《水资源系统工程》讲座 第一讲 水资源系统工程的概念和方法

一、系统、系统工程和系统分析随着现代数学、计算技术和信息科学的飞速发展,社会生产和管理日趋复杂,突破了区域性、行业性、学科性的界限,各个部门为了达到自己的目的,就必须从总体的立场出发,去观察、思索,分析、解决问题,综合而系统地掌握它与外界的关系,迅速的作出判断和最优化决策。一种新的、从系统的角度去研究问题的方法—系统工程的方法也     

《水资源系统工程》讲座 第六讲 多目标规划与决策

一、水资源工程中多目标问题水资源是整个国计民生所必需的重要资源,它的开发利用必将涉及到国家经济发展、地区收益、环境质量、社会福利等多方面的目标。因此,任何一个水资源系     

《水资源系统工程》讲座 第五讲 水资源系统的模拟技术

一、系统模拟的特点模拟技术也叫仿真技术,它是通过模拟模型的手段,在电子计算机上对系统进行演绎,以对系统的性能和过程作出定量的分析和预测。由于模拟模型具有简单、灵活、试验周期短。便于模型的存贮和修改以及节省试验费等优点,是系统分析中应用最广泛的一种模型技术。计算机模拟根据其变量形式的不同,可分为确定性模拟和随机性模拟。但就模拟角度而言,一般可分为专用模拟语言和非专用模拟语言两种。因此,究竟选用哪种语言来     

《水资源系统工程》讲座

第三讲动态规划及在水资源中的应用一、动态规划的基本概念在系统分析中,动态规划是一种应用很广的数学方法,它广泛用于资源分配、生产计划、货物运输和存贮等方面。它是把一个复杂的系统分析问题分解为一个多阶段的决策过程,并按一定顺序或时序,从第一阶段开始,逐次求出每阶段的最优决策,并经历各阶段,从而求得整个系统的最优策略。     

《水资源系统工程》讲座 第二讲 线性规划及在水资源中的应用

一、线性规划模型的基本型式线性规划广泛用于水资源的开发利用规划,工程的设计和施工,水资源系统的管理。线性规划模型的特点是在满足一组已知约束条件下,使决策目标达到最优。它的一般数学形式为:极大值(或极小值) z=c_1x_1 c_2x_2 … c_nx_n(1)     

水资源讲座第二讲 水资源的一般概念

地球表面到处有水的踪迹。海洋、湖泊、河流、沼泽和冰川等水体,岩石圈里的土壤水和地下水,生物圈中的生物水,以及大气圈中的大气水分,共同组成了一个庞大的“水圈”,所以人们给地球还冠以“水的行星”这一美称。所有的这些水都可以直接或间接地被人类所利用:供植物生长、航运、发电、水产养殖、工业生产、饮用和娱乐等等,因此,广义地说,所有的水都是极宝贵的自然资源。但是,目前所讲的水资源是一狭义的概念,仅指可供人们经常取用的、在一定时间内能够得到恢复和补充的淡     

水资源讲座第四讲 地下水资源的评价

一、地下水资源评价的内容地下水是赋存和运移于多孔介质之中,虽与地表水同属于大陆水循环的组成部分,但毕竟有所不同,有其独特之处,按不同储水和导水条件,可分为如下几点: 孔隙水是指埋藏和运移于第四纪松散沉积物如卵石、砾石、砂土和粘性土孔隙里的地下水,如我国辽阔的黄淮海平原沉积物厚达几百米,有的地方甚至为几千米,其中蕴藏着大量的孔隙水(包括潜水和承压水),成为工业、农业、居民用水的主要供水水源。孔隙含水层的特点是结构松散、含水均匀。     

水资源讲座 第十讲 水资源法

水资源法或水法,是关于水资源开发,利用和管理的法律。任何一个国家不仅需要有全国性的和总纲性的基本水资源法,还要制定出一系列地方性的和专题性的法规、条例和规定。故水资源法实际上包含非常广泛和丰富的内容。水资源法的产生、形成和发展经历了漫长的历程。在生产、生活水平很低的古代,天然河道和湖泊中的水和阳光、空气—样,取之不尽,用之不竭。故人们一直认为它们是不具备商品属性的。随着生产和生活水平的     

水资源讲座第九讲:水质

水是不可取代的重要资源,其量的不足,已引起世界各国的极大关注;其质的恶化,即水的污染,也逐渐被人们所重视。因为水污染不仅会破坏水资源,加深水资源的危机,而     

水资源讲座第五讲 还原水量的估算

用现行的数理统计法估算地表水资源,要求水文要素的实测系列是一个随机样本,其每一项都是各种随机因素在一致的条件下综合作用的结果。随着水资源的开发、利用和调控,天然的水文规律遭到来自各方面不同程度的干挠和破坏。人类活动是主观意志的反映,不具备随机性,故要设法消除这些非随机性因素,把明显受人类活动影响后的水文资料“还原”到“天然”状态,     

水资源讲座第三讲 地表水资源的估算

在不受人类活动影响和干扰的条件下,地表水资源估算的主要内容,应该是分析和研究地表径流及与它密切相联的水平衡要素之数量和时空分布。参照第二讲中的图1,将流域分为地表、包气带和潜水带三层,对闭合流域可写出年多平均的水量平衡方程式如下: P=R_s十R_g+ET_s+ET_g (3—1)式中 P——大气降水;R——地表径流量;R——地下径流量;ET——地面和包气带的蒸,     

农田水利讲座第四讲 防治渍害

因渍害而低产的农田,不仅平原地区、水网圩垸区存在,就是丘陵山区也有。它是阻碍农业持续高产稳产的因素之一。为了农业高产稳产,必须采取积极对策防治渍害。一、渍害的成因分析作物受渍减产,主要是由于土壤孔隙中水多气少,比例严重失调,影响到作物根系的呼吸和对养分的吸收,抑制作物生长。构成渍害的因素,不外乎下列几个方面的原因: 1、气候因素南方渍害农田一般地处湿润的亚热带与暖温带过渡气候区,雨量多,雨时长,但降雨量     

水资源讲座第六讲 用水的调查和预测

为了使水资源的开发利用和调配日臻合理,使今后的水资源规划切实可靠,必须对国民经济各部门的用水现状进行广泛、深入的调查,对不同发展时期需水作出科学的实事求是的预测。以往相当长时期来,人们对用水重视不够,对这一门学科缺乏必要地系统了解,积累的资料和统计数据匮缺,用水工艺水平较低。世界上不少国家已在早些时候就把注意力开始由淡水问题向供水问题转移,这是具有远见卓识的战略转移之一。我国于八十年代初也开始     

水资源讲座第七讲 可供水的调查和预测

作为天然水资源的河川径流,尚须经过各类水利工程设施的运行、工作,才能全部或部分地提供给人们利用。如为满足灌溉等河外用水部门的需要,必须建造一系列蓄水、引水和提水工程;为满足水电站发电的需要,必须建造蓄水或引水建筑物,溢洪或泄洪以及过鱼、过船等一系列设施;即使如航运等河内用水部门,也要通过建造港口、码头、整治河道等工程,方能实施对水资源的开发利用。凡是由各类工程所提供的水量称为工程供水量。现阶段开展的供水量调查和预测,一般指蓄水、引水和提水工程而言。一个地区内有很多大小不一的水利工程,每项工程都能提供     

计算机技术讲座 第四讲 计算机高级语言简介

一、高级语言的出现计算机具有速度快、精度高,并能按程序的规定自动进行运算等许多优点,所以许多复杂的科研和生产任务几乎都离不开计算机。但计算机的使用方法比较复杂,不能象计算尺或计算器那样一看就会用,倘使用计算机解题则     

水产资源讲座第四讲 做好冬季准备工作

一年来沿淮农民在发展农村商品经济中,根据水域自然优势,发展水产养殖业,进展很快,门类也不断扩大,效益一般都比较明显。为了帮助养殖户在今冬明春做好明年的生产准备工作,本文就几个主要养殖项目谈些意见,供养殖户参考。 1、鲤、鲫鱼苗繁殖的准备工作亲鱼的选留:亲鱼是指明年可做繁殖用的种鱼。明年准备繁殖鱼苗的养殖户,应抓住冬季成鱼捕捞的大好时机,采选合格的亲鱼,采选亲鱼时应注意选择晴朗暖和的天气,冰冻天气最容易把鱼体冻伤。亲鱼在搬运过程中,     

水产资源讲座第四讲 鱼种成鱼饲养管理

一、池塘培育大鱼种池塘面积小,宜于管理,是培育大鱼种的主要场所之一。它分专塘培育和成鱼塘套养两种。专塘饲养每亩投放夏花6000～8000尾,成鱼塘套养每亩投放400～     

水资源讲座第八讲 供需关系分析及节水措施

以上七讲概要地叙述了一个地区水资源的多寡和时空分布规律、需水量和水利工程可供水量的调查和预测,在此基础上,必须进行供需关系分析,它是水资源评价的工作内容之一。一、平衡分析区的划分供需关系的分析,由于上下游、干支流之间存在的联系而总是由上游向下游,由支流到干流的次序逐级分区进行的。因供需关系分析是针对某一特定区域进行的,而且水资源规划利用的指导思想是力求做到供需平衡,故常将     

谈系统工程与水资源开发的最优规划

为了发展灌溉和航运事业,颍河沿线,已在安徽的颍上、阜阳和河南的沈丘、周口兴建了节制闸、船闸。根据颍河梯级开发规划,在沈丘和阜阳两个枢纽之间,还需兴建一座控制工程(即界太枢纽工程),在发展界首、太和两县市40多万亩耕地灌溉事业的同时,实现颍河、周口以下全线通航。 近几年来,系统分析方法在工程规划中广泛应用。它的基本精神就是从整体而不是单项工程分析出发,求一个最优、最合理的规划设计     

结构优化设计讲座——第四讲 结构优化设计的间接解法

结构优化设计求解一个约束优化问题要比解一个无约束优化问题困难一些,而间接解法就是利用罚函数方法把约束优化问题变换成无约束优化问题,然后用无约束优化方法去求解。下面我们先说明罚函数方法,然后说明无约束优化方法。计算中要用到函数的导数,一般可用差分方法计算。这里介绍的方法可用以求解设计变量数目很大的问题,计算效果较好。