基于遗传算法的区域水资源优化配置模型

基于可持续发展理论，以社会、经济、环境的综合效益最大为目标，建立区域水资源优化配置模型。利用大系统分解协调技术，将模型分解为二级递阶结构，同时探讨了多目标遗传算法在区域水资源二级递阶优化模型中的应用。     

基于模糊识别的流域水资源配置评价

针对流域水资源配置涉及水资源、社会经济及生态环境等诸多影响因素,选用生活、工业、农业与生态四个配水量作为评价指标,提出了基于模糊识别的水资源配置评价方法,并以海河流域为例进行水资源配置方案评价.结果表明,配置方案能基本支持流域社会经济可持续发展,模糊识别评价方法行之有效.     

基于复杂性理论的水资源配置框架及方法体系

鉴于以特定需求驱动的传统水资源配置模型缺乏可操作性、集成性、动态性的问题日益凸显,在分析水资源配置系统具有复杂大系统特点的基础上,采用复杂性理论,建立具有复杂配水网络图、动力学配水模型、模拟仿真演化、预测分析模块的复杂水资源配置框架,并对利用知识图概化配水网络图、多目标动态配水行为构建和综合集成预测等方法体系进行详细说明。同时,综合采用WebService技术、知识可视化技术、组件化技术进行实现。实例应用表明,基于复杂性理论的水资源配置框架体系具有可操作性和实用性,能够满足合理、有效、动态的水资源配置要求,辅助配水决策。     

最严格水资源管理制度背景下的水资源配置分析

水资源配置是解决水资源短缺问题的有效措施。从水资源配置的含义、任务、目标出发,分析了一般水资源配置情形;从最严格水资源管理制度的角度出发,解析了最严格水资源管理制度"三项制度"对水资源配置目标设定的影响,以及"三条红线"对设定约束条件的作用。以南四湖为例,以2005年为基准年、2015年为规划年,通过对南四湖水资源配置模型的建立和求解,分析比较一般模式和最严格水资源管理制度下的配置结果。结果表明,最严格水资源管理制度下的水资源配置整体缺水率明显降低,更能符合流域社会经济发展的需要。     

基于权益系数敏感性分析的水资源配置决策

权益系数(权重)是多目标决策中的一个重要参数,对检验结果依赖权重的敏感程度具有重要作用,以南水北调受水区为例,建立了基于权益系数敏感性的水资源配置决策模型,提出以权益系数的最小变化量衡量参数变化对决策结果的影响程度.实例结果表明,该法简便实用,克服了模型求解时多目标向单目标转化过程中水量配置的结果与实际脱节的缺点,对区域水资源优化决策、协调不同水源开发利用程度、提高水资源利用效率及供水系统的可靠性具有重要参考价值.     

基于水资源配置方案的淮河流域水工程系统模拟研究

为模拟淮河流域主要水工程运行情况及水资源供需保证程度,基于"多水源—多用户"的水资源配置方案,采用了一种水工程系统模拟模型,通过编写可视化软件对规划年份和实际运行年份两种工况进行水工程系统联合运行模拟及多个参数的设定,提高了模型的可调节性。模拟结果表明,该模型模拟效果良好,适用性强,区域各需水部门供水保证程度均在80%以上,其中城乡生活需水保证程度基本达到100%,各类水工程运行状况良好,其作用得到了充分发挥。     

基于AHP-模糊决策模型的水资源配置方案优选

为使新疆台兰河流域水资源配置方案优选过程更加科学合理,运用层次分析法构造了综合评价指标体系,并结合模糊一致矩阵建立了AHP-模糊决策优选模型,从水资源情况、用水效率、防洪安全、社会经济四方面优选出水资源配置最佳方案。结果表明,该模型减少了优选过程中的主观经验因素,使方案比选的过程更科学、结果更可信,且运算时间短、简单可行。     

总量控制下区域水资源差别化配置优化研究

在最严格水资源管理制度下,分析了水资源总量限制下水资源差别化配置的问题。以高效、公平和生态环境保护为原则,构建了社会效用最大化的凸规划模型,通过求解模型得到水资源配置的最优化方案,并构建了配置方案合理性评价指标,有利于最严格水资源管理制度的落实,为我国水资源配置提供了一定的理论借鉴和实践基础。     

基于地表水和地下水联合调控的水资源配置模型研究

基于水库与地下水联合运用的耦合模拟模型,建立了基于河道内与河道外生态环境需水及下游灌溉用水需求双重作用的水资源优化调控模型,研制和开发了集数据库、模型库和人机交互界面等于一体的水资源优化调控模型计算软件,并以沈阳市洗北地区为例进行了实证研究.通过对石佛寺供水系统不同组合方案长系列逐月调算和对比分析,提出了推荐的石佛寺供水系统地表水与地下水联合优化调控模式和设计供水规模.研究结果为沈阳市的协调发展尤其是沈北地区未来的跨越式发展提供了安全的供水保障,且可推动我国地表水与地下水联合优化调控理论研究和应用,为其他地区和流域开展类似工作提供参考.     

基于博弈分析的流域水资源配置

针对传统规划方法难以体现水资源配置过程中多种复杂因素的问题,基于博弈理论建立宏观调控和市场经济相结合的水资源配置动态博弈模型,求解其子博弈精炼纳什均衡下各博弈参与人的策略,并运用改进量子遗传算法求解该博弈模型。对A河流域水资源配置结果表明,在保证流域公共生态用水2.0×10~8 m~3的基础上,各用水子区自发约束自身的取水量,达到均衡时,社会总收益为11.27亿元,相比自由取水模型,社会总收益增加了0.95亿元,增幅为9.2%。     

面向生态的水资源协调优化配置模型

针对宜昌市黄柏河流域和东风渠灌区水资源状况,建立了大系统递阶水资源协调优化配置模型。该模型以系统综合经济效益为目标函数,在水资源优化配置机制中强调河道内生态环境需水量和灌区环境需水量对研究区域可持续发展的重要意义,并运用优先用水权理论对不同用水户的取水先后顺序做了限定。模拟计算结果表明,优化水资源配置不仅能保证城镇供水、灌溉用水以及生态环境用水量需求,而且能有效地增加水电站群的发电量,促进社会经济的协调发展。     

基于分质供水的多目标水资源优化配置

根据不同水源可提供不同的水质及不同用水部门对水质要求不同的问题,结合天津市水资源供需实际情况,考虑当地地表水、地下水、外调水工程、其他水源及考虑工业、农业、生活和生态四类用水,划分北三河山区、北四河下游平原、大清河淀东平原三个子区。综合考虑经济、社会及生态环境多目标效益建立了基于分质供水的多目标水资源优化配置模型,采用大系统总体优化遗传算法求解,配合风险决策分析软件The Deci-sionTools Suite(5.5Industrial)的Evolver插件,得出了三个分区的水资源配置方案,结果表明工业用水和生活用水均可得到很好的满足,农业用水和生态用水有所不足。结合优化配置结果分析了相关原因,提出了未来发展建议。     

面向现代治水新思想的水资源优化配置模型及应用

为充分发挥国家治水新思想在水资源配置中的指导作用,需构建量化体现国家治水新思想作用的水资源优化配置模型。为此,在深入剖析现代治水新思想与水资源优化配置关系的基础上,提出面向现代治水新思想的水资源优化配置模型构建框架;在此基础上,采用治水新思想量化研究方法和多目标决策模型,将治水新思想以目标函数和约束条件的形式引入模型,构建了面向现代治水新思想的水资源优化配置模型,并以豫北地区为例对所构建模型进行实例应用。结果表明,该模型在满足常规水资源配置的前提下,凸显了现代治水新思想作用,具有很好的指导意义。     

基于RAGA的PPPCA模型在水资源配置方案中的应用

为了解决日益突出的水资源供需矛盾并得到较为合理的水资源配置方案,将投影寻踪主成分分析模型(PPPCA)与加速遗传算法(RAGA)相结合,即利用PPPCA对配置过程中涉及的指标特征变量较多等问题进行降维处理,采用RAGA解决高维全局寻优问题,并将其应用于台兰河灌区水资源配置方案中。结果表明,采用加速遗传算法与投影寻踪主成分分析模型得出的配置方案合理、可行。     

城市水资源"双线"配置模型研究

为确保城市用水过程中的连续性和安全性,基于常规区域水资源优化配置,将自来水供水系统作为水资源优化配置对象,构建了城市水资源"双线"配置模型,并将该配置模型应用于新密市城区.实例结果表明,该配置方案合理,配置模型具有区域适用性.