河流域的研究成果                                       [17,29] 。本文研究期为
              2008—2020年,空间上考虑沁河流经的五地市作为分区,但由于篇幅限制,仅选择 2019年作为代表
                                                                      3
              年进行详细分析。2019年沁河流域水资源总量约 13.56亿m,略低于多年平均水资源总量。考虑到
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