绪 论
1.1 研究的背景、目的及意义
1.1.1 研究背景
随着全球经济的迅猛发展、人口的快速增长，生态日益恶化，在自然因素与人类的不合理利用的综合作用下，水资源已逐渐演变成为现代社会经济发展的瓶颈资源，严重制约着经济的发展。2000 年 3 月在荷兰举行的第二届世界水论坛上通过的《海牙宣言》，就呼吁世界各国尽快采取行动，合理开发利用和保护好水资源。可见，水资源短缺问题早已成为无法回避的世纪挑战。我国就是一个严重缺水的国家。据统计[2]，目前在我国，年缺水总量约为 400 亿立方米，每年干旱面积约为 200 万~260 万平方公里，影响工业产值 2000 多亿元，影响到粮食产量 150亿～200 亿公斤，饮水困难人口有 7000 多万人。全国 655 座城市中有 400 多座城市缺水，三分之二的城市存在供水不足，全国城市年缺水量为 60 亿立方米左右，其中严重缺水的城市已达到 200 多个。缺水问题严重影响着环境和人类的身心健康。据监测，目前全国多数城市的水资源均受到不同程度的点状及面状污染，且呈现不断加重的趋势。日趋严重的水污染问题不但降低了水体的使用功能，还进一步加剧了水资源短缺的矛盾，严重制约着我国可持续发展战略的实施。随着经济的迅速发展，土地资源也被大量占用，非农业灌溉用水需求急剧增加，农业与工业、农村与城市、生产与生活、生产与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。尽管我国采取了最严格的耕地保护措施，但由于大量的农业灌溉水资源被城市和工业用水占用，耕地资源减少的势头已难以逆转，水资源短缺的压力进一步增大。与此同时，随着经济的迅速发展、城市化进程的不断加快以及人口的迅猛增长，我国的水资源问题势必将更为严峻，洪涝灾害频发、水污染严重、水资源紧张，以此为特征的水危机已经发展成为我国可持续发展的重要制约因素，成为影响新时期社会经济发展目标实现的战略性和全局性的重大问题。90 年代以来，可持续发展理念成为流行的发展理念。要实现人类和社会经济的可持续发展，最基本的物质基础就是自然资源和生态环境。
水资源是人类生存发展必不可少的重要资源，不仅保障人们的基本生活用水需求，对社会进步和经济发展也起着至关重要的作用。水资源的可持续利用已经关系到整个人类社会的发展，是社会进步和经济发展得以进行的重要保障。十八大报告提出，加强水源地保护和用水总量管理，建设节水型社会。发展循环经济，促进生产、流通、消费过程的减量化、再利用、资源化。加快水利建设。水资源短缺已是不争的事实，珍惜水资源，科学利用有限水资源已成当务之急。在此情况下，水资源可持续利用与可持续发展成为唯一的选择。
1.1.2 研究的目的意义
我国大部分淡水资源分布在南方，北方的淡水资源只占南方的四分之一。黑龙江省水资源拥有量在全国仅处于中游水平，再加上省内水资源时空分布不均匀，水资源调节能力较差，随着经济发展和人口增加，导致黑龙江省人均水资源占有量逐年降低，季节性、地域性缺水矛盾日益突出[3]。水资源短缺问题已经严重影响到黑龙江省的国民经济发展和社会发展。目前，黑龙江省水资源存在很多问题，主要体现在开发利用率低，配置不合理等方面。全省水库总库容量不足八十亿立方米，仅占地表水资源量的百分之五，大量水资源白白流失，而呼兰河、拉林河、穆棱河等相对集中的流域，生产生活用水需求远远超过了水资源的可利用上线，致使河流断流现象频发，使下游生态环境遭受到严重的破坏，严重影响了下游的农业、工业用水。长期轻视节水，导致全省用水浪费严重，农业、工业以及生活用水效率低下，发达国家一立方米的水平均产粮二公斤，而我国的同类指标仅仅为一方水平均产粮一公斤，万元工业产值用水量更是达到九十一立方米，其指标远高于发达国家的平均水平，生活用水浪费现象更是屡见不鲜。此外，水污染问题也比较严重，黑龙江省每年排放未经处理的污水约十亿立方米，无疑更加剧了水资源的供需矛盾。根据“既满足当代人发展需求，又不损害后代人发展需求”的可持续发展理念，水资源的开发利用必须满足以下两点：一水资源的开发与利用必须是可持续的，二水资源的开发利用必须满足社会经济向前发展的需要。此外，水资源需求必须同时兼顾资源环境及社会经济的最大承受能力，不能一味的脱离水资源可利用条件和现有的用水设备条件高速增长，必须在可控制的范围之内适度增长。区域水资源可持续利用是可持续发展的核心内容，为了协调水资源可持续利用与人口、经济、社会、环境之间的关系，给水资源可持续利用提供了强有力的理论依据和技术支持，目前迫切需要建立能够反映水资源系统与可持续发展关系的全面可靠的评价体系和科学的评价方法，这对区域水资源可持续利用的具体实施具有重要的指导意义。作为实现水资源利用可持续发展的必要条件，区域水资源可持续利用评价体系的建立是当务之急。对黑龙江省的水资源可持续利用状况进行定量分析和评价，具有现实的实践意义和理论价值：
（1）对黑龙江省水资源可持续利用状况进行评价，可以发现水资源开发利用中存在的问题，为在二十一世纪能够更好的保护和开发利用水资源提供新的理论基础。
（2）对黑龙江省水资源可持续利用状况进行评价，可以揭示水资源与人口、经济、社会，环境等系统在可持续发展理念中的密切联系，为制定相关的区域水资源调控策略以及相应的可持续发展战略具有非常重要的实用价值和实践意义。（3）对黑龙江省水资源可持续利用状况进行评价，通过对比分析各类水资源在可持续利用条件下的评价方法及其在黑龙江省的实例应用，对黑龙江省的水资源可持续利用研究具有重要的理论价值和实践意义。
2 黑龙江省概况及水资源现状分析 ............... 14
2.1 自然地理概况................ 14
2.2 水资源概况 ............... 15
2.3 社会经济概况................. 20
3 水资源可持续利用评价指标体系构建 ................... 22
3.1 水资源可持续利用指标体系建立的基本原则 .................. 22
3.2 一般评价指标体系的建立.............. 23
3.3 评价指标体系筛选 .............. 24
4 基于支持向量机的水资源可持续利用评价模型 .................. 28
4.1 支持向量机分类算法（SVC） ................... 28
4.2 支持向量机回归算法（SVR） ............... 31
4.3 基于遗传算法的参数优化............. 32
结论
区域水资源可持续利用评价是一门软科学，目前并没有统一的评价指标体系和评价方法，不同指标体系和不同评价方法得到的结果也有很大不同，加上水资源可持续利用评价系统是一个涉及经济、社会、人口、环境等多方面的复杂系统，使得本文在研究中仍存在某些不足之处，希望能在今后的研究工作中得到解决。
（1）指标体系的确立是区域水资源可持续利用评价的关键问题，但由于某些典型指标原始资料数据获取的难度和限制，在一定程度上影响了指标体系的完善性。
（2）目前还很难找到针对不同省份地区，不同流域都适合的统一的水资源可持续利用评价指标体系，本文虽从初始指标体系中基于黑龙江省指标数据筛选得到了 12 指标的指标体系，但对指标等级划分的区间标准仍缺乏研究区域针对性。
（3）本文建立了基于小波神经网络和基于 T-S 模糊神经网络的水资源可持续利用评价模型，虽然将 BP 神经网络分别与小波分析理论和模糊系统理论相结合，但神经网络的网络结构存在经验试凑现象，如何确定最优的网络结构，还待进一步研究。
（4）本文只是基于理论层面的分析，得到的仅仅是区域水资源可持续利用的评价结果，要真正提高黑龙江省水资源可持续利用能力，还得从现实出发，从相关政策措施出发，进行水资源的优化配置，真正实现水资源的可持续发展。区域水资源可持续利用评价系统是一个大型的复杂复合系统，我们必须充分认识到这种复杂性，并继续进行深入的研究，希望目前研究中存在的问题能在未来的深入研究中得到完满的解决。
参 考 文 献
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