基于粒子群算法的邯郸市水资源优化配置系统研究

随着经济的发展,邯郸市缺水矛盾日益严重,合理配置有限的水资源显得尤为重要.运用多目标规划理论建立一个多水源联合调度的水资源优化配置模型.该模型以经济、社会和环境的最大综合效益为目标,用粒子群算法求解,得到了邯郸市规划年(2020年)3种不同保证率下的水资源优化配置方案,为邯郸市的水资源规划和管理提供了依据.优化结果表明...     

基于水资源优化配置的多目标决策模型探析

文章以中国北方某城市为研究对象,通过配额法和趋势外推法预测不同规划年份的用水量和用水量,以及基于多目标决策的水资源配置模型生成和分析建立。在合理的资源分配的基础上,提出了粒子群优化(PSO)算法求解该模型。通过算法创建软件程序,展现城市规划层面的最优水资源配置方法。     

基于IABC-PSO算法的区域水资源优化配置模型研究

近年来山西省水资源供需矛盾日益突出,采用科学有效的方法对该区域水资源进行优化配置十分关键。在综合考虑社会、经济、生态效益的基础上,建立了多目标水资源优化配置模型。针对传统粒子群算法的缺点,提出了改进的人工蜂群-粒子群算法(IABC-PSO);通过引入Logistic混沌映射、基于S型函数的非线性惯性权重以及改进的侦查蜂搜索算子,提升了算法的收敛精度及全局寻优能力。以晋中南部供水区为实例,运用IABC-PSO算法进行了水资源调配计算及分析。研究成果可为山西省"大水网"建设背景下的区域水资源配置提供一种新的求解思路。     

多目标规划在邯郸水资源优化配置中的应用

多目标规划是进行水资源优化配置的一种重要方法，针对区域水资源优化配置中涉及多水源、多用途、不同供水区域的特点，根据多目标决策理论，以追求经济、社会、环境综合效益为主要目标对邯郸市水资源优化配置进行建模求解获得了较好的结果，可为地区水资源优化配置提供较为科学的依据。     

改进鲸鱼算法在多目标水资源优化配置中的应用

为了使鲸鱼优化算法(WOA)能更好地解决复杂多目标水资源优化配置问题,首先采用Logistic映射进行种群位置初始化,提高初始化种群位置的质量,并加入惯性权重增强局部搜索能力,从而实现对WOA的改进;其次,将改进后的鲸鱼算法(AWOA)应用于以经济效益和社会效益最大(缺水量最小)为目标的邯郸市水资源优化配置模型;最后,以求解所得Pareto前沿中缺水量最小为特殊偏好,将AWOA与WOA和粒子群算法(PSO)从迭代过程和求解结果上进行了对比分析。从迭代过程来看,AWOA比PSO和WOA能够以较快的速度收敛,WOA收敛速度最慢;从求解结果分析,由AWOA所得经济效益和社会效益均优于由WOA和PSO所得结果。因此,AWOA在收敛速度和收敛精度上均得到了较大幅度的提升,其应用于多目标水资源优化配置求解是可行和有效的。     

基于粒子群算法的韩江流域水资源优化调度

水资源优化调度是实现水资源优化配置、提高用水效率、实行最严格水资源管理制度的重要手段。以旱情紧急情况下骨干水库下游河道内生态环境需水与韩江流域各省用水总量为控制,建立了基于粒子群算法的韩江流域水资源优化调度模型。调算结果表明,粒子群优化算法简单高效,具有强大的算法优势;通过优化调度,流域水量分配指标、生态目标、发电目标得到很好地实现;棉花滩水电站的综合效益及抵御干旱风险的能力进一步提高。     

区间多目标规划模型在邯郸市主城区水资源优化配置中的应用

以往对邯郸市水资源配置研究中多水源优化配置方面提出具体方案的研究比较少,故针对邯郸市主城区涉及的多水源、多用途、多用户的特点,建立了不确定条件下的区间多目标规划模型。该模型将系统里难以确定的参数或者变量用区间的形式表示,实现系统不确定性地有效表征,在求解过程中应用模糊理论引入隶属函数并基于两步式交互算法将转为两个确定的单目标模型进行求解。结果表明规划年2020年总供水量为[63175.25,76330.06]×10~4m~3。所建模型可以在同时追求经济效益、社会效益和环境效益前提下求出最优解,方便决策者在未来水资源管理中制定相关政策。     

面向高质量发展的缺水地区水资源优化配置模型及应用

科学合理的水资源配置方案是实现北方缺水地区高质量发展的重要基础。在系统梳理相关研究成果的基础上,分析北方缺水地区水资源特点和未来配置需求,提出面向高质量发展的北方缺水地区水资源优化配置模型框架。从目标函数、约束条件、参数设置、算法设计等方面开展系统建模,并从惯性权重与学习因子两个角度对传统粒子群算法进行改进和有效性检验。最后,将模型和算法应用于北方典型缺水城市阳泉市的水资源配置方案研究。结果表明：阳泉市工业和生活用水具有较大节水潜力,平定县是最大用水户;规划水平年节水情景显著提升了缺水地区的需水满足程度和水生态环境承载能力;构建的高质量发展目标和北方缺水地区关键约束的水资源优化配置模型具有可行性。     

陕西省引汉济渭工程受水区水资源优化配置研究

以陕西省引汉济渭工程为背景,以受水区缺水量最少、经济效益最大和污水排放最小为目标,建立了陕西省引汉济渭受水区水资源优化配置模型,通过粒子群优算法对模型进行了求解,得到了受水区各主要城市及其各用水部门的分配水量,决了受水区多目标多水源复杂水资源优化配置问题.通过求解模型可以看出陕西内各主要城市生活需水基本得以解决;工业需水和生态需水得到很大缓解.     

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。     

邯郸市水资源管理与开发模式

由于水资源短缺,加强管理对于邯郸市水资源可持续利用具有重要意义。在分析邯郸市水资源现状与主要的水资源管理措施的基础上,研究了邯郸市的水资源管理模式,指出邯郸市水资源模式的主要特点是以流域管理为主,计划用水与水费管理、水权交易相结合。并对邯郸市水资源管理模式进行了分区探讨,初步提出了西部山区蓄引提综合利用、中部平原井渠结合与东部平原地下微咸水利用三种基本模式。指出山区蓄引提综合利用模式的主要特点是以蓄为主、蓄引提相结合、充分利用水资源;井渠结合模式的特点是地表水与地下水联合调度,井渠结合,井灌井排,提高大气降水、地表水、地下水的利用;微咸水利用模式的基本特点是挖掘浅层地下水潜力,咸淡水轮灌或浑灌。从而为邯郸市的水资源高效利用提供了一定的指导建议。     

沙颍河流域水资源配置思路与计算模型EI北大核心CSCD

针对沙颍河流域水资源供需矛盾日益突出问题,根据沙颍河实际情况,提出了沙颍河流域水资源配置原则及流程,基于MIKE BASIN软件建立了沙颍河流域水资源配置模型,利用该模型对2015—2016年沙颍河流域河南段进行水资源配置计算。结果表明:水资源配置前,在生态流量保证率为100%的情况下,除中牟断面以上区间,其他区间均存在不同程度的缺水情况;根据模型水量配置结果,从颍河等处向郑州、开封等缺水城市调水的方案,可缓解流域河南段整体缺水状况,说明该模型可有效地进行水资源配置。     

十堰市中心城区水资源配置方案研究

为解决十堰市中心城区水资源供需矛盾,实现地区水资源的合理配置,在地区现状供用水情况调查评价、需水预测的基础上,利用VBA语言编程,建立了十堰市中心城区水资源配置模型,对地区现状基准年和规划水平年水资源供需平衡情况进行计算分析,并拟定了堵河潘口水库引水工程与本地水库工程联合调度供水的水资源配置方案。本文对十堰市中心城区水资源配置方案、配置模型的建立过程以及模型计算结果进行了介绍,并重点分析了水资源配置方案中以马家河水库、茅塔河水库作为充蓄调节水库,在减少潘口引水工程设计规模、提供潘口引水工程检修期供水两方面的作用。     

缺水地区枯水期城市水资源预分配管理模型

本文针对缺水地区水资源时空分布不均及丰枯交替频繁，尤其是连枯年份高频率出现的特点，采用优化和模拟技术，建立了适用于多水源、多工程、多用户等复杂条件下具有可操作性的水资源预分配管理模型，以实现水资源在各地区、各部门、各行业层次上的分配。在此基础上，还研制出按节水水平高低和企业用水重要性大小进行配水的管理模型，从而达到了在实际水资源管理的直接对象——企业间的优化配置。此外，文中还提出了应付特枯水年和连续枯水年的对策。本模型经山东省高密、龙口等市应用，效果较好。     

基于原水-净化水耦合配置的多目标递解控制模型

针对我国水资源开发利用和管理中出现的新情况与新问题,根据国家新的治水方针和珠海市水务一体化管理的实际需要,建立了珠海市水资源优化配置模型———基于原水净化水耦合配置的多目标递解控制模型,并提出了分解协调耦合计算流程.通过模型耦合迭代计算和综合对比分析,给出珠海市原水净化水耦合配置的推荐方案,为珠海市未来20年的水资源优化配置和安全供给体系分期建设提供了科学的依据.     

基于多目标优化的黔中区水资源配置研究

以黔中水利枢纽一期工程为研究对象,开展水资源优化配置研究。在分析黔中水利枢纽工程概况及水资源优化配置原则的基础上,建立了黔中水利枢纽工程水资源优化配置模型,采用多目标规划对模型进行求解,得出了2007,2015年和2020年水平年黔中灌区、贵阳市区以及安顺市区的水资源优化配置结果;同时,对供需平衡、经济效益和污水排放量3个指标进行了对比分析。该模型分析结果为黔中区水资源的配置提供了科学合理的依据。     

邯郸市缺水类型分析——模糊模式分析

运用模糊模式识别模型对邯郸市水资源短缺类型进行分析,明确该地区水资源优化配置工作的重点。     

基于全局优化的南通市水资源优化配置研究

随着沿海开发国家发展战略的实施,南通市规划并建成了一批开发区,对水资源保护与利用产生了较大影响。为了优化配置南通市水资源,综合考虑社会、经济和环境三方面因素,构建了水资源优化配置模型,并用SCE-UA全局优化算法进行模型寻优计算,得到了南通市水资源优化配置方案。模型计算结果显示：到2015,2020年工业、第三产业等最佳用水可以得到满足;由于农田灌溉水利用系数偏低,农业用水无法满足最优配置要求,未来应着力提高农业用水效率,减少耗水。     

非常规水资源利用关键问题讨论——以新密市为例

非常规水资源在区域水资源开发利用中占有越来越重要的地位。从区域水资源配置的角度,探讨了非常规水资源利用的几个关键问题,主要包括:非常规水资源利用潜力分析、基于非常规水资源利用的水资源配置、开发利用途径及保障措施。结合非常规水资源的特点,因地制宜提出了新密市开发利用非常规水资源的途径和措施,提出通过工程体系建设、政策法规制定和节水宣传等措施来推动非常规水资源的开发利用,为新密市开展最严格水资源管理提供了参考。