流域水资源水量水质集成管理模型研究进展

将流域水资源水量水质集成管理模型分为优化模型、模拟模型、优化和模拟相结合模型以及决策支持系统四大类,按此分类总结了目前国内外研究的相关进展,并针对模型中出现的水量水质耦合项,分析了直接求解法、大系统分解协调技术、逐步求解法和情景优选法等水量水质变量的解耦原理和技术,并展望了流域水资源水量水质集成管理模型在水资源优化配置、生态环境需水配置和水资源冲突协调领域中的应用前景。     

基于最严格水资源管理的水资源优化配置研究

建立了基于最严格水资源管理的水资源优化配置模型,模型考虑水量水质联合调配;提出了运用大系统分解协调技术求解水资源优化配置模型的模拟方法,分析了基于最严格水资源管理的水资源优化配置模拟过程。以广东省韩江流域为实例,分析计算了在75%来水频率下基准年(2012年)以及2020年的水资源优化配置方案,计算结果合理。     

混凝土结构施工期徐变应力分析的迭代法

由于混凝土的弹性模量与龄期有关,计算混凝土结构施工期徐变应力时,必须将时间划分为一系列时段,在每一时段都要建立和分解刚度矩阵,计算量非常大。本文提出一种迭代法,用一个与时间有关的对角阵和一个与时间无关的长期刚度矩阵的乘积作为近似刚度矩阵,由此产生的失衡力通过迭代消除。根据本文给出的对角阵取值方法,只要迭代三四次就可以得到满意的计算结果。在间歇期内的所有计算时段,长期刚度矩阵只要形成和分解一次,而对角阵的求逆运算相当简单,所以选代法所需计算量很少,当增加新的浇筑块时,本文利用三角形分解的特点,只要花少量计算量就可完成对新的长期刚度矩阵的形成和分解,使整个施工期徐变应力计算工作得到极大简化。     

混凝土结构施工期徐变应力分析的迭代法

由于混凝土的弹性模量与龄期有关，计算混凝土结构施工期徐变应力时，必须将时间划分为一系列时段，在每一时段都要建立和分解刚度矩阵，计算量非常大。本文提出一种迭代法，用一个与时间有关的对角阵和一个与时间无关的长期刚度矩阵的乘积作为近似刚度矩阵，由此产生的失衡力通过迭代消除。根据本文给出的对角阵取值方法，只要迭代三四次就可以得到满意的计算结果。在间歇期内的所有计算时段，长期刚度矩阵只要形成和分解一次，而对角阵的求逆运算相当简单，所以选代法所需计算量很少，当增加新的浇筑块时，本文利用三角形分解的特点，只要花少量计算量就可完成对新的长期刚度矩阵的形成和分解，使整个施工期徐变应力计算工作得到极大简化。     

雨水管设计流量的简化计算及其应用

本文以武汉为例,对雨水管网水力计算中的管内雨水汇流时间及其相关变量进行回归分析,从而得出了雨水管道任一断面设计流量的简化计算公式。与原计算方法相比,其最大相对误差为5.77％,平均相对误差为2.58％。最后还对简化公式的应用范围和适用条件作了介绍。     

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。     

浅议多目标优化模型在水资源配置中的应用

文章主要是探讨多目标优化模型在水资源优化中的应用,其求解方法采用目标逐渐逼近的方法,可使多目标优化求解得到相对简化。这种方法为两步实现求解。第一步将全市分配的水资源总量a,根据预测的各县(区)社会发展经济指标预分解a1、a2…a10(地表水、地下水分别进行预分),再系统协调,形成初步的预分方案,使多目标优化模型成为10个独立的子系统模型,再进行子系统优化。第二步根据经济、社会效益最大化的目标,反复协调各子模型的分配量,最终实现整个系统效益最佳。     

沿海缺水灌区水资源优化调配耦合模型

本文研究了一种基于含水层海水入侵模拟模型(子模型)和作物优化配水模型(子模型)的沿海缺水灌区水资源优化调配耦合模型，用数值方法求解了含水层海水入侵模拟子模型，并首次将基于分解协调的人工鱼群算法应用于作物优化配水的计算，通过地下水抽水量实现了子模型的耦合，利用Visual Basic6.0软件编制了耦合模型的计算程序。将模型应用于威海市节水灌溉示范区，得出其平水年(50％)、一般干旱年(75％)两种水文年型的水资源联合调配方案。结果表明基于分解协调的人工鱼群算法收敛性好，提高了计算速率，较好的解决了作物优化配水大系统中常见的变量维数高、约束方程多等问题；示范区平水年增加有效供水量997.05m3／hm2，一般干旱年增加有效供水量863.1m3／hm2，能高效利用水资源并能有效控制含水层海水入侵，经济效益和生态效益明显。     

基于SWAT耦合模型的水资源综合管理研究

鉴于目前水资源的稀缺性与不均匀性，为充分满足各地区用水需求，应优化地表水、地下水等水资源的应用方法。以SWAT模型为基础，联合MODFLOW模型，对流域中地表水-地下水的运动过程进行相关研究。结果表明，耦合模型的模拟效果优于SWAT独立模型，并与实际观测数据的相关性更强、变化规律更一致。研究结果可显著改善低流量期间流域整体水平衡的模拟效果，为相关项目开发研究利用提供参考与借鉴。     

我国水资源影子价格动态可计算均衡模型

在简要说明现有的计算广义影子价格方法的基础上,提出了一种非线性动态投入产出优化模型来计算水资源影子价格,给出了我国水资源影子价格计算模型的计算方法和求解过程,并应用1999年中国33部门水利投入占用产出表的基础数据推算了1949～2050年重要年份的水资源影子价格,结果表明应用影子价格理论探讨水价具有一定的可行性.     

分布式水文模拟模型在流域水资源管理中的应用

旨在通过对国外比较流行的分布式流域水文模拟模型的介绍，对比分析各类模型的总体结构、特点及适应领域，结合在流域水资源管理中的应用，为流域水资源管理部门及相关研究工作人员在进行流域水文模拟模型选用时提供参考。     

缺水型灌区水资源优化调度模型研究

长江针对缺水型灌区的供水特点,以云南曲靖灌区为例,应用大系统分解协调原理,将整个系统设计为两层递阶控制结构;以运行费用和系统缺水量最小作为目标函数,建立了灌区库群系统水资源优化调度模型;对模型权重系数进行了率定;根据系统目标重要性的优先次序,确定了灌区优化配水矩阵;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,所建模型符合曲靖灌区的实际情况,研究成果可为同类灌区水资源调度运行提供依据.     

武汉市水资源合理配置初探

针对武汉市是一个多水源的复杂水资源系统,基于可持续发展理论,建立了经济、社会、环境为目标函数的多目标优化模型。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武汉市水资源二级递阶优化模型中的应用。     

厦门特区水资源仿真分析

厦门特区是我国最早的沿海开放城市之一,本文针对特区水资源系统的特点,在充分利用和优化配置水资源的目标下,建立厦门特区水资源系统仿真模型,并应用聚合——分解——协调的求解技术,模拟分析不同水平年不同工程措施供水下的供需状况,为特区水资源规划和管理运行提供可靠的技术依据。     

广义水资源合理配置研究(Ⅱ)——模型

广义水资源合理配置的目的是实现广义水资源在经济系统和生态系统中的合理分配，本文根据广义水资源合理配置的内涵、目标、研究框架、调控体系等，开发了广义水资源合理配置模型(WACM)，该模型由水资源合理配置、水循环模拟和水环境模拟模块组成。WACM模型通过采用层层嵌套、逐步细化的模拟机制，以及不同尺度模型之间分解和聚合的信息交互方式，实现区域水量-水环境-水循环过程的动态配置与模拟，保证广义水资源在经济社会和生态环境系统间分配的合理性。模型可实现全口径供需平衡分析，有效拓展了传统集总式配置模型的功效，并通过经济、生态、环境和水循环响应的合理性检验，可以及时反馈和调整广义水资源合理配置方案，保证广义水资源配置的合理性。     

灌区水资源供需平衡分析的简便计算方法

灌区水资源供需平衡分析是"旱能浇、涝能排"高标准农田规划的基础,但往往区(县)水资源相关资料较为丰富,而灌区资料比较匮乏,这给灌区水资源供需平衡分析工作带来一定的困难。本文通过采用相关资料和利用比例法较为准确合理的将区(县)水资源总量、供水量和需水量折算为灌区所需的水资源总量、供水量和需水量,减少了计算步骤和难度,简化了计算方法,为进行灌区水资源供需平衡分析提供了一种较为快捷的计算途径,保证在时间紧、任务重的条件下完成任务。     

求解非均质多孔介质中随机水流问题的多尺度有限元降基方法

为高效求解地下非均质多孔介质中的随机水流问题,通过构造一组独立于随机参数取样的多尺度有限元降基函数和生成一个降阶多尺度模型,发展了一种多尺度有限元降基方法(RMsBM)。并应用矩阵离散的经验插值方法(MDEIM)仿射分解非仿射的随机参数问题的离散系统以加速降阶模型的在线计算。为评估所提出方法的性能与效率,对随机非均质多孔介质中的饱和水流问题执行了若干数值试验。数值结果表明:所提出的RMsBM通过选择合适的粗网格和最优数目的局部多尺度降基函数,可在维持良好计算精度的同时,显著提高在线计算效率。     

基于节点解耦的牛顿—拉夫逊潮流计算算法

对牛顿—拉夫逊法潮流计算作出适当简化,解除方程式中各节点之间的耦合关系,形成了一种新的节点解耦算法.该方法将雅可比矩阵简化为广义分块对角阵,进而取消雅可比矩阵所需的存储单元及其求逆运算过程,并引入高斯—塞德尔的迭代方式进一步加快收敛速度.算例验证了该方法的可行性,尤其是在复杂系统计算中具有占用内存小、计算速度快的特点.     

中国水资源绿色效率TFP变化趋势预测

在SBM-Malmquist全要素生产率指数模型的基础上,通过构建VAR模型,对群组前沿下中国东、中、西部水资源绿色效率TFP及其分解指数进行脉冲响应函数分析,旨在对中国水资源绿色效率未来发展趋势进行预测,为各地区有针对性地提高水资源绿色效率提供依据。研究表明:中国水资源绿色效率TFP及其分解指数在1%的显著水平下呈一阶单整序列,并具有长期且稳定的均衡性,东、中、西部VAR模型均通过了平稳性检验,满足后续分析的运行条件;通过脉冲响应和方差分解分析可知,未来中国水资源绿色效率TFP受其自身影响明显,但有下降趋势;东部地区TFP的增长有赖于技术进步的提高(其贡献度高达20%),中部地区主要依赖于管理水平的提高和生产规模的扩大,而西部地区得益于技术进步、纯技术效率和规模效率的协同发展。模型较好地模拟了TFP本身及其分解指数对水资源绿色效率TFP的影响,证明了VAR模型在水资源绿色效率研究中应用的合理性。     

改进BP网络用于水轮发电机组动载识别的探讨

应用改进的BP网络在时域内进行了水轮发电机组简化轴系统模型上的载荷识别。该方法与传统的频域方法相比,不需要计算模态矩阵、质量矩阵和刚度矩阵,计算简单。数值仿真算例证明该方法简单、有效,具有一定的工程实用价值。