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。     

基于经济手段的水资源优化配置

我国水资源短缺问题突出,利用计划经济手段配置水资源,不能反映供求关系,也使得水资源利用效率低下,水资源浪费严重。建立水权和水市场,以市场机制为导向,利用经济手段优化配置水资源,调节水的供求关系,不断提高水资源利用的效率和效益,是解决我国水资源问题的重要途径。     

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.     

水权和水市场——谈实现水资源优化配置的经济手段

从宏观决策角度,论述了水资源所有权、使用权和水市场问题,结论是：明晰产权和水权是实现水资源优化配置的前提;有偿水权的提出是建立水市场的理论基础;资源水价是水价组成中最重要、最活路的部分;水价的调整和水市场的建立 是水资源优化配置的重要手段;政府宏观调控、民主协商、水市场调节三者有机结合是实现水资源优化配置的体制保证。     

流域水资源优化配置研究

用分层递阶分析的方法探讨了流域水资源优化配置模型的建立和求解思路。将流域系统化，以追求经济效益、社会效益和环境效益为目标建立流域水资源优化配置供水模型，多目标统一用经济标准衡量，加上各种约束条件将流域水资源系统模型化，用大系统多目标递阶动态规划方法求解，以取得水资源优化配置的最佳方案。该模型以太子河流域水资源优化配置为实例具有实际意义。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的水资源优化配置研究

以经济效益、社会效益和环境效益为目标函数建立了区域水资源优化模型,并应用改进的NSGA-Ⅱ算法对不同规划水平年的水资源预测值进行优化配置,提出了采用配水系数进行染色体编码,并通过归一化处理使遗传个体满足水源供水量要求。实例分析结果表明,该模型和优化方法具有较强的适应性,有效解决了多水源、多用户、多目标、多约束的水资源优化配置问题,优化结果可作为区域水资源可持续利用和规划管理的决策依据。     

基于均衡发展的郁江流域水资源优化配置

为使郁江流域水资源分配方案有利于沿岸区域之间的均衡发展,将基尼系数及纳什效率系数引入到水资源优化配置研究中,分别作为度量区域水资源分配公平程度和效率高低的指标,二者耦合作为区域均衡发展的度量标准。以经济效益和社会效益为目标,应用NSGA-Ⅱ对模型求解,得到郁江流域2020、2030年75%保证率一般节水模式下的水资源配置结果。结果表明,郁江流域平均缺水率为8.29%,比只有公平约束及只有效率约束时的缺水率均要小,且目标均达最优,考虑了流域各区域的协调发展,可为郁江流域水资源规划管理提供依据。     

多目标非线性水资源优化配置模型的混合遗传算法

针对某市水资源优化配置模型的多目标、非线性特点,提出大系统总体优化的遗传算法求解方法.遗传算法构造中,对连续变量离散化采用浮点数级联编码;依据精确不可微罚函数法,构建个体适应度评价函数;将模拟退火算法与遗传算法相结合,探讨了基于模拟退火的混合遗传算法在水资源优化配置中的实际应用.实例表明,混合遗传算法是解决水资源优化配置多目标、非线性问题的有效途径.     

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.     

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。     

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。     

基于三次平衡的焦作市水资源优化配置研究

根据焦作市水资源利用现状,针对不同的水资源供需特点,采用三次平衡分析方法对焦作市水资源配置进行了分层平衡分析,以未来经济发展水平预测的水资源需求量来明确各规划水平年在现状供水能力下的需水量,采取节水、治污和当地水源挖潜等措施确定了当地水资源承载能力全部发挥后的缺水量,通过新建、改造水利工程,增加外调水实现了本地水和外调水联合配置。结果表明,依托南水北调等外部水源,焦作市的中长期社会经济发展规划可行,且具有可持续性。     

河北省南水北调受水区水资源优化配置研究

为了使南水北调工程能最大限度地缓解河北省严重缺水状况及在工程建成后更好地发挥工程效益,根据南水北调海河流域平原区受水情况,将其划分为18个子区、6个用水部门,以供水系统缺水率最小、经济效益最大化为目标,以水源可供水量、用户需水量、水源至用户的供水能力等为约束条件,建立了水资源优化配置模型。并采用多目标粒子群算法对模型进行求解,获得了以2030年为水平年的水资源配置结果。通过分析发现,南水北调工程实施后能有效缓解海河平原区严重缺水的状况,大幅提高了河北省水资源和水环境的承载能力,但仍有不同程度的缺水。     

最严格水资源管理与优化配置研究

为分析"三条红线"约束下的水资源优化配置问题,在粒子群优化(PSO)算法的惯性权重项中引入服从正态分布的随机因子,以提高算法寻优效率。在最严格水资源管理制度的指导下,以社会、经济和环境的综合效益最大为目标,建立"三条红线"约束下的水资源优化配置模型。以玉环县为例,应用该算法求解水资源优化配置模型,并推荐最优的水资源配置方案,为玉环县以目标效益最优倒逼产业转型升级的决策方向提供了依据。优化配置结果表明,在水资源优化配置中应用改进惯性权重的粒子群算法求解合理可行。研究成果为"三条红线"约束下的水资源配置研究提供了新思路。     

基于区域用水户用水安全的水资源配置方法研究

为了从区域用水户用水安全的角度构建支持区域水资源可持续利用的水资源配置方案,提出了基于用水安全的水资源配置理念,将水资源配置由原来的只满足用水户最大需水量,扩展到在用水安全前提下适当满足各用水主体需水量上。利用支撑性、灵活性、稳定性、有效性、共生性5个用水安全指标和1个综合评价指标,以各用水部门用水安全为目标,以用水安全评价指标为工具平台,从水资源取用合理的角度选取支持区域水资源可持续利用的水资源配置方案,并通过对河北省邯郸市水资源进行配置,验证了该方法的有效性。