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作者:张小丽;姜力荣;马睿;王文川;李彦彬;王慧杰;江晨辉;
单位:华北水利水电大学水资源学院;水利部水利水电规划设计总院;
摘要:水网韧性研究对提升水网运行可靠性与整体抗风险能力至关重要,但目前缺乏标准化评价模型。文中构建了基于网络拓扑结构的水网韧性评价模型:1)基于复杂网络理论构建水网拓扑结构图,将水库、湖泊等抽象为结点,河道、渠道等抽象为边,形成无向网络。2)引入信息熵改进传统结点重要性评价指标(度中心、接近中心、介数中心、特征向量中心),结合加权秩和比(WRSR)方法综合多指标评估结点重要性,通过CRITIC法确定指标权重。3)以网络效率和最大连通子图为指标,结合权重构建韧性评价公式。将模型应用于冀中南地区的现状水网与规划水网,结果表明:改进后的多指标评价方法较单一指标更能准确识别关键结点;规划水网较现状水网韧性提升20.5%,验证了水网结构复杂度与韧性的正相关性;权重分析显示,最大连通子图权重β越大,水网韧性提升越显著,当β为0.9时的韧性表现最佳。该模型为水网韧性量化评估与优化设计提供了科学方法。
关键词:水网系统;;韧性评价;;复杂网络理论;;加权秩和比;;冀中南水网
基金资助:国家重点研发计划(2023YFC3006602);; 河南省高等学校青年骨干教师培养计划;; 河南省科技攻关项目(232102320033);; 国家自然科学基金青年项目(51709108)资助