CAS理论在复杂水资源系统优化配置中的应用

针对多库联合调度复杂水资源系统,以滇中洱海流域水资源系统结构及其特点为背景,综合考虑缺水量最小及弃水量最小目标,基于CAS理论建立了水资源系统优化配置的理论框架与数学模型,运用CAS理论的Swarm模拟平台,以2030水平年水资源条件和开发利用状况为基础,进行水资源长系列供需平衡模拟,依据多方案模拟结果,重点分析了各蓄水工程之间的优化调水运行规则,以及相应优化规则条件下的水资源调配方案和最小缺水量.     

分解协调技术在水资源大系统优化

根据云南滇池地区周边地区水资源系统及规划实施的跨流域调水工程特点，采用大系统分解协调的原理，分层次建立了水资源优化配置模型。结合流域分区及各区运行调度规则，采用DP-DP分解协调技术对模型进行求解，得出不同方案下的水资源优化配置成果，并分析了解决滇池地区周边地区缺水问题所需要的跨流域调水工程的合理规模。     

洱海流域及周边地区水资源的可持续利用

针对洱海流域及周边地区水资源开发利用中存在的工程性缺水和资源性缺水问题，指出治水思路要由“工程水利”向“资源水利”转变，并提出了实现该区水资源可持续利用的对策和措施，包括：工业节水和农业节水，水资源的生态保护，对该区的水资源进行优化配置。     

玛纳斯河流域水资源优化配置研究

以玛纳斯河(玛河)流域为研究对象,基于玛河流域可持续发展的思路及流域水资源系统特征,引入多目标水资源配置模型,并采用基于欧氏距离的交互式模型求解方法,计算了各水平年规划年的水资源优化配置结果,并根据目标满意度及目标总体协调度对配置结果进行了评价。计算结果可为玛纳斯河流域水资源配置提供决策参考,以提高流域的水资源利用率。     

玛纳斯河流域水姿源优化配置研究

以玛纳斯河(玛河)流域为研究对象,基于玛河流域可持续发展的思路及流域水资源系统特征,引入多目标水资源配置模型,并采用基于欧氏距离的交互式模型求解方法,计算了各水平年规划年的水资源优化配置结果,并根据目标满意度及目标总体协调度对配置结果进行了评价.计算结果可为玛纳斯河流域水资源配置提供决策参考,以提高流域的水资源利用率.     

深圳市宝安区水资源配置研究

根据深圳市宝安区铁岗水库的水资源状况,系统地分析了该区沙井和松岗两个片区的用水量和天然来水量情况。采用灰色GM(1,1)模型对该区域的需水量进行了模拟,计算得到2012年的需水总量。利用自回归模型预测了铁岗水库的来水量。最后针对需水量和供水量,以区域供水系统相对缺水率最小为目标函数,建立了适当的优化配置模型,并采用动态规划方法,得到了两个片区时间上较为合理的配置方案,具有一定的实际应用价值。     

基于仿真技术的太子河流域水库生态调度研究

针对太子河生态和环境日益恶化问题,以流域水资源利用和河流生态流量为目标,以宏观的水资源配置要求和防洪等为约束,建立水库多目标生态调度模型,并采用模拟仿真技术求解。结果表明,在考虑满足下游控制断面适宜生态流量需求的情况下,各区间用户最大供水缺水率为11.5%。在尽可能不破坏水库的社会经济效益的情况下,采用合理的调度模型能...     

云南省节水型社会建设分区发展方向研究

云南省地处祖国西南边陲,地形地貌复杂,气候类型多样,各地水资源条件、人口分布、经济社会发展、水资源开发利用、节水水平、用水习惯等差异较大,对节水工作的要求和发展重点也各不相同。根据云南省各区域经济社会发展水平和水资源特点,将云南省节水型社会建设划分为滇中地区、南部地区和北部地区,在各区域节水现状分析的基础上,提出了各片区的节水目标、节水工作重点和发展方向。     

基于河湖水系连通的高原湖泊水资源优化模拟

基于对滇池流域及下游螳螂川区间的现状水资源开发利用、生态用水调查,结合区域社会经济发展、生态景观等的水资源需求,考虑牛栏江-滇池补水工程、滇中引水工程等不同层次的河湖水系连通工程,优化配置宝象河、柴河等当地水库、当地引提水工程及城市再生水跨区域利用工程,建立MIKE BASIN水资源优化模拟模型,设置不同的水系连通工程供水方案组合,采用公平性最优和供水缺水率最小作为水资源优化配置的目标函数,对模拟结果进行评价。结果表明,2030年本区河湖水系连通工程加入后缺水率由51.63%降到48.6%,滇中引水工程加入后,缺水率进一步减小至0.8%,随着河湖水系连通工程的逐步完善,区域供水保障程度越来越高,区域间的供水公平性越来越好,河湖水系连通工程对减小区域缺水率、实现区域间及行业间的供水公平、保障河湖生态起到了重要作用。     

武汉市水资源合理配置

结合武汉市多水源、多输水工程、多用户的复杂水资源系统的实际状况，并针对目前大多数配置模型只考虑水源、用户之间的配置，忽略了供水工程的配置调度作用，提出了基于水源－供水工程－用户的大系统多目标配置模型，并综合运用大系统分解协调，总体线性优化及Matlab优化工具箱求解模型。该模型能突出供水工程在水资源配置中的作用，通过计算，明晰了水源－工程－用户之间的供水关系，为指导武汉市水资源合理开发，优化配置提供切实可行的依据。     

基于非充分灌溉原理的灌区水资源优化配置模型及决策软件研究

根据非充分灌溉理论,按大系统分解协调原理,建立了以总效益最大为目标的灌区灌溉水资源递阶控制优化模型,对灌区多水源进行优化配水研究。在理论研究基础上,还对灌区水资源的优化利用引入决策支持系统知识,研制"大型灌区水资源决策支持系统"软件。经实际运行,该程序具有友好的图形界面,较强的计算功能和数据库的管理功能,可为水资源优化配置和水资源管理研究作参考。     

A model for regional optimal allocation of irrigation water resources under deficit irrigation and its applications

It is important to promote efficient use of water through better management of water resources, for social and economical sustainability in arid and semi-arid areas, under the conditions of severe water shortage. Based on the developments in deficit irrigation research, a recurrence control model for regional optimal allocation of irrigation water resources, aiming at overall maximum efficiency, is presented, with decomposition-harmonization principles of large systems. The model consists of three levels (layers). The first level involves dynamic programming (DP) for optimization of crop irrigation scheduling. The second level deals with optimal allocation of water resources among various crops. The last level concerns optimal allocation of water resources among different sub-regions. As a test, this model was applied to the combined optimal allocation of multiple water resources (surface, ground and in-take from the Weihe river) of Yangling, a semi-arid region on the Loess Plateau, China. Exemplary computation showed that not only are the results rational, but the method can also effectively overcome possible “dimensional obstacles” in dynamic programming of multiple dimensions. Furthermore, each sub-model is relatively independent by using various optimization methods. The model represents a new approach for improving irrigation efficiency, implementing water-saving irrigation, and solving the problem of water shortage in the region studied. The model can be extended in arid and semi-arid areas for better water management.     

考虑气象因子的不确定性灌溉水资源优化配置

基于不确定性区间作物水分生产函数,选取春小麦、玉米、棉花和白兰瓜这4种典型作物,建立不确定性条件下灌溉水资源优化配置模型,并将气象因子(蒸发蒸腾量和相对湿度)的不确定性引入其中,以反映气候变化对灌区配水的影响.结果表明,在石羊河流域民勤地区,玉米单方水经济效益较低,故其优化灌溉定额相比现状灌溉定额变化较大.棉花是单方水经济效益最大的作物,其次是白兰瓜,所以当可用水量短缺时,在确保粮食安全的前提下,为降低因灌溉缺水而带来的经济损失,要优先保证棉花和白兰瓜灌溉用水.引入气象因子的灌区水资源优化配置模型区间优化配水定额范围更广,反映出气象因子对灌区配水的影响.本研究验证了不确定性方法在实际应用的可行性,可为灌区水资源合理分配提供更可靠的科学依据.     

基于熵权法和改进TOPSIS模型的水资源配置综合评价

水资源配置方案的合理确定对区域经济社会可持续发展意义重大.本文利用熵权法对水资源配置评价指标合理赋权,结合改进TOPSIS模型,对某地区水资源配置方案进行综合评价.结果表明:该方法计算科学简单,结果合理可信,能够有效应用于水资源配置方案的综合评价.     

基于GMS的邯郸市受水区地下水数值模拟

南水北调工程是缓解我国北方部分地区水资源短缺的特大型水资源配置战略工程.其实施将显著改善我国北方地区的水资源条件及其配置格局,并为受水区生态环境的保护与修复创造有利条件.以邯郸市受水区为研究对象,利用GMS软件对研究区地下水进行数值模拟,并对模型参数进行识别与验证,进而开展整个研究区的水均衡分析工作.结果表明:所建模型较好地模拟了该区的含水层结构、边界条件,所模拟的地下水位与实测水位较为接近,可用于预测不同水源配置方案下未来该区的地下水位变化情况,以此为该区的地下水压采工作提供决策依据.     

基于系统动力学的河南省水资源可持续利用研究

将系统动力学方法应用于区域水资源可持续利用研究,结合河南省实际情况,在宏观调控的基础上,建立了河南省水资源的系统动力学模型,涉及到河南省整个区域的经济、社会、人口、环境等诸多因素,通过计算机仿真模拟,预测了未来几十年水资源的需求状况,改善了水环境的严峻形式,提出了较为合理的水资源配置方案。     

水资源水质水量优化配置分析

本研究旨在实现水资源水质水量的优化配置,通过对水资源水质水量优化配置的生态经济学理论进行分析,指出水资源水质水量优化配置的概念,在内涵分析基础上确定了水资源水质水量优化配置的具体阈值原理和模型体系框架.同时对青海水资源水质水量的优化配置进行分析,指出不同区域的水资源水质水量需要进行针对性的优化配置.     

跨流域调水工程支线调蓄水库对沿线受水区水资源配置的影响分析

分析了有支线调蓄水库的跨流域调水工程水资源系统的结构和特点,定性分析了支线调蓄水库对跨流域调水工程沿线受水区水资源配置的影响。将数学规划与模拟技术结合,建立了由受水区水资源优化配置和干线调水协调模拟模型组成的跨流域调水工程水资源优化配置模型。采用大系统分解协调原理进行模型求解,通过有无支线水库水资源配置效果的对比分析,量化了支线调蓄水库对受水区水资源配置的影响。以南水北调中线工程河南段为例进行了应用研究,结果表明,模型和方法合理可行。     

基于模糊物元模型的水资源合理配置方案综合评价

基于水资源合理配置方案具有多目标性和模糊不相容性的特点,在模糊物元分析的基础上,结合欧氏贴近度的概念,建立了基于欧氏贴近度的水资源合理配置方案综合评价的模糊物元模型。该模型采用一种综合赋权方法确定各评价指标的权重,该方法减少了权重确定的主观性。以河北省南水北调供水区水资源合理配置方案综合评价为例介绍了该模型的具体运用,结果表明,该模型用于水资源合理配置方案评价是合理、可行的。这为水资源合理配置方案综合评价提供了一种新的决策方法。     

河北省南水北调供水区水资源合理配置研究

水资源合理配置研究是水资源规划与管理中的关键部分。基于河北省南水北调供水区水资源系统特征,建立了多目标、多水源、多用户的水资源合理配置模型,并采用大系统分解协调技术与目标逼近技术相结合方法对所建立的模型进行求解,同时考虑供水区水资源配置方案的经济、社会和生态环境影响,建立水资源配置方案评价指标体系,采用模糊物元分析方法对方案进行了综合评价,取得了合理配置方案,并对推荐方案进行了综合分析。该研究为供水区水资源可持续发展提供了参考。