基于净效益最大的水资源优化配置模型与方法

本文分析了现有水资源配置理论的优缺点，提出了水资源净效益的新概念及内涵。从生态环境保护、水权转让、利益补偿、水价形成和集中控制等方面探讨了基于水资源净效益思想的水资源配置机制，确立了包括生存条件、承载能力、用水公平性和可持续性约束的水资源开发利用约束准则。构建了基于水资源净效益最大的水资源优化配置模型，该模型包括水资源配置方案生成模型和水资源配置合理性评价模型。经郑州市郑东新区龙子湖地区水资源优化配置实证分析，取得了实用性成果与结论。     

缺水灌区农业水土资源优化配置模型

考虑水资源和土地资源大系统特征,以灌区灌溉净效益最大为目标,建立缺水灌区农业水土资源优化配置模型,根据模型特点,提出多阶段人工鱼群算法。将模型应用于某大型灌区,得出灌区2015年平水年(P=50%)和一般干旱年(P=75%)3种主要农作物的优化种植面积以及水资源年内分配方案,结果表明:采用优化配置模型优化效果显著,2015年平水年(P=50%)与一般干旱年(P=75%)农业净效益比采用传统配置模式下的农业净效益分别提高7.5%和10.3%;多阶段人工鱼群算法对解决缺水灌区复杂的农业水土资源优化配置问题合理有效,为大系统优化问题提供了一种新的解决思路。     

多主体多目标水资源协商过程分析

本文探讨了水资源分配中主体的结构,把多主体多目标水资源协商过程分为初始、交互、监控和收尾四个阶段,给出每个阶段的具体流程,提出协商裁决的原则,设计协商分配机制过程,并给出效率评价。分析表明,协商可以有效改善主体的净效益,使得配置效率得到提高。     

基于优化配置的北京市水资源影子价格研究

通过用水效益分摊法分别率定了北京市农业、工业和生活用水的净效益参数,结合北京市供需水分析,构建了简化的北京市水资源优化配置线性规划模型,经模型求解得到北京市水资源影子价格。结果表明:2011年北京市水资源影子价格为12.87元/m~3。该成果反映了北京市当年水资源供需状况和价格水平下的水资源价值,可为当地进行水权交易提供参考,为制定科学合理的水价标准和完善水价体系提供技术支撑。     

基于改进粒子群优化算法的区域水量水质联合配置模型EI北大核心CSCD

综合考虑区域水资源水量和水质两个因素,以供水净效益最大、区域总缺水量最小、COD排放量最小为目标建立区域水量水质联合配置多目标模型;为提高算法的计算精度和全局寻优能力,对粒子群优化算法进行了改进并用于模型求解。将模型用于江苏省靖江市水资源配置研究,结果表明:基本方案和节水方案下的用水总量和COD排放量均在其限值范围内,节水方案下供水净效益比基本方案低3.0亿元,缺水量和COD排放量分别比基本方案低1290万m^(3)、1062.7 t,说明得出的配置方案合理可行。在节水方案下进行区域水资源配置,在缓解区域缺水状况的同时,能够有效减少COD排放量,可为解决区域水质型缺水问题提供决策参考。     

水风光互补系统装机容量配置解析优化及敏感性分析

水风光装机容量优化配置对于提高能源利用效率具有重要意义,但传统的以系统净效益最大为目标的数值模拟方法难以刻画明晰互补系统净效益、装机容量、电价、成本等经济技术参数之间的定量关系。为此,本文提出装机容量配置的解析优化方法。首先构建风光弃电率函数,以精准模拟长时段风光弃电量;然后基于成本-效益模型解析最优装机函数,并采用数值模拟方法检验;最后,对最优装机函数泰勒展开,以评估容量配置中最优装机和互补系统净效益对各经济技术参数的敏感性。以雅砻江流域二滩水风光互补工程为实例,研究结果表明：提出的解析优化方法经检验可精确配置装机容量;最优装机和净效益最敏感的参数均为上网电价,最不敏感参数均为运行维护成本,系统净效益对上网电价敏感性为运行维护成本的4.44倍。研究可为流域水风光互补电站规划设计提供技术支持。     

基于优化配置的南水北调受水区水资源价值研究

水资源价值的定量分析对于创建科学合理的水价体系和缓解缺水地区的水资源供需矛盾有着重要意义。通过效益分摊系数法计算了南水北调中线和东线受水区工业和农业单位用水的净效益,建立了以区域用水净效益最大为目标函数、以供需水量限制及调水水渠流量限制为约束条件的水资源优化配置模型。应用线性规划求解得到南水北调东线受水区黄河以南、山东半岛和黄河以北3个子区的水资源影子价格分别为1.00元/m3、4.31元/m3和3.89元/m3,南水北调中线受水区河南、河北、北京和天津4个子区的水资源影子价格分别为3.67元/m3、4.41元/m3、2.20元/m3和2.19元/m3。该结果即为水资源理论价值,可为南水北调受水区制定科学合理的水价标准和完善水价体系提供科学依据。     

区域水资源多目标优化配置方法研究

在区域水资源优化配置时,综合考虑区域的经济效益和生态环境效益,可建立区域水资源多目标模糊优化配置模型.采用该方法对河南省鹤壁市浚县王庄镇中鹤生态城进行水资源优化配置的研究,分析计算结果表明:应用该方法对区域水资源进行合理配置计算,可在满足区域用水要求的基础上提高水资源利用效率.     

区域水资源多目标优化配置方法研究

在区域水资源优化配置时,综合考虑区域的经济效益和生态环境效益,可建立区域水资源多目标模糊优化配置模型。采用该方法对河南省鹤壁市浚县王庄镇中鹤生态城进行水资源优化配置的研究,分析计算结果表明:应用该方法对区域水资源进行合理配置计算,可在满足区域用水要求的基础上提高水资源利用效率。     

基于模糊物元模型的灌区水资源综合效益评价

灌区水资源综合效益评价可为水资源优化配置提供科学依据,从而使水资源在整体上发挥最大的综合效益。采用线性加权法将层次分层法和熵值法相结合确定灌区水资源综合效益的指标权,运用模糊物元理论构建了灌区水资源综合效益评价模型。利用MATLAB 7.0编程,以宝鸡峡灌区为例,评价了该灌区现状年及规划年的水资源综合效益。     

基于低碳发展模式的水资源合理配置模型研究

配置模型研发是实现水资源合理配置的关键支撑技术。基于低碳发展模式的水资源合理配置通过识别配置对象、划分计算单元,构建区域碳-水耦合系统概念图,进行基于碳-水耦合的水资源系统概化。在水资源可持续利用和生态环境保护的基础上,遵循安全、高效、低碳、公平的基本原则,将配置单元内部及其单元之间的缺水量和碳的净排放量最小等目标因子纳入总体目标函数中,设置水量平衡、碳平衡、碳水关系指数、水利工程碳排放/捕获效益、地下水水位、最小供水率、生态环境用水、应急水源等约束条件,构建基于低碳发展模式的水资源合理配置模型。     

渭南市供水水资源优化配置研究

以渭南市城市供水水资源系统为研究对象，采用动态规划优化理论原理，建立了渭南市城市水资源优化配置模型，提出了效益函数的建立方法，研制出了功能全面的水资源优化配置软件。该成果在渭南市水资源优化配置计算中取得了满意结果，可供同类型地区进行水资源优化配置参考。     

丹东市水资源优化配置研究

结合丹东市水环境问题以及水资源特点,以缺水量最小而综合效益最大为目标,考虑多种水资源联合供水条件,利用多目标规划方法构建水资源优化配置模型;采用Matlab编程软件和线性加权法,求解多约束条件下区域水资源配置方案,优化配置方案可为合理分配各用水部门间的水资源、合理利用地表水和改善丹东市地下水超采现状等提供科学指导。     

宁夏黄河北干渠灌区多目标优化配水研究

为提高宁夏黄河北干渠灌区水资源利用效率,实现灌区节水型社会建设,基于可持续发展思路,采用多目标线性规划分析方法,以节水灌溉技术、水资源系统工程优化技术、数据库技术、数学函数计算模型为手段,以Visualbasic6.0及其计算插件matrix为主要工具,以经济、环境和社会的综合效益最大化为目标,建立了灌区水资源优化配置模型,基于该模型计算出了各规划年的可供水量及需水量,并制定了水资源优化配置方案。结果表明,该方案水资源配置合理,可满足该灌区规划年经济发展的需要,并可确保经济社会的协调发展。     

黄河水资源利用经济效益初步分析

根据“黄河流域水资源经济模型”研究项目的需要,结合黄河流域的实际情况,提出黄河水资源利用经济效益分析的目的,任务,要求和方法,以黄河水资源利用预测水平年（２０００年）的开发方案为例,对黄河水资源利用的经济效益状况进行初步分析。结果表明,黄河水资源利用的多年平均年净效益为６０４亿元,单位水量净效益为１．２４元／ｍ＾３,效益主要分布在龙门以下的中,下游地区。     

城市水资源优化配置方法探讨

以山东薛城为例，从净效益最大的角度讨论水资源系统优化分配的方法，引入边际比的概念，并采用大系统理论，从背景分解协调及数学分解协调两个方面，分别对庞大复杂的城市水资源系统进行分解。     

河南省白沙水库入库径流分析

文章根据实测水文资料分析了白沙水库的净入库水量,并对白沙水库净入库水量变化过程进行分析。在分析白沙水库流域内的降雨过程基础上,分析入库径流的主要影响因素。最后,根据分析结果建议白沙水库水资源配置规划采用1980-2010年入库径流系列计算。     

基于水权初始配置的区域利益博弈与优化模型

明晰水权初始配置是协调流域内各区域之间水资源综合效益的重要途径。针对流域水权初始配置过程,首先,结合流域内各区域的社会经济发展目标,构建水权初始配置指标体系,采用理想解法,获得水权初始配置初步方案,确定各区域的水权配置量初始值;其次,结合流域内各区域的利益诉求,基于动态博弈理论,分析各区域之间的动态博弈机理,构建动态博弈模型和利益补偿函数,实现水权增加利益主体对水权减少利益主体的利益补偿;然后,确定各区域的水权配置量优化值和流域内各区域水资源综合效益的优化值,并获得水权初始配置优化方案;最后,通过案例分析验证了利益博弈与优化模型在水权初始配置过程中具有较好的适用性。研究表明,水权初始配置本质上是对流域内各区域之间进行利益博弈的过程,通过水权增加利益主体对水权减少利益主体进行利益补偿,可进一步优化各区域的利益和流域水资源综合效益。     

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。     

水资源优化配置及建议

近些年来,我国水资源面临洪涝灾害、干旱缺水、水污染严重、水土流失等四大突出问题。如何使有限的水资源充分发挥更好的效益,在水资源严重短缺的今天,必须注重水资源优化配置研究,特别是新理论和新方法的研究。本文就水资源配置的发展趋势、存在问题进行了总结,并提出相应建议,以期在今后的工作中研究。