安徽省水资源宏观经济优化模型研究

以水资源可持续发展为出发点，探讨了一种可以同时兼顾经济发展、水资源利用和社会效益的多目标水资源宏观经济模型的建立方法，通过引入带权2-模评价函数，将多目标优化问题转变成单目标优化问题。以2002年为现状水平年，对安徽省2010年的产业结构及产业规模进行优化分析。结果表明，多目标模型求得的总用水量较单目标模型明显降低，而两模型优化的产业规模与结构差别不大，体现了高用水效率行业优先发展的要求。     

基于水资源优化配置的多目标决策模型探析

人类正以空前的速度和规模开发利用极其有限的水资源,合理有效的配置水资源,最大程度地提高水资源开发利用效率已成为当今世界的重要议题。水资源优化配置问题是一个多目标决策问题,本文在分析水资源优化配置基本概念及内涵的基础上,依据水资源配置的原则及目标,对基于经济目标、环境目标与社会目标的水资源优化配置多目标决策模型进行了较为深入的分析,并探讨了模型的求解以及决策方案的选择,可为水资源优化配置多目标决策问题提供一定的理论和实践指导。     

基于水资源优化配置的多目标决策模型探析

人类正以空前的速度和规模开发利用极其有限的水资源,合理有效的配置水资源,最大程度地提高水资源开发利用效率已成为当今世界的重要议题.水资源优化配置问题是一个多目标决策问题,本文在分析水资源优化配置基本概念及内涵的基础上,依据水资源配置的原则及目标,对基于经济目标、环境目标与社会目标的水资源优化配置多目标决策模型进行了较为深入的分析,并探讨了模型的求解以及决策方案的选择,可为水资源优化配置多目标决策问题提供一定的理论和实践指导.     

基于改进萤火虫算法的水资源优化配置

构建以经济、社会、环境综合效益为目标的水资源优化配置模型,通过线性加权法将多目标模型化为单目标模型,在萤火虫算法的基础上引入一种自适应型惯性权重,将固定步长改进为可变步长,求解优化配置模型,并结合实例,得到了不同水平年不同保证率下的山西省盂县水资源优化配置方案。研究结果表明:盂县供需水量基本平衡,配置方案科学合理,基于改进萤火虫算法的水资源优化配置模型在孟县具有较强的有效性与适用性。     

基于双层模型的常熟市水资源配置研究

基于水资源优化配置原则,开发出以经济效益为上层目标、以环境效益为下层目标的双层优化模型。通过lingo软件和模糊满意度算法将多目标问题转化为单目标问题求解,对常熟市水资源进行配置。结果表明:2020、2030年区域水资源配置系统经济效益预期分别为24.84×10~8、27.89×10~8元,COD排放量分别为8 342、9 450 t,配水量将分别达到86 228×10~4、93 809×10~4m~3;其中,长江取水占配水总量73%,并且趋势逐渐升高。对比双层优化结果与两个单目标优化结果,可以对决策者提供不同情景下的优化方案。     

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。     

多目标规划法在南四湖流域水资源优化配置中的应用

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。运用多目标规划理论建立了一个考虑当地水、黄河水、长江水等多水源联合供水条件下的南四湖流域水资源优化配置模型。模型以经济和社会的综合效益最大为目标,分析确定了模型各参数,并调用Matlab优化工具箱中的函数进行编程求解,得到南四湖流域规划水平年（2015年）的水资源优化配置方案,为该流域水资源规划与管理提供了依据。     

多目标规划法在南四湖流域水资源优化配置中的应用

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。该文运用多目标规划理论建立了一个考虑当地水、黄河水、长江水等多水源联合供水条件下的南四湖流域水资源优化配置模型。模型以经济和社会的综合效益最大为目标,确定了模型各参数,并调用Matlab优化工具箱中的函数进行编程求解,得到南四湖流域规划水平年(2015年)的水资源优化配置方案,为该流域水资源规划与管理提供了依据。     

MOP与SD组合模型在工业用水结构优化中的应用

简要介绍MOP与SD组合模型(多目标规划与系统动力学的整合模型)的工作步骤,以天津市为例,研究该模型在工业结构优化中的应用,并具体比较了利用该模型优化工业结构前后的水资源利用情况,以确定最佳的工业行业规模,实现水资源在工业利用中的合理配置。     

邯郸市峰峰矿区多水源优化配置研究

峰峰矿区十年九旱,是一个严重缺水的地区。其地表水资源可利用量极少,地下水严重超采。随着峰峰矿区经济发展、人口增加及地区建设,水资源的需求量不断增加,加上不合理的利用,使本来短缺的水资源日益紧张。针对峰峰矿区水资源短缺以及多水源供需分配不合理等问题,采用多水源联合供水调度优化模型进行水资源优化配置。该模型联合区间规划和模糊规划,并引入模糊隶属度(λ),将多目标规划转化为单目标规划,然后利用两步交互式算法求解单目标不确定规划问题,从而得到不同满意度下的优化目标函数值。研究结果表明,该方法能够缓解邯郸市峰峰矿区多水源与多用户的供需矛盾、实现多水源与多目标之间的互补。     

区域水资源调度-分配迭代优化模型

在对水资源系统组成和结构分析的基础上,运用大系统优化理论建立了区域水资源系统多目标优化配置数学模型,包括水源优化调度、水量优化分配和调度分配迭代3个子模型。水源优化调度模型的求解采用轮库迭代方法和动态规划方法,水量优化分配模型的求解采用大系统分解协调中的D-W分解原理。对江苏省连云港市区水资源优化配置问题进行了研究,建立并求解了优化配置模型,结果表明,该市各区在2020规划水平年工业、农业、生活和环境部门都将出现不同程度的缺水情况。     

基于水资源利用的红寺堡灌区作物种植优化

为了优化配置红寺堡灌区的作物种植结构,在分析灌区现状作物种植结构的基础上,采用单目标模型的形式,结合多目标模型的思想,建立了基于水资源利用的作物种植结构优化模型,并计算了灌区2008年和2015年在灌溉保证率为75%的最优作物种植结构。结果表明:在总种植面积不变的情况下,优化后小麦、玉米、薯豆类、葡萄、油葵等作物的种植面积有所减少,拱棚蔬菜、甘草等作物的种植面积有所增加。2008年和2015年红寺堡灌区优化后较现状种植结构不仅可以分别节约水量1 617.4万m3和1 821.7万m3,而且可以分别增加农业收益9 577万元和11 281.1万元。     

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。     

不确定性多目标模糊规划在水资源优化配置中的应用

在充分考虑水资源系统中供需水不确定性的基础上,基于多目标规划、模糊规划和区间规划原理,以经济效 益、社会效益和环境效益最大为目标,以需水量、可供水量和不同子区用水部门间的用水公平性为主要约束,构 建一种适用于多水源、多子区、多用户的考虑供需水不确定性的多目标模糊规划模型,以期通过平衡水资源配置 系统中用户配置水量、缺水风险与系统收益三者的关系,实现系统综合效益最大。模型以衡水市历年供水、用水 及社会经济等数据确定规划年的水资源参数及经济参数,采用区间参数反映系统中的不确定性,通过引入模糊隶 属度函数,利用两步交互式算法,将多目标规划转化为单目标规划进行求解,以 2025 年为衡水市规划水平年,得 到规划水平年下的 11 个子区、4 种水源、4 个用水行业的最优配水方案。结果表明：本研究制定的水资源优化配 置方案可实现“外调水优先利用、地下水控制利用”,同时考虑用水的公平性约束后,在缺水条件下可有效控制水 资源向每立方米水效益高的区域和部门流动,有利于多区域、多部门共担缺水风险;该水资源优化配置方案可有 效缓解衡水市水资源供需矛盾,实现多水源和多目标之间的协同互补。研究成果可为河北省其他县域的水资源 优化配置提供技术参考。     

不同经济发展策略下流域用水结构模拟研究

南四湖流域水资源过度开发和低效使用问题已成为制约南四湖社会经济发展的主要因素,而用水结构分析和研究是实现水资源开发利用规划的前提和基础。在分析南四湖流域用水结构现状的基础上,用vensim软件建立南四湖流域用水结构的sD模型。模型以2007年为基准年,模拟时限为2007—2025年,模拟预测常规发展模式下用水结构的变化情况。并通过设定高、中、低三种不同的经济发展速度,分析不同的经济发展策略对用水结构的影响,得出流域增长速度、总需水、用水结构三者之间的响应关系。结果显示：高方案中第二产业与第三产业用水比例最高,而低方案中第二产业和第三产业用水比例最低,表明流域用水结构的变动主要受第二、第三产业用水增加量的影响。该模拟结果可以为南四湖流域及其他流域水资源管理和制定经济发展策略提供参考。     

城市群水资源协同配置模型及超长期配置方案研究

针对城市群实施跨越式发展过程中出现的新情况和新问题,以长吉联合都市区为例,开展城市群水资源配置模型及超长期配置方案研究,通过构建面向城市群的水资源多维多目标配置模型和长系列逐月调节计算及对比分析,提出2050年超大时间跨度的水资源配置推荐方案和配置工程布局,为进一步优化城市群水资源配置总体格局和保障跨越式发展供水安全提供重要依据。     

黄土丘陵沟壑区小流域多水源联合配置研究

在分析黄土丘陵沟壑区地形地貌、水资源特点、利用现状、生产经营方式的基础上,提出以小流域为尺度的水资源优化配置研究的必要性。以县南沟小流域为研究区,对区域内常规和非常规水资源进行联合配置研究,建立适宜该地区的多目标、多水源联合配置模型。对配置方案的结构、社会发展协调性和用水效益进行分析。结果表明:配置方案结构合理,效益明显,有助于促进区域的社会协调发展。     

改进的新安江模型多目标参数优化 ——以临涣集流域为例

平原灌区水文过程受人类开采灌溉影响较大,地表水与地下水物质能量交换频繁,单目标率定方法难以同时有效模拟该区流量和地下水埋深过程。对此,在新安江模型基础上加入地下水蓄水库,构建地表-地下水耦合模型,建立包含流量与地下水埋深信息的多目标函数。采用MCAT分析流量和埋深单目标以及多目标下的参数敏感性,用SCE-UA算法率定遴选出的敏感参数,比较单目标和多目标率定结果。结果表明,该多目标参数优化方法显著提高了工作效率,解决了单目标率定中无法同时达到流量与地下水埋深过程模拟高精度的问题。模型在临涣集流域的耦合模拟中取得较好效果,为平原灌区地表水与地下水动态模拟和水资源评价提供参考。     

多目标约束下区域水资源优化配置研究

随着社会经济的快速发展,用水需求增加与水资源短缺、水资源污染之间的矛盾日益尖锐,使得水资源已经成为制约区域社会经济发展的瓶颈。文章在综合考虑经济、社会、生态等因素的基础上,建立区域多目标水资源优化配置模型,实现从传统的单目标约束向多目标约束转变的新研究思路。在多目标约束下以济宁市为研究对象,通过建立模型和对优化配置结果的分析,诊断出济宁市农业和工业存在严重缺水情况,超过全市平均缺水率的城市有市中区、任城区、曲阜市、邹城市、泗水县和嘉祥县。研究结论将为区域水资源优化配置、落实最严格水资源管理制度提供决策依据。     

介休市水资源优化配置研究

本文基于可持续发展理论和方法,以山西省介休市为研究区,将水资源优化配置和社会经济发展、生态环境保护结合起来,建立了水资源优化配置的多目标分析模型,以追求经济、社会、环境三者综合效益最大化;预测了介休市2010水平年的水资源供需平衡状况,提出了2010年水资源配置的最优方案。