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。     

河北省水资源优化配置及效果评价研究

以河北省为研究对象,在确定南水北调调水规模的基础上,根据水资源系统的特征建立了多目标、多水源、多用户的水资源优化配置模型并对各规划水平年的水资源进行优化配置.同时建立区域可持续发展评价指标体系,对配置结果进行效果评价分析,为水资源优化配置决策提供依据.     

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.     

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。     

基于多目标粒子群算法的水资源优化配置研究

在分析阿拉尔市水资源利用现状的基础上,构建了以区域供水系统总缺水量最小、水库损失水量最小为目标的水资源优化配置模型,应用多目标粒子群算法,对阿拉尔市2015、2020和2025年三个水平年,二种不同保证率(P=50%、P=75%)下的水资源优化配置方案进行求解。结果表明,该方法有效解决了阿拉尔市水资源系统不同水平年、多水源、多用户、多受水区、多工程、多目标的求解问题,得到了阿拉尔市各受水区及其各用水部门的分配水量,实现了阿拉尔市水资源的综合配置。     

改进蝴蝶优化算法在邯郸市水资源优化配置中的应用

水资源优化配置是有效缓解区域水资源供需矛盾的重要方法和手段。针对传统蝴蝶优化算法(BOA)在高效快速地求解多目标水资源优化配置问题时存在的搜索精度低、收敛速度慢、易陷入局部最优及不能直接用于多目标问题求解等缺陷,通过引入快速非支配排序、拥挤度及精英策略方法对其进行了改进,利用ZTD函数验证了改进蝴蝶优化算法(ABOA)的优越性,最后将ABOA应用于邯郸市水资源优化配置模型求解中,并从帕累托前沿中选择了缺水量最少为最终方案。结果表明,邯郸市2035年(p=50%)总需水量为27.40×10⁸m³,总分配水量为24.42×10⁸m³,缺水量为2.98×10⁸m³,缺水率为10.9%。其中生活和生态需水均能得到完全满足,第一、二、三产业在不同区域仍面临缺水问题,需大力开展节约用水来缓解。研究结果可为多目标水资源优化配置的求解提供参考。     

深圳市水资源优化配置模型研究

分析深圳市水资源配置的现状及问题,提出采用宏观调控和市场机制有机结合的水资源合理配置模型。在水资源承载能力的基础上,充分挖潜、开发非常规水源。在水源调配方面,优先使用境外调水,其次为地表水,最大限度地利用海水淡化和污水回用。通过计算,最终得出深圳市水资源配置的最优方案。     

基于改进蚁群算法的太原市受水区水资源优化配置

针对太原地区水资源严重短缺、供需矛盾日益尖锐的问题,为了使引黄入晋工程最大限度地缓解太原地区缺水情形,根据该地区水资源开发利用现状及地区发展规划,建立基于改进蚁群算法的太原市受水区多目标水资源优化配置模型。该模型引入生态效益目标,以用水效益最大、研究区缺水量最小和生态需水满足程度最大等综合效益作为规划目标,以水源可供水量、用户需水量等作为模型约束条件,并采用改进的蚁群算法进行求解,得到2015、2020两水平年的水资源优化配置方案。通过对优化结果的对比分析,表明该模型应用效果良好,优化配置结果有效减轻了地下水的供水压力,促进了水资源的高效利用。     

环北部湾地区水资源优化配置研究

针对环北部湾地区水资源利用存在地下水超采、挤占河道生态用水、局部水污染等问题,为合理开发利用水资源,通过水利工程节点网络图构建水资源优化配置模型,经模型分析计算并综合考虑水系河网结构、水资源特点、缺水地区分布、水源解决方案及行政区划的空间位置,统筹本地水与外调水等关系,初步提出环北部湾地区水资源配置方案和总体布局,为构建环北部湾地区供水安全保障体系提供依据。     

基于文化粒子群算法的三亚市水资源优化配置

为解决三亚市水资源时空分布不均、部分地区缺水现象严重的问题,建立了系统总缺水量最小、供水效益最大的多目标水资源优化配置模型;并应用新型智能文化粒子群优化算法,对2010年为现状水平年,2020、2030年为规划水平年的多年平均情况下的水资源配置方案进行了模型求解。结果表明,规划水平年缺水率不断下降,基本实现了总缺水量最小的目标,可见优化配置有效缓解了三亚市用水紧张的问题,具有一定的借鉴意义。     

基于三次平衡的五家渠市水资源优化配置研究

以五家渠市为例,结合水资源条件和供用规模、结构及效率综合考虑了节水、污水回用、产业结构调整、新增调水规模等措施,运用GAMS开发了面向多目标、多工程、多水源、多用户的水资源优化配置模型.根据水资源三次平衡的配置思想,利用优化配置模型,通过长系列逐月调解计算,分析了不同情景下各水平年的水资源供需平衡状况,综合节水、治污、供水等层面给出水资源配置方案和配置工程规模,并提出在2015、2020、2030水平年应分别增加引额调水工程调水量0.40×108、0.62×108、1.20×108m3.     

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。     

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。     

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。     

基于粒子群算法的水资源优化配置研究

为了合理分配引大济湟工程从大通河调出的7.5×108 m3水量,以满足引大济湟工程受水区的生活、生产及生态用水需求,通过建立以供水净效益最大、供水系统总缺水量最小为目标函数的水资源优化配置模型,运用粒子群算法得到了受水区4类水源、5类用水户在2015、2020、2030三个规划水平年的多年平均情况下的水资源优化配置方案。结果表明,2015、2020、2030年净外调水量分别为3.10×108、6.05×108、7.34×108 m3,缺水量分别为0.69×108、0.64×108、2.15×108 m3,部分区域农业用水存在缺口,仍需采取必要的节水措施。     

三标度法在水资源配置方案优选上的应用

从研究水资源配置方案的特点着手,总结出水资源配置方案优选的评价指标体系,运用三标度法确定各指标的相对权重,结合模糊数学对水资源配置方案进行多目标优选决策,并给出了实例。结果表明:三标度法简单明了,使用方便,适用于水资源配置方案优选等多目标复杂系统。