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,粒子群算法在邯郸市水资源优化配置中是切实可行的。     

邯郸市西部地区多水源优化配置研究

邯郸市西部地区水资源时空分布不均,水资源不合理的分配,以及地表水水质被严重污染,导致水资源短缺日益严重。为了充分利用地表水,避免过度地开采地下水,基于区间不确定性理论,针对城市供水多水源系统中存在的不确定性和复杂性,建立了多水源联合供水调度的优化模型。然后引入模糊隶属度,将多目标规划转化为单目标规划。最后,利用两步交互式算法,求解单目标不确定规划问题,得到的解决方案,将提供不同满意度下的优化目标函数值和以区间形式给出的各供水水源对各行政区每个用户的配水方案。调配结果将较好地缓解邯郸市西部地区多水源与多用户的供需矛盾问题,实现多水源和多目标之间的互补。     

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。     

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...     

基于区间二阶段随机规划的多水源优化配置

针对多水源调度系统中存在的复杂性和不确定性,将二阶段随机规划与区间规划相结合,构建关于多水源调度系统的区间二阶段随机规划模型。该模型用概率密度函数和区间参数等形式,有效表征系统目标函数和约束中存在的复杂不确定性,模拟了不确定条件下的多水源调度过程,通过模型求解得到以区间形式给出的优化结果,并将模型应用于某城市供水系统,结果表明,该模型可以有效的进行多水源、多用水部门的优化配置,为决策部门提供合理的决策方案。     

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...     

基于区间多阶段随机规划的水资源优化配置模型及应用

针对水资源系统中供需水存在的不确定性和随着时间推移呈现的动态性,基于黑龙江省历年供水、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,利用多阶段随机规划反映水资源配置中的动态性,进而建立了多水源、多用水户的区间多阶段随机规划模型,模型通过平衡水资源配置系统中用户配置水量、系统风险与系统收益三者关系,可实现系统最大经济效益。利用该模型对黑龙江省水资源配置问题进行研究,结果表明:规划年黑龙江省生活、工业和生态用水均可以得到满足,农业用水在丰水年基本得到满足,枯水年缺水量为15.32亿~49.40亿m³,与现状年相比,农业缺水得到一定程度的缓解;水源供给方面,地表供水比例稳步提升,可以较好保护地下水源。     

基于灰色理论及改进类电磁学算法的水资源配置

结合水资源配置过程中的有效性、公平性和可持续性三类原则,针对其中水资源、社会、经济和环境等指标因素的不确定性,构建基于区间灰数的多目标水资源配置模型。在利用区间灰数预测方法计算各规划年指标数据的基础上,以经济效益最大、污水排放量和缺水量最小为有效性目标,以水源在各子区域分配公平的基尼系数最小为公平性目标,以距离协调度模型来评价水资源分配的可持续性目标,将不确定的多目标问题转化为确定的单目标问题,并采用改进的类电磁学算法对模型进行求解。最后将此模型应用于实例,其结果表明,模型的结构合理,算法简单高效,配置结果合理。     

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。     

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。     

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。     

基于区间犹豫模糊语言集的水资源多目标决策

以鄂北水资源配置工程为对象,研究大型调水工程背景下的多水源多目标优化配置。将鄂北地区水库分为充蓄水库、补偿水库与在线水库等3类,根据各类水库特点对鄂北水资源配置工程进行系统概化,建立以年缺水量最小和调水成本最低为目标函数的多水源多目标优化配置模型。采用权重系数法进行求解得到非劣解集。最后采用基于区间犹豫模糊语言与TOPSIS的多目标决策方法对各方案的缺水量与调水量作出评价并遴选出最优方案。研究结果表明:对鄂北水资源配置工程而言,缺水量与调水量的权重比为7∶3的方案综合评价最优,重视缺水的同时兼顾调水成本;基于区间犹豫模糊语言集与TOPSIS的水资源多目标决策方法经本文实例验证具有较高的稳定性与可行性。     

邯郸东部地区多水源优化配置研究

由于水资源有限,空间和时间的不均匀分布以及不合理的分配,邯郸市东部地区水资源短缺变得越来越严重。为了充分利用地表水,避免过度开采地下水,采用多水源联合调度的方法,建立多目标水资源优化配置模型,依靠lingo程序求解出调配结果。多水源联合调配结果解决了邯郸东部的多水源与多用户的供需矛盾问题,实现多水源之间的互补,有助于提高经济、社会以及环境效益,为邯郸市东部水资源优化配置提供依据和建议。     

基于外调水分配下的多目标水资源优化配置方法研究——以河北省为例

河北省水资源严重短缺,却历来承担着保护首都用水安全和生态环境等重要使命,针对河北省日益尖锐的水资源供需矛盾,结合河北省水资源现状和当前政策主导下的水资源配置格局,开展了河北省水资源优化配置研究,提出了多目标水资源优化配置模型,并将外调水配置模型最优解作为区域水资源配置的约束条件,对模型进行二次求解。结果表明多目标水资源优化配置模型能在有限水资源供给条件下,按照稳定、公平、高效及可持续发展的目标合理分配各类水源,为水资源管理部门进行水资源优化配置提供决策依据。     

基于多目标不确定性机会约束规划的矿区水资源配置研究

以矿区水资源配置系统为研究对象,针对矿区生态恢复过程水资源配置的多目标、模糊、不确定性的特点,构建多目标不确定性机会约束规划模型对矿区水资源进行优化配置。基于生态优先的配水原则,以碳排放最小化目标代替传统的污染物排放量最小化目标,兼顾碳排放最小化、系统经济效益最大化以及缺水量最小化,建立矿区生态环境-经济社会-水资源协调发展的多目标模型,统筹分配地下水、地表水、矿井水以及再生水。对实际情况中的不确定性因素采用区间参数的方法表示,并通过遗传算法对模型进行求解,得到合理的水资源配置方案。将模型应用于宁夏回族自治区羊场湾矿区,结果表明：以碳排放为目标的不确定性机会约束规划多目标模型能够很好地统筹矿区经济发展目标与水资源节约目标,配置方案可保证各个用水部门的需水满足度达到100%,而以污染物排放量为目标的优化方案存在区域缺水的情况。系统可带来年碳净吸收量(CO₂)为533.7～702.4 t,预期年经济效益为162.3×10⁴～163.7×10⁴元,区域年供水富余量为43.5×10⁴～49.7×10     

水资源系统可靠性及水源配置工程优选0-1整数规划应用

针对山西省特大干旱年的水资源问题,应急水源工程是重要的应对措施。根据《山西省流域分区水资源规划配置》等已有规划成果,确定了各独立水资源系统可选的水源工程项目库,如何从以上项目库中选择经济、合理、可靠的项目作为新水源工程,作者采用0-1整数规划方法建立了特大干旱年应急水源工程选择模型,同时嵌入了可靠性评价模型。模型应用于山西省特大干旱年应急措施规划中应急水源工程的选取,本文以海河流域浊漳河流域水资源系统为例进行了工程选取。结果表明,备选项目的选取不仅满足水量供给要求,而且满足供水可靠性要求,同时实现经济最优目标。     

多目标规划在邯郸水资源优化调度中的应用

多目标规划是进行水资源优化调度的一种重要方法,针对区域水资源优化调度中涉及多水源、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调度进行建模求解获得了较好的结果,可为地区水资源优化调度提供较科学的依据。     

大连市多种水源优先利用次序综合评价研究

确定水资源优先利用次序是区域水资源配置中的关键问题,排序要考虑的因素不仅包括定量因素,而且还包括难以量化的定性因素.为了协调各因素之间的复杂关系,通过采用多目标半结构性模糊优选理论建立多种水源优先利用次序综合评价模型并求解.应用该模型,确定了大连市多种水资源的优先利用次序,为大连市水资源的合理配置和综合规划提供决策依据.     

基于模糊多目标决策的城市水资源优化配置研究

针对城市用水系统的多水源、多用水户的特点,建立了城市水资源多目标分配模型.为对模型求解,首先计算各目标的模糊隶属度,将模型转化为模糊多目标决策模型,通过逐步缩小决策空间,最终得到模型的满意解.并以大连市为例,得到其2010、2020水平年的多水源多用水户的水资源配置结果.最后,分析了模糊多目标决策模型中各目标权重不同时对结果的影响.结果显示,该优化模型及模糊决策是合理可行的.