水资源评价是水资源规划和开发利用的重要组成部分,我国的第一次水资源评价工作所取得的成果已经对以往的经济建设起到了举足轻重的作用,近年来,随着人类活动的增加和气候的变化,水资源状况发生了很大改变,这就要求对水资源的评价工作不断深入,因此基于可持续发展的理论与方法,对环境变化条件下的地表水资源评价的理论方法及应用进行研究,对于补充完善水资源评价理论有重要的科学意义和实际价值。 随着人类对水资源认识的不断深入,对水资源的评价工作也从单纯对水量和水质监测发展为考虑水资源水量和水质相结合的评价;从由一致性很好的径流序列来研究水资源数量,发展为对径流序列进行还原之后再进行水资源数量的计算评价;从单纯考虑河道纳污能力而确定河道的最小需水发展到考虑维持河道生态系统的正常功能的发挥等条件,这些成果都表明对水资源的评价是一项不断要求创新的研究工作。目前的水资源评价工作在一定程度上不能很好地解决环境变化对水资源所产生的影响以及水资源利用过程中出现的各种生态环境问题。本文研究选题来源于夏军教授2002年主持的全国水资源综合规划专题研究“水资源数量与质量联合评价方法及其应用研究项目”(SZYZB-1)。作者参与该项目组讨论受益匪浅,从中确定了研究论文的主要研究方向。论文中一些基本创新问题的提出、研究思路与方法也是在该课题成果基础上进一步完成。论文的主要研究内容主要包括以下几方面: 首先是环境变化条件下径流序列的一致性还原计算。 水资源评价对其基础数据——径流序列有保持“一致性”的要求,而人类活动和气候变化的影响可能使得整个径流系列发生渐变或突变,不管是哪种变化方式,都不能再满足水资源评价中对径流序列一致性的要求,因此对失去一致性的径流序列必须进行还原计算。由于在目前的还原计算方法中存在一些缺陷,使得还原结果的客观性受到影响,因此,有必要对还原方法进行探讨。针对这样的问题,从水文学的基本原理出发,考虑到降雨是影响径流量的直接原因,而降雨量除受气候变化的影响外,受人类活动的影响较小,因此引入传统的方法——降雨径流相关关系法进行分析,同时考虑到由流域各个雨量站所获得的降雨资料与河道出口处的径流量之间通常是多元非线性关系,进而引入处理多元非线性关系的投影寻踪法,以反映多个雨量站所测得