基于演化博弈的国际河流水量调整策略分析

全球水资源供需矛盾的加剧导致不同国家在国际河流水资源使用问题上的矛盾冲增。目前解决争端的最有效的途径对水资源进行合理的分配。然而在水资源分配过程中,不可避免的对部分地国家分配过量的水,对部分国家分配过少的水,因此容易在水量分配上产生冲突。通过建立动态演化博弈模型分析各国对水量分配的演化和稳定策略,得到相关结论:水量相对较少国家将采用强烈抗议或冲突的形式获取更多的水量,而水量相对较多国家为了能共同开发国际河流水资源,会逐渐同意放弃多余水量。分析结果表明,利用演化稳定策略调整各国家之间的分水量,可以有效地化解流域国家间的冲突。     

讨赖河流域初始水权分配探析

水资源是一种稀缺资源,在社会经济不断发展的讨赖河流域,水资源的管理实际上是一种水资源在不同的用水主体之间的利益协调,也就是流域内各用水户之间的利益再分配问题.讨赖河流域现有的分水制度机械死板,不适应市场经济条件下对水资源的优化配置,水资源调度管理时常处于被动局面,并带来了比较突出的地区矛盾和用水户之间的水事纠纷.因此,改革原来的分水制度,对初始水权进行科学合理的划分至关重要.     

明确初始水权数量与质量的分配系

为解决水资源管理和水市场建设中涉及的水权问题，本文以内陆黑河干流为背景建立了干旱区水权分配系统。按照不同地区使用的水资源除了具有相对公平的数量，还应该具有相对公平的质量的原则，系统将以往模糊的流域水权界定对象清晰化，明确其为河流在某种社会经济条件下，为满足生态和水环境的要求，流域所能调配的水资源。为此，系统考虑与地区取水相关的经济和环境因素，运用基于水资源模型和区域水质模型的多目标规划方法计算流域各地区理论取水量，并将理论取水量结果用于改进目前的水权分配计算方法，不仅给出了流域各地区的水权分配比例，同时将各地区按水权分配到的水资源数量和质量也一并给出。实际应用证明了系统的有效性，给出的水权分配结果较以往类似成果加深了各地区对自身拥有的水资源状况、以及将面临的流域整体水资源形势的认识。     

基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置

针对引水灌区,考虑灌溉用水总量约束和时段可供水量约束,以单一作物非充分灌溉下灌溉制度优化为第一层,区域多种作物种植结构及水量分配为第二层,分别采用动态规划和粒子群算法求解,建立了基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置模型。针对多重约束问题,提出了一种初始化粒子群的方法,并通过粒子速度的动态变化来保证每代粒子都满足约束,提高了算法的收敛速度和收敛精度。以赣抚平原灌区为对象,考虑降雨和水源可供水量不同步的特点,计算了3种降雨频率、多年可供水条件下的农业水资源优化配置方案。结果表明,基于DPPSO算法的农业水资源优化配置模型合理可靠,为引水灌区农业水资源优化提供了一种新的方法。     

基于两层协调模型的多级扬水灌区供水调配优化

针对宁夏回族自治区扬水灌区水资源紧缺、供水扬程高、不同灌溉方式并存、供水调配困难、运行成本高等问题,开展了多级扬水灌区的供水调配优化研究。考虑研究区供水具有多层次、相互联系、组成复杂、影响因素众多等特点,建立了具有二层递阶结构的供水调配多目标优化模型。模型以各层缺水量平方和最小和运行功耗最小为目标,考虑不同灌溉时段影响,第1层建立单个泵站供水调度优化模型,以进行单个泵站控制区内各时段输蓄水量分配优化;第2层建立多级泵站供水调配优化模型,以优化系统内各级泵站系统各时段供水量和提水量。两层之间以供水量作为协调变量,依据大系统分解-协调原理进行求解,充分考虑了不同层次之间水量调配和主体利益的协调。灌区应用表明,所构建模型能有效进行多级扬水灌区水量调配优化,给出了核定水量下各级泵站系统水量分配优化方案,优化方案较好地缓解了各级泵站间的供水调配时空矛盾,显著减小了系统缺水量。研究结果可为灌区管理者进行实际水量调配和管理提供决策支持和技术支撑。     

海拉尔河流域经济社会可持续发展水资源保障研究

海拉尔河流域矿产资源和水资源十分丰富,为区域经济发展提供了得天独厚的自然条件.但是现状条件下二者开发利用不够匹配,多以开采地下水资源满足各行业的用水需求.全国范围内新一轮的经济结构调整、升级和优化,为海拉尔河流域的发展提供了更为广阔的空间.然而,水资源是否有保障,能否支撑经济社会的可持续发展,是当地政府关心的首要问题.本文正是基于以上两点考虑,进行了海拉尔河流域经济社会可持续发展水资源保障研究.     

径流资料缺乏地区水资源配置研究——以都匀市为例

水资源合理配置是解决水资源分配不均,缓解水资源供需矛盾,提高水资源利用效率的有效途径。然而由于缺乏实测径流资料,区域无法合理量化乃至分配水资源,造成缺乏与浪费并存的现象。为此,以都匀市为例,利用清水江下游黔南州下司水文站的实测资料构建了SWAT分布式水文模型,通过相关系数及纳西效率系数验证了模型的精度,得到了可用作水资源配置基础资料的都匀市境内各干支流长系列流量数据。通过量化水资源系统中各部门的供需并连接相关关系,建立了基于水量平衡的WEAP水资源配置模型,并预测了现状2010年至远景2030年的区域水资源供需平衡情况。结果表明:针对径流资料缺乏地区,应用水文模型模拟径流数据进行水资源配置的方法,能够定量分析不同供需情况下的水资源分配矛盾,可以为区域水资源管理及社会可持续发展规划提供指导。     

征税条件下流域水资源利用冲突的

应用博弈论方法，以流域管理机构征收水资源税为背景，研究了流域水资源开发利用冲突问题。首先分别按照各地区的个体理性和流域集体理性原则，建立了流域水资源开发利用冲突分析的完全非合作和合作博弈模型，分析了非合作和合作博弈情形的特点，然后在此基础上，基于流域管理机构以水资源税收作为激励和调控机制，建立动态一致性博弈模型，使得各地区在追求自身利益最优的情况下，同时也能够达到流域最优效益。     

小区域水姿源配置中的多主体博弈关系及实证分析

当前水资源短缺日趋紧张,水资源配置特别是小区域的水资源配置中的冲突博弈越来越为人们关注,论文对小区域的水资源配置问题,分别从信息对称和信息不对称两个情境下,讨论了基于整体理性的集中决策下水资源配置的帕累托最优,并进一步考虑了基于个体理性的分散决策的个体收益最优,研究结果表明,无论是在信息对称还是不对称的情况下,小区域水资源配置的集中决策模式下的最优取水量比分散决策模式下的最优取水量少,而集中决策模式下的最优利润比分散决策模式下的最优利润多.因此,对于小区域水资源配置问题,引入一个强有力的第三方的区域的水资源配置管理机构,掌管该区域所有水资源的管理、配置、调度权,采取集中决策模式促成各取水主体之间的协同合作,实现多方合作共赢.并结合南四湖水资源配置问题进行了实证分析.该研究对于水资源配置机制理论和实践具有一定的学术意义和应用价值.     

小区域水资源配置中的多主体博弈

当前水资源短缺日趋紧张,水资源配置特别是小区域的水资源配置中的冲突博弈越来越为人们关注,论文对小区域的水资源配置问题,分别从信息对称和信息不对称两个情境下,讨论了基于整体理性的集中决策下水资源配置的帕累托最优,并进一步考虑了基于个体理性的分散决策的个体收益最优,研究结果表明,无论是在信息对称还是不对称的情况下,小区域水资源配置的集中决策模式下的最优取水量比分散决策模式下的最优取水量少,而集中决策模式下的最优利润比分散决策模式下的最优利润多。因此,对于小区域水资源配置问题,引入一个强有力的第三方的区域的水资源配置管理机构,掌管该区域所有水资源的管理、配置、调度权,采取集中决策模式促成各取水主体之间的协同合作,实现多方合作共赢。并结合南四湖水资源配置问题进行了实证分析。该研究对于水资源配置机制理论和实践具有一定的学术意义和应用价值。     

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。     

多层次半结构性多目标模糊优选理论在章水水量分配中的应用

随着人口的增长和经济的发展,生活和生产需水日渐增多,水资源供需矛盾日益突出,而用水效率低、用水浪费现象也没有得到有效的控制,我国水资源当前所面临的严峻形势要求我们必须对水资源进行公平而合理的分配,提高水资源的利用效率,缓解供需矛盾。章水是赣江的一级支流,做好支流的水量分配工作是做好整个赣江流域水量分配工作的前提。本文首先构建了多层次半结构性多目标模糊优选模型,并以章水为例,用该模型对其水资源在各用水区域之间进行了分配,旨在对这种水量分配方法进行探讨的实践,以期为赣江流域水量分配工作提供一种可行的参考方法。     

基于遗传算法的西北旱区灌溉效益决策模型研究

研究西北旱区在水资源严重短缺和粮食安全要求的前提下,如何将有限的灌溉水资源合理的在不同作物以及作物不同生长阶段进行分配,使灌溉效益最大化.为此建立了多区域多作物优化种植的灌溉效益决策模型,模型充分考虑了粮食的市场价格、投入的各种农业生产要素成本以及国家农业补贴政策等因素.通过对大同地区玉米和黄豆联合种植试验区灌溉收益模型建立,采用遗传算法对模型进行了求解,在特定的一组遗传算法参数设定下,得到了模型的最优解,即水资源最优分配、产量和种植收益.从模型计算结果来看,在非充分灌溉条件下,玉米与黄豆的产量都随着灌溉水量的增加而增加,黄豆分配的灌溉水量较多,玉米得到的灌溉水量较少,黄豆的净收益比玉米高.这对该区域种植结构的调整、农民增收以及指导灌溉过程具有重要的现实意义.     

跨期间的最优动态选址和作业服务模型

提出了一个跨期间的最优动态选址和作业模式模型。模型考虑跨期间、多城市的情况，并且作业能力、各城市需求量随时间变化。模型的主要特点是考虑规划期间以及作业能力和城市需求变化，能给出最优的选址和作业模式的时间运动轨迹。本模型克服了传统求解方法的局限性，具有现实意义。     

金竹—龙化水权冲突事件的分析与思考

水资源短缺已成为全球性危机,由争夺有限的水资源引发的水权冲突日益升级,成为严重制约国家关系和区域经济发展和社会稳定的重要因素。本文在对广东省北江流域水权冲突案例发研究中,运用利益相关者分析法对冲突的起因、过程和性质及冲突中利益相关者的利益取向、行为能力及行为方式进行了分析,探讨影响水权冲突解决的制度因素,提出相应对策建议,为进一步理解水权冲突的性质,探讨流域水冲突治理模式和治理机制提供了新的研究视角。     

基于模糊识别理论的江西省水资源承载力分析

利用模糊识别理论建立了区域水资源承载能力综合评价模型,利用水资源承载能力相关因子自身的数据结构特性,通过循环迭代计算得到区域的承载力的相对隶属度和影响因子的贡献率,同时考虑人的主观经验知识在评价过程中的作用,采用基于互补理论的二元对比方法确定主观权重,利用均衡因子用来平衡主观权重和客观权重。实例分析表明该模型是实用的、客观的。     

我国粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响

虚拟水流动是虚拟水形态的水资源在地理空间上的再分配,对区域经济和水资源具有重要影响。以省级行政区为单元,计算了2010年我国粮食生产、消费、调运及生产用水和虚拟水流动情况;选取节水量、水资源压力指数和人均国内生产总值3个指标,定量研究了我国区域间粮食虚拟水流动对区域经济和水资源的影响。结果表明:我国省级行政区之间粮食虚拟水流动量为1 138.1亿m3,其中蓝水为449.7亿m3,流动的主要规律是从水资源效率高的地区流向效率低的地区,从缺水地区流向丰水地区,从经济欠发达的地区流向经济相对发达的地区。相应地,在国家尺度上,省级行政区之间的粮食虚拟水流动节水578.9亿m3,其中蓝水为478.9亿m3;粮食虚拟水输出使输出省级行政区水资源压力指数由1.61(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到2.04;人均GDP由43 428元(假设生产调出粮食的水量全部转变为工业用水)减少到31 776元。提高农业用水效率,实施虚拟水补偿,优化作物种植结构是解决我国区域虚拟水流动负面效应的关键措施。     

淠史杭灌区水量分配方案研究

淠史杭灌区位于安徽省中西部,设计灌溉面积733千hm2,总供水人口超过1 000万,是全国3个特大灌区之一,随着区域经济社会快速发展,淠史杭灌区用水结构和用水需求发生了较大变化,灌区现状取用水仍处于传统的管理方式,干旱年份水资源供需矛盾日益加剧,各行政区间、用户间争水抢水现象普遍.为了贯彻落实最严格的水资源管理制度,强化灌区水资源定额管理与总量控制,构建和谐的用水制度,制定了灌区水量分配方案,并对方案未来的实施给出了相关的建议.     

管道灌溉流量控制模型研究

水资源短缺已经成为制约经济发展的一个主要影响因素,灌溉用水在我国总用水中占据很大部分,实施节水灌溉技术可节约大量水资源.为节约灌溉成本,以各轮灌组灌溉耗时差异最少为目标,考虑了各管段的流量限制、开启约束及灌水时间约束建立了管道流量控制模型.对模型变量进行矩阵化处理以方便计算.为高效求解模型,将其由0-1规划转化为目标分配问题.经测试,所建立管道灌溉流量控制模型运行稳定,效果良好,具备很好的应用前景.     

松辽流域辽宁段水资源管理博弈分析

通过引入博弈理论把松辽流域辽宁段水资源管理中各利益主体的关系分为区域与区域和流域与区域两个层次,并分别进行博弈分析,进而找出导致水资源管理低效率的制度根源,提出了更加优化的"三位异体"的综合性流域机构管理与区域水务一体化管理相结合的管理模式及建立协调机制的对策建议。