基于多目标遗传算法的南水北调东线工程湖泊群优化调度研究

结合南水北调东线工程的自身特点,构建包含缺水量最小与抽水量最小2个目标的多目标优化调度模型,并将一种基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化技术应用于模型求解,得到问题的Pareto最优解集,最后采用基于组合权重的多属性决策方法对生成的非劣方案集进行评价,从而获得南水北调东线工程湖泊群系统的最优水量调配方案。结果表明,对比常规调度,该方法能有效降低系统总缺水量及工作能耗,使系统水资源得到更为科学合理的配置,具有很好的应用价值,为南水北调东线工程的运行管理及未来实时优化调度提供了新的思路。     

查哈阳灌区水资源多目标优化配置

黑龙江省是我国的重要商品粮基地之一,但单位面积水资源占有量较少,水资源时空分布不均。针对灌区普遍存在的水资源分配问题，以查哈阳灌区为研究对象，应用大系统多目标方法建立了水资源优化配置模型，并应用MATLAB语言编制程序进行模型求解，研究探讨黑龙江省灌区水资源优化配置问题。解决了多水源多用户的水源分配问题，可以使决策者选出最佳均衡方案合理调配利用灌区水资源，从而使有限的水资源和水利工程发挥更大效益，对加强灌区水资源的现代化管理意义重大。研究成果可为同类灌区水资源优化配置提供参考依据。     

天津市水资源多目标优化配置模型

从水资源优化配置的基本概念着手,分析了天津市水资源现状,将水源划分为北三河山区、北四河平原以及淀东清南平原3个区域,用户分为生活、工业和农业3大类,建立以经济效益和社会效益为目标的多目标优化配置模型,采用LINGO优化求解器中的目标规划方法对模型求解,得到同时满足经济效益和社会效益的最优供水原则及配置方案,并且提出相关的政策法规建议,为缓解和解决天津市水资源短缺问题提供理论依据.     

基于多目标模糊优化模型的兰州市水资源优化配置研究

构建可持续发展视角下的兰州市水资源优化配置模型。以净效益系数、水利用系数和供水成本为指标,运用熵值法修正由层次法获得的各项指标的权重,并采用多目标模糊线性优化模型确定各用水部门的综合效益系数,代入线性规划法求解规划年2020年在不同用水保证率(多年平均、50%、75%、90%)下各用水部门分配水量。分配结果(多年平均)与预测结果相比工业用水量减少了1.363 5亿m~3,农业用水量和生态用水量分别增加了1.126 0和0.237 5亿m~3,该分配结果有利于实现兰州区域经济的可持续发展与水生态的协调发展。     

基于多目标模糊规划的灌区多水源优化配置

以黑龙江省和平灌区为例,构建基于多目标模糊规划的灌区多水源优化配置模型,该模型能够在提高农业灌溉用水净效益的同时有效减少农业灌溉水量,促进和平灌区多水源高效配置。采用具有非线性隶属度函数的模糊多目标规划求解模型,得到不同流量不同水源下的最优配水方案。结果表明:不同流量水平下水稻不同生育阶段均存在缺水现象,低流量下需从柳河水库引入外调水才能保证水稻的最小需水量。为保证灌区整体效益,按照引水工程、提水工程、井灌工程的先后顺序进行配水,并得到多目标配水模型在不同情景下的运行稳定情况。该模型可以高效地进行灌区多水源在作物各生育阶段的优化配置。     

查哈阳灌区水资源多目标优化配置模型及其应用研究

黑龙江省是我国的重要商品粮基地之一,但单位面积水资源占有量较少,水资源时空分布不均.针对灌区普遍存在的水资源分配问题,以查哈阳灌区为研究对象,应用大系统多目标方法建立了水资源优化配置模型,并应用MATLAB语言编制程序进行模型求解,研究探讨黑龙江省灌区水资源优化配置问题.解决了多水源多用户的水源分配问题,可以使决策者选出最佳均衡方案合理调配利用灌区水资源,从而使有限的水资源和水利工程发挥更大效益,对加强灌区水资源的现代化管理意义重大.研究成果可为同类灌区水资源优化配置提供参考依据.     

改进的多目标粒子群算法在鄱阳湖水资源优化配置中的应用

鄱阳湖水资源优化配置问题是一个多目标优化问题。将Pareto支配关系、精英保留策略、约束主导原理引入到多目标粒子群算法中。针对粒子群算法的容易陷入局部极小值、早熟等缺点,采用了线性变换惯性系数提高搜索的速度和性能,引入遗传算法的变异思想、混沌优化思想避免了陷入局部极小值。应用改进的多目标粒子群算法对鄱阳湖环湖区的水资源优化配置模型进行了求解,得出了一组非劣解集。采用模糊近似理想点法对非劣解进行了评价,得出了鄱阳湖环湖区2030年水资源配置的最佳方案。     

基于多目标遗传算法的水土资源优化配置研究

随着社会与经济的快速发展,水土资源合理配置问题已是当前热点。水土资源配置具有多目标性,选择合理可行的求解方法就成为该问题的研究重点。遗传算法是一种模拟生物自然选择与进化机制的全局性概率搜索算法,对解决此类优化计算问题具有独特的优越性,其中利用多目标遗传算法（MOGA）求解Pareto最优解集的方法已应用于诸多方面。本文根据可持续发展理论,以经济、社会和生态环境效益三者最优作为目标函数,建立约束条件,采用基于并列选择的多目标遗传算法构建水土资源配置模型,并以东台市为例进行研究,以达到水土资源充分与协调利用的目的。     

基于粒子群算法的区域水资源优化配置研究

随着经济的快速发展,人类对水的需求量的增加和供水量减少之间的矛盾越来越突出,合理配置有限的水资源显得非常重要。本文运用多目标规划理论建立了区域水资源可持续利用的多目标优化配置模型,该模型以社会、经济、环境的综合效益最大为目标,用粒子群算法求解,得到银川市规划年（2020年）3种不同保证率下的优化配置方案,为银川市水资源管理问题提供了科学依据。结果表明,所建模型合理、可行,算法有效。     

改进飞蛾火焰算法在多目标水资源优化配置中的应用

水资源紧缺局面愈演愈烈,迫切需要进行水资源优化配置,以此提高水资源利用效率。基于自然元启发的优化算法越来越多的应用于求解多目标水资源优化配置问题。飞蛾火焰算法全局收敛性能较差且容易陷入局部最优解,针对以上问题,结合帕累托最优解概念,引入快速非支配排序策略,利用拥挤度及拥挤度比较算子对飞蛾火焰算法进行改进,继而采用改进的飞蛾火焰算法对ZTD1、ZTD2及ZDT3等3个多目标函数进行仿真实验,结果表明计算得到的帕累托最优前沿接近于理想帕累托前沿,收敛性能及精度优于本文所列举大部分多目标优化算法。最后将改进飞蛾火焰算法应用于三亚市水资源优化配置中,得到了23组帕累托最优解。选择了对缺水量最小有特殊偏好的方案作为最终决策方案,结果显示三亚市不同用水户总需水量39015万m^3,各用水户总分配水量为39015万m^3,缺水量为0,产生的经济效益为203.91亿元。改进的飞蛾火焰算法为多目标水资源优化配置问题提供了新的求解方法。     

考虑不同层次利益主体的灌溉水资源优化配置

针对灌溉水资源优化配置中存在的非线性和不确定性等特点,同时考虑灌区不同层次决策主体利益,分别构建考虑上层管理者利益的区间线性分式规划(ILFP)模型以获得最大的灌溉水生产力和考虑下层农民利益的区间二次规划(IQP)模型以获得最大的产量。在此基础上,将灌区上、下层利益主体作为整体,构建线性分式二次双层规划(LFQBP)模型,以协调灌区不同层次决策主体利益,促进灌区可持续发展。将所构建模型应用于盈科灌区的粮食作物配水中。通过配水结果的比较来分析各模型的性质,结果表明ILFP模型和LFQBP模型更适用于干旱地区。所构建模型从不同角度反映灌溉配水的实际问题,其优化结果有助于灌区管理者权衡各层决策主体间的利益。     

灌溉渠系优化配水模型研究

灌溉渠系的优化配水问题可分为两类:一是以某种指标最优为目标的灌溉水量分配;二是以水量损失最小为目标的灌区各级渠道流量的优化调度。在非充分灌溉试验的基础上,做出了西北干旱灌区棉花膜下滴灌水分生产函数。根据作物水分生产函数,以农业效益和灌溉管理部门总体的经济效益最高为目标,建立了灌溉渠系优化配水模型。在提高灌区经济效益的同时,建立了配水渠道流量优化调度0-1线性整数规划模型,模型适用于支渠以下各级配水渠道在来水流量确定,分水渠道流量彼此相同且按"定流量,变历时"方式轮灌时的优化配水决策,通过实例对模型进行了求解。     

陈垓引黄灌区渠系优化配水研究

该文以系统工程的原理方法,结合山东省陈垓引黄灌区北二干渠系统实际情况,分别以灌溉净效益最大和轮灌时间最短为目标,建立了作物最优种植面积和渠系优化配水模型,应用计算机求解,取得了满意的作物优化布局和优化配水成果。实践证明,本项成果在节水、灌溉增产、提高灌区科学管理水平等方面都有着十分重要的作用。     

崇明岛引清调水方式优化研究

为适应长江口水情、工情的变化以及支持崇明生态岛建设,从崇明岛水闸调度方式、水闸布局等角度出发,利用水环境数值模型开展常规引清调水方式优化研究,并确定了暴雨径流污染和成潮上溯2种突发性污染下的应急调水方案.     

有计划市场的水资源优化配置理论

鉴于我国水资源严重不足的现实,结合当前治水的新思路,从对配置方法进行理论阐述入手,探求水资源优化配置的新方法-有计划市场的水资源优化配置。通过比较计划经济体制和市场经济体制下我国水资源配置手段的优缺点,引出有计划市场的水资源优化配置的内涵,进而阐明该配置的特点,并从有计划市场的水资源优化配置的基础-水权、机制-水市场以及水价手段-水价三方面入手,全方位构建有计划市场的水资源优化配置的理论体系。然后从有计划市场的水资源优化配置方式入手,分析"计划配置"和"市场配置"的目标和特点,结合二者所长,将计划机制和市场机制引入到该配置中去,提出水资源配置的最佳方式-"有计划市场配置"。