湖区水资源综合开发的多目标分解—聚合模型

湖区水资源系统综合开发运行管理是个多目标决策问题。本文以四湖地区为背景,应用分解聚合技术建立一个大系统多目标决策模型。整个系统按优化目标分解为若干子系统,构成递阶结构的第1层,用标量优化技术求解;聚合模型为第2层,是个仅有两个决策变量和很少约束的多目标动态规划模型,便于用向量优化技术求解,该模型在四湖地区应用,为其提供了满意的运行策略。     

灌区多目标供水优化调度模型及其求解

针对灌区水资源供需矛盾十分突出的问题，以云南曲靖灌区为研究对象，应用大系统分解协调原理，建立了两层递阶水资源优化调度模型，并采用模拟技术与优化技术相结合的途径，进行优化模型的求解，给出了优化决策算法的程序框图，合理解决了多水源、多目标、多用户、多保证率的供水调度问题。研究结果可为同类灌区水资源调度运行提供依据。     

大型灌区水资源优化分配模型研究

以新疆渭干河灌区水资源系统为研究对象，根据分解协调原理，建立了水资源优化分配模型；提出了递阶模型择优的方法，合理地解决了多水源、多用户、多保证率的问题。成果表明，所建立的模型和求解方法是切实可行的。     

大型灌区水资源优化分配模型研究

以新疆渭干河灌区水资源系统为研究对象，根据分解协调原理，建立了水资源优化分配模型，提出了递阶模型择优的方法，合理地解决了多水源，多用户，多保证率的问题，成果表明，所建立的模型和求解方法是切实可行的。     

地表──地下水联合运用系统管理模型及其应用

据大系统多目标递阶优化控制理论与方法提出了地表──地下水联合运用系统的分解方式与多级递阶管理模型；针对模型提出了一种优化技术．通过实例应用，说明管理模型具有较好的通用性、算法可行．所得到的管理策略可供当地决策部门参考。     

大规模地面水-地下水系统递阶模型与优化算法综述

本文简要介绍了大系统递阶模型的建模思路,提出了大规模地面水-地下水系统分解的几种方法,如按系统的功能分解方式、按行政管理区划的分解方式和重叠分解方式等。阐述了线性大规模系统递阶模型与非线性大系统递阶模型的分解-协调技术和分解-聚合技术。文末简单讨论子借助专业知识的优化技术和今后的发展趋势。     

义乌市水资源系统分解协调决策模型研究

以义乌市水资源系统为研究对象，建立了大系统分解协调模型；提出了递阶模拟择优的方法，在水库模拟运行时引进调度线，合理地解决了多水源、多用户、多保证率的问题，整个模型系统简明可靠，操作性强，获得了满意的成果。     

大系统水资源模拟模型及其在京津唐供水规划中的应用

以京津唐地区为实例,研究大系统水资源模拟模型在供水规划和优化调度中的应用。根据该地区特点建立了三级递阶结构的大系统模拟模型,采用聚合—分解—协调的求解技术,模拟了系统现状和2000年不同工程状况下的运行情况。     

武汉市水资源合理配置

结合湖北省武汉市多水源、多输水工程、多用户的实际状况,针对目前大多数配置模型只考虑水源、用户之间的配置,忽略供水工程的配置调度作用,提出基于水源-供水工程-用户的大系统多目标配置模型。综合运用大系统分解协调、总体线性优化及Matlab优化工具箱求解模型,通过计算,明晰水源-工程-用户之间的供水关系,为指导武汉市水资源合理开发、优化配置提供切实可行的依据。     

基于可持续发展的水资源优化配置模型研究与应用

系统分析了可持续发展的区域水资源优化配置的内涵及原则,同时构建了其两级递阶分解协调优化配置模型,给出了其实用可行的求解方法,并以河北省水资源配置为研究对象进行了应用研究,所得结果对该区规划与发展具有重要参考价值.     

基于多层规划的武汉城市圈水量-水质耦合配置研究

以武汉城市圈水资源配置系统为研究对象,在明确水足迹、水承载力及多重水资源需求的基础上,兼顾不同决策目标之间的制衡关系,构建了多层优化模型以达到环境目标、经济目标和社会目标的集成化.上、中、下层模型分别体现了污染物排放量的最小化、系统经济效益的最大化与系统收益配置的均等化.基于一种改进的多层次交互求解算法对模型进行求解,...     

武汉市中心城区水资源的优化配置

针对武汉市的水资源状况,对中心城区水资源建立面向可持续发展的区域水资源优化配置模型。采用约束法将该多目标问题转化为单目标问题,并利用复合型优化法对转化后的问题进行优选计算,从而得到一系列的非劣解。将区域内有限的水资源在各子区、各用水部门间进行最优分配,从而获得社会、经济、环境协调发展的最佳综合效益,为缓解武汉市用水供需矛盾和环境规划提供依据。     

Multi-Level Decision-Making for Inter-Regional Water Resources Management with Water Footprint Analysis and Shared Socioeconomic Pathways

This study develops a synergistic optimization framework for planning inter-regional water resources management system under shared socioeconomic pathways; this framework integrates multi-level and robust flexible programs. The upper-level model determines minimum social loss induced by water exploitation, the middle-level one focuses exclusively on pollutant emissions, and the lower-level one aims to achieve maximum economic benefits. An improved multi-level interactive algorithm is proposed to balance the satisfaction degree of constraints and goals to achieve optimal. The effectiveness of the developed multi-level model is illustrated through a real-world case in Wuhan City Circle. Results indicate that the overall water resources performance in Wuhan City Circle is satisfactory, especially in Xianning and Huanggang, whereas some water footprint deficits exist in Wuhan, Xiaogan, and Tianmen. Climate scenarios have a remarkable effect on social loss but only slightly affect water supply strategies, pollutant emissions, and economic benefits. A high satisfactory degree results in a low risk of insufficient water supply and excessive pollutant emissions. Thus, satisfactory degree can be used as an evaluation indicator for identifying the amount of credible and reliable risk on final decisions. The findings of this study can enable stakeholders to grasp the inherent conflicts and trade-offs between environmental and economic interests.

     

武汉城市圈水资源脆弱性评价

在分析武汉城市圈水资源脆弱性成因的基础上,基于DPSIR模型建立了评价水资源脆弱性的指标体系,利用熵值法确定各指标的权重,进一步运用模糊综合评价法对武汉城市圈水资源脆弱性进行了评价,同时将其与湖北省水资源脆弱性进行了比较。结果表明,武汉城市圈水资源脆弱性高于湖北省水资源的脆弱性,存在着较多不安全因素。在空间分布上,武汉城市圈水资源脆弱性差异较大,表现出从东南向西北逐渐增大的趋势。提出了防治水污染、维护和完善水利工程设施、节约用水提高用水效率、加强水资源的统一规划和管理的建议。     

缺水地区枯水期城市水资源预分配管理模型

本文针对缺水地区水资源时空分布不均及丰枯交替频繁，尤其是连枯年份高频率出现的特点，采用优化和模拟技术，建立了适用于多水源、多工程、多用户等复杂条件下具有可操作性的水资源预分配管理模型，以实现水资源在各地区、各部门、各行业层次上的分配。在此基础上，还研制出按节水水平高低和企业用水重要性大小进行配水的管理模型，从而达到了在实际水资源管理的直接对象——企业间的优化配置。此外，文中还提出了应付特枯水年和连续枯水年的对策。本模型经山东省高密、龙口等市应用，效果较好。     

基于混合算子遗传算法的水资源优化配置

构建了以经济效益、社会效益、生态效益为多目标的水资源配置模型,针对模型中存在的多目标多约束优化问题,对基本遗传算法进行改造,设计了一个混合算子遗传算法,并用算例进行验证,最后将水资源优化配置模型和算法应用于东江流域。实例计算结果表明,基于混合算子遗传算法的多目标水资源优化配置模型配置结果合理可行,可作为研究流域水资源配置的决策依据。遗传算法作为新型智能算法,可应用于水资源配置领域。     

武汉市水环境保护的水文化建设思考

 武汉市水资源十分丰富，但江河近岸污染和湖泊富 营养化等问题突出，水环境状况不容乐观。近年来，虽然在政府的高度重视下，各种保护措 施和治理技术相继得以实施，但水环境状况并未得到实质性的改变。究其原因有很多，但其 中最主要的就是人们的水环境保护意识十分薄弱，致使水环境保护未能形成一种社会氛围， 边治理边污染的现象依然严重，治理效果也就大打折扣。笔者认为，要改变这种状况，必须 重视文化的力量，发挥水文化的引导、约束、规范、凝聚和激励功能，开展水文化建设。将 水环境保护上升到文化的层面，营造成一种城市文化，才能真正起到自觉规范人类行为的作 用，提高人们爱水、护水的自觉性。武汉市水文化建设要从开展资源调查研究、进行建设规 划编制和建设城市水文化景观3个方面展开。      

考虑南水北调供水的济南市水资源供需分析

分析济南市的水资源开发利用现状,预测了中长期需水态势,构建了考虑南水北调供水情况下的济南市水资源供需分析数学模型。根据拉格朗日对偶理论,将模型最小化问题转化为其对偶函数最大化问题,利用大系统分解协调理论,将复杂问题分解成为若干个比原问题简单的、规模小的子问题,通过协调各级间关系寻求达到整个大系统的最优化,求得模型的最优解。计算结果表明,采用该模型进行水资源供需分析比较合理。     

GASAPF方法在徐州市裂隙岩溶水资源管理模型中的应用

本文首次将GASAPF(基于遗传算法的模拟退火罚函数方法)应用于求解条件复杂的、大面积的徐州市裂隙岩溶水资源管理模型。徐州市是以裂隙岩溶水作为主要供水水源的工业城市，针对徐州市地下水长期无节制开采和管理不善而引起的多种环境地质问题，建立了研究区裂隙岩溶水资源的管理模型，并运用GASAPF方法求解，为今后合理开采研究区裂隙岩溶地下水资源提供了科学依据。同时通过分析优化结果的合理性，进一步证明GASAPF方法适用于条件复杂的大面积地下水资源的优化管理，完善和验证了GASAPF方法的实用性。最后，根据本次研究经验指出了GASAPF方法求解复杂系统管理模型时需要注意的问题。     

灌区整体效益模型在水库水量分配中的应用研究

水资源短缺及其水生态环境问题,已成为严重制约中国经济发展的重要因素。因此,如何对有限的水资源进行优化配置研究,已成为水资源规划与管理中的热点问题。文章运用多目标规划理论,建立了以经济、社会、财务等综合效益目标化最大的冯家山水库水量优化配置模型。通过确定模型各参数,调用Matlab优化工具箱中的函数进行编程求解,得到冯家山水库不同规划水平年(2015年、2020年)的水资源优化配置方案,为库区水资源规划与管理提供科学依据。