基于云模型的水利现代化评价方法与应用

从防洪除涝减灾、水资源保障、水环境与河湖生态保护、农村水利保障、供排水工程、水管理服务以及水利发展保障7个方面建立了水利现代化水平评价指标体系,共27项指标,确定了各项指标的评价等级与标准,构建云模型对江苏省新沂市水利现代化水平进行了评价。结果表明,新沂市水利现代化水平在2015年现状的评价值分别为85.53(云模型)和84.56(集对分析),均处于基本现代化阶段,与实际情况相符;而2020年评价值为93.71(云模型)和91.38(集对分析),预测能达到全面现代化,与十三五规划目标相符,验证了云模型评价方法的有效性和适用性。     

1961—2015年淮河流域气象干旱发展过程和演变特征研究

为刻画连续性干旱事件的时空动态演变过程,本文在时空维度下构建干旱事件发展时空特征变量并进行特征分析,对干旱发展过程和演变特征开展研究。首先确定干旱指标和阈值,然后判别干旱事件的时空连续性,进而建立涵盖干旱逐月集中点、干旱时空集中点、干旱时空迁移速率等12项干旱事件发展时空特征变量,使干旱事件发展时空特征可视化,最后对1961-2015年淮河流域气象干旱事件开展实例研究。结果表明：淮河流域夏旱和春旱发生频率较高,夏秋冬三季连旱年发展过程呈现出起源于沂沭泗河流域,再转向淮河中游,并逐渐向淮河上游迁移的规律,并存在秋旱较为严重的特点;干旱迁移方向对干旱逐月强度大小有一定的影响;受干旱影响最严重的地区主要分布在流域北部;过去干旱强度呈增大趋势,干旱面积呈下降趋势,整体向西北方向迁移,预计未来将向流域东北方向迁移。该研究为全面、精细解析干旱发展过程和时空演变特征提供了新的方法和技术。     

基于改进模糊综合评价的河流型水源地风险评估

为科学评估河流型水源地风险水平,有效保障河流型水源地安全,在识别河流型水源地保护区潜在风险源的基础上,借助压力[KG-*4]–[KG-*4]状态[KG-*4]–[KG-*4]响应模型,从水质污染、水量短缺、生态环境、管理保护等4个方面构建包含22个指标的河流型水源地风险评价指标体系,并分析确定相应指标风险度阈值,采用熵权[KG-*4]–[KG-*4]层次分析法对指标组合赋权,基于有效度原则和加权平均原则对传统的模糊评价方法加以改进,并建立改进的模糊综合评价模型进行水源地风险评估。以南京市长江子汇洲水源地为例进行研究,结果表明,长江子汇洲水源地风险度评估结果为0.216 7,处于较低风险水平,与实际情况相符合,验证了模型的适用性。     

基于改进多目标粒子群算法的南水北调东线江苏段工程联合优化调度研究

针对南水北调东线江苏段工程优化调度问题,构建协调系统缺水量和抽江水量两目标的联合优化调度模型,研发基于改进多目标粒子群算法的模型求解方法,建立组合赋权-TOPISIS方法进行多属性决策方法,形成基于"两线-三湖-四水源-六区间"的水资源调配空间格局,提出以大型泵站工程为核心的骨干枢纽联合调度方案。在50%、75%和95%来水条件下,经优化调度后受水区缺水量与常规调度相比分别降低了10.2×10~8m~3、16.4×10~8m~3、7.1×10~8m~3,系统抽江水量分别减少了17.4×10~8m~3、14.8×10~8m~3和12.2×10~8m~3。该方案可有效提高供水保障水平,充分发挥三大湖泊的调蓄能力,降低系统运行成本,具有显著的社会、经济等综合效益。     

南水北调东线工程江苏段多目标优化调度研究

考虑南水北调东线工程供水目标、经济成本以及系统稳定性特点,本文以受水区生活、工业以及农业用水供水量最大,梯级总抽水量最小以及调水峰值最小5个目标为优化目标,构建了南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型。在此基础上,针对传统多目标蛙跳算法(MOSFLA)存在多样性差,后期易陷于局部最优解等缺点,本文提出了一种改进的多目标蛙跳算法(MQSFLA),通过引入实数量子编码、采用改进的量子旋转门局部更新策略以及基于动态外部档案集维护Pareto非劣解的方式,改善传统MOSFLA。分别基于MQSFLA和MOSFLA求解3种典型来水条件下的多目标优化模型,分析不同目标之间的关系,提出调蓄湖泊群联合优化调度和水量调配方案。结果表明:MQSFLA在多样性和收敛性方面都优于传统的MOSFLA,能得到更多高质量的非劣解集,更有效协调供水以及抽水的矛盾,满足不同来水条件下多水源相互补给的多目标优化调度,为南水北调东线工程江苏段的运行管理提供理论依据和科学支撑。     

基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法及应用

以实现梯级水库群或者水源连通工程水量补偿式调节为目标,针对并联水库的联合供水特征,采用引水限制调度线控制引水水库可引水量,引入粒子群算法构建了并联水库优化调度模型。通过优化引水调度线提出可以改进并联水库系统的调度规则和调度方法,将优化和常规调度有机结合,并根据并联水库系统实际运行条件设置模型的目标函数、约束条件和参数设置方法。以X市S水库和L水库组成的并联水库系统为实例,采用该模型进行优化模拟。结果表明:并联水库系统经优化年均弃水量比两库单独供水的弃水量减少5 496万m~3,末库容比两库单独供水时提高203万m~3。在95%供水保证率时,并联水库系统供水系统的年供水能力比双库单独供水能力之和提高了5 556万m~3。优化形成的引水限制调度线分布形态合理,并联供水系统经过优化大幅度提高了水库系统的供水能力,证明了基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法的可行性,该方法对并联水库联合调度具有重要参考价值。     

梯级水库生态调度多目标混合蛙跳差分算法研究

提出多目标混合蛙跳差分算法求解梯级水库多目标生态调度模型。该算法结合混沌理论生成初始解以提高初始解群体质量,构建基于动态更新机制的外部归档集引导种群进化,提高算法的收敛性与非劣解的多样性,引入自适应差分算法加快子种群个体寻优,提高算法收敛速度。对L河梯级水库多目标生态调度进行实例研究,计算结果表明:本文所提出的算法能够计算得到收敛性与分布性较好的调度方案集,对比典型调度方案下泄径流与物种生态适宜径流,表明生态调度能够较好满足物种的生态需水,生态效益显著。     

农村河流健康状况评价指标体系构建及应用

【目的】河流健康评价是河流管护的重要内容。为科学评价农村河流健康状况,【方法】立足于农村河流的现状与特点,在阐明农村河流健康内涵的基础上,从河流形态结构、河岸带、水文水质、水生生物、社会服务功能、河流管护6个方面,构建适用于农村地区的河流健康状况评价指标体系;确立非常健康、健康、亚健康、不健康、劣态5个评价等级及对应的评分标准。以典型农村河流--沿六河为研究对象,采用基于博弈论的组合赋权法确定各指标权重,基于集对分析法评价其健康状况,运用减法集对势确定导致河流健康状况不佳的主要因素。【结果】结果显示：沿六河的健康状况等级联系数为0.025+0.104I₁+0.261I₂+0.377I₃+0.232J,评价等级为不健康,与实际情况相符;河流纵向连通性、流速、水生植物多样性、水生动物多样性、供水保证率等14项指标恶化是导致沿六河健康状况不佳的主要因素。【结论】该评价体系充分体现了农村河流健康的概念内涵,能够科学评价农村河流健康状况,并辨析农村河流健康状况不佳的主要原因。以典型农村河流沿六河为例开展河流健康状况评价的实例应用,...     

节水型社会建设多元化筹资途径研究

节水型社会建设的顺利推进有赖于资金的稳定投入。目前我国节水型社会建设投资机制不完善导致资金缺口很大,制约着节水型社会的建设。在分析节水型社会建设投资机制问题和节水型社会建设项目特点的基础上,探讨了水利部门节水型社会建设多元化的筹资途径：公共财政支出是节水型社会建设投资的主渠道,应保证财政资金的稳定投入并保持适度增长;挖掘财政投资潜力,用好用活水资源费,解决节水型社会建设资金瓶颈;充分利用市场机制,多元化筹措节水型社会建设资金。     

水污染经济损失计算方法述评

简述水污染经济损失的概念 ,对分类计算法、计量经济学法和恢复费用法等现有的水污染经济损失计算方法进行评述 .研究表明 ,今后的水污染经济损失计算应根据当地的水资源情况 ,因地制宜采用不同的方法 ,如对流域可采用水污染经济损失函数法 ,对河流可采用经验公式法 ,对湖泊可采用水污染损失率法等 ,以获得较为准确的计算结果 .指出当前研究中存在的不足之处和有待进一步研究的方向 .