系统动力学和分块预测结合方法在

利用系统动力学和分块预测方法,通过系统的反馈机制作用进行分析后建立模型,可以在缺乏基础数据、需水量有突变或工业用水组成及不均衡、定量表达式难以建立的情况下,对系统发展的整体水平进行预测,并保证一定的精确度。并通过实例进行应用,对区域水资源综合规划及对长期供水规划的制定提供了重要的参考依据。     

城市中水系统纳入给排水系统综合规划的优化研究

在分析城市水系统中给水、排水及中水各系统组成的基础上，获得各系统较为准确可靠的费用模型，从而建立城市中水系统纳入给排水系统综合规划的数学模型。结合华北某城市加工区，对数学模型进行了考核计算，验证了模型的正确性、可靠性，不但有助于资源优化配置，而且大大节省建设和运行费用。     

中水回用于循环冷却水系统的试验研究

河北某电厂拟采用污水处理厂出水经石灰处理后作为循环水补充水,为考察该工艺的可行性特进行了中水回用深度处理试验。试验分为石灰处理试验,循环水阻垢试验,腐蚀试验和杀菌试验等。通过试验考察了石灰处理的效果及特点,提出了石灰处理的控制指标,筛选出了较为合适的阻垢剂;考察了不同材质在循环水中的腐蚀情况以及杀菌剂的杀菌效果,根据试验结果对中水回用于循环冷却水系统的特点进行了分析并提出了建议。     

济宁市系统动力学需水预测模型研究

系统动力学以反馈控制理论为基础,处理高阶次、非线性、多重反馈、复杂时变的系统问题,广泛应用于水资源、城市水环境规划中。科学合理的需水预测是规划社会经济建设规模和发展速度的重要依据。针对济宁市水资源和社会经济现状与发展要求,以实现水资源供需平衡为目标,建立需水量预测系统动力学模型,通过变量调控、方案设计及节水效果评估,为节水管理提供决策信息。研究表明,建立的模型是有效的,可以全面客观地使济宁市社会经济发展获得良好的可持续性。     

回归水模拟的系统动力学模型

以水量平衡原理为基础,运用系统动力学方法,并以Vensim软件包为工具,建立了稻田田间尺度水平衡转化过程的模拟模型,同时将此模型应用于稻田回归水量的模拟分析。通过对漳河灌区稻田田间尺度水量平衡转化过程的检验表明,模拟的地表出流过程与实测值吻合;模拟的田面水位的涨落趋势也与实测过程一致,田间水位动态模拟峰值最大误差为10%;模型能反映稻田水量平衡转化过程。对田间尺度回归水量的动态模拟表明:地表回归水与来水量的变化趋势一致,地下回归水变化比较平稳,逐日回归水量动态变化随着来水量的增加表现出增加的趋势,同样累积回归水量随累积来水量的增加而增加。     

系统动力学和分块预测结合方法在工业需水预测中的应用

利用系统动力学和分块预测方法,通过系统的反馈机制作用进行分析后建立模型,可以在缺乏基础数据、需水量有突变或工业用水组成及不均衡、定量表达式难以建立的情况下,对系统发展的整体水平进行预测,并保证一定的精确度。并通过实例进行应用,对区域水资源综合规划及对长期供水规划的制定提供了重要的参考依据。     

冬小麦根层土壤水量平衡的系统动力学模型

为获取冬小麦根系层水量转化情况,该文采用系统动力学的建模思想和Vensim软件构建了冬小麦一维逐日土壤水量平衡模型。模型将2m土层概化为十个串联的水箱,计算了灌溉降雨后的土壤水分下渗、土壤蒸发、作物蒸腾、毛管上升补给和水分重分配等物理过程。利用河北省石津灌区军齐干渠北二支一斗渠2007－2009年两季冬小麦的田间试验资料对模型进行了率定和验证,结果显示率定期和验证期的平均残差比例和分散均方根比例均在15%以内。三种极端条件测试和六种参数的敏感性测试以及与Hydrus-1模型的比较表明模型假定合理,没有发生结构性错误。对灌区两季冬小麦生育期的土壤水分转化进行模拟,结果表明降雨和灌溉是主要供水水源,毛管水上升量很小,底部渗漏较大,而土壤储水量变化很小。     

灰色系统与多元逐步回归耦合模型在年用水量预测中的应用

探讨了将多元回归分析模型和灰色系统GM(1,1)耦合应用于北京市总用水量预测的方法和技术.对北京市1980～2001年的序列资料,利用灰色系统的关联度分析和逐步回归的思想,通过比较和选择,建立了多元线性逐步回归方程;将用GM(1,1)模型拟合反推得到的预测值带入方程求出总用水量的未来值.结果表明:人均日生活用水量和工业用水量是影响北京市总用水量变化的主要因素.灰色系统与多元线性回归的耦合模型用于对城市总用水量的预测是行之有效的.     

灰色GM(0,N)模型在土壤田间持水量预测中的应用

基于田间持水量测定试验数据及土壤理化参数测定试验数据,运用灰色预测理论对田间持水量与土壤理化参数的关联度进行分析,建立以土壤密度、土壤粉粒质量分数、土壤黏粒质量、土壤有机质质量分数为输入变量的GM(0,N)土壤田间持水量预测模型。对所建模型进行残差检验、关联度检验、后验差检验证明所建模型是可行的,实现了少数据、贫信息情况下利用土壤常规理化参数对土壤田间持水量的预测。     

天津市水资源承载力系统动力学模拟

针对天津市水资源短缺的现状和水资源系统所具有的复杂系统特征,在综合考虑水资源需求、水资源供给、非常规水源利用、南水北调供水、缺水程度的影响等因素的情况下,采用系统动力学方法,建立了天津市水资源承载力系统动力学模型（SD）,通过该模型对天津市2011--2030年的水资源承载力进行了预测和分析,提出3种发展模式。并进一步分析比较得出一个经济和环境协调发展的综合模式,从而为决策者提供了科学的决策依据。     

系统动力学模型在吉林省水资源承载力的仿真应用

水资源短缺和水环境污染作为水资源危机的主要内容,在吉林省社会经济发展过程中广泛存在。对此,从人口、经济、生态、水资源和水环境等5个子系统,建立吉林省水资源承载力系统动力学模型,通过设计现状延续型、节约水量型、环境保护型、综合协调型4种情景,模拟2016-2025年吉林省水资源承载力。结果显示:现状延续型在水量和水质两要素均最差,为最劣方案;节水水量型和环境保护型分别在缓解水资源供需压力和改善水环境质量上有所建树,为非劣方案;综合协调型在水量和水质两要素均表现优异,为最优方案;2025年4种方案的水资源承载力排序为综合协调型>环境保护型>节约水量型>现状延续型。     

城市工业用水量的灰色马尔可夫预测模型

灰色GM(1,1)是预测城市工业用水量的模型,这种模型不适合长期的、随机和波动性较大的数据序列预测,但是马尔可夫模型适合描述随机波动性较大的预测问题.可以将这两种模型结合,构建灰色马尔可夫预测模型.按特定的状态划分方法,先用灰色GM(1,1)预测模型进行预测,再用马尔可夫模型预测结果进行优化,使预测精度大大提高.最后以抚顺市为例,预测结果证明了该模型的优势.     

生命旋回-Markov链耦合模型在作物需水量预测中的应用

以方便性和实用性为主要目标,提出了一种新的作物需水量预报模型——生命旋回-Markov链耦合模型。经验证,模型精度较高,可以用于作物需水量的预报。     

再生水灌溉土壤Cd累积的模拟和预测

假定灌溉用再生水是土壤中重金属污染主要来源,并且土壤中重金属主要通过作物收获离开土壤,对北京东南郊再生水灌溉小麦土壤中Cd的累积进行模拟和预测。以土壤中Cd的质量分量为预测变量,作物茎叶和籽粒中Cd的质量分量为响应变量,分别进行拟合,结果表明,随着作物收获而离开土壤的重金属Cd量相对于灌溉水带入土壤的量非常小,但土壤中Cd含量较低时,随作物收获离开土壤的Cd量相对较大。预测结果显示,如果按当前实测数据污水处理厂二级出水Cd含量10mg/m3、土壤Cd的质量分量背景值0.1333mg/kg计,土壤中Cd含量将在40年后超过国家土壤环境质量标准。如果假定灌溉水Cd含量降到5mg/m3,土壤中Cd含量将在100年后达到国家土壤环境质量标准的临界值。     

水资源污染负荷强度的灰色有效性预测模型及其应用

水资源污染负荷强度预测是水污染防治的关键环节。基于灰色系统理论,构建了水资源污染负荷强度的GM(1,1)模型、Verhulst模型和SCGM(1,1)c模型,并利用预测有效度计算各单预测模型的权重,进而建立水资源污染负荷强度的灰色GM-Verhulst-SCGM组合预测模型,在此基础上,选取2004-2013年期间工业单位产值化学需氧量排放量历史数据进行模型拟合,利用其2014-2016年数据进行模型检验。研究发现,灰色组合预测模型呈现出更低的预测误差,符合水资源污染负荷强度高精度预测需求;而通过对水资源污染负荷强度实证预测发现,其负荷强度整体上呈逐步削弱的态势,但可能会出现其高速下降向稳步趋缓转变的速率"拐点",预示着水污染防治将由"浅水区"向"深水区"的转变。     

河流随机水质预测模型及其应用

在分析河流域污染特点的基础上，建立了一个二维随机水质数学模型，该水质模型把一维水质随机降解模型和二维迁移扩散模型相结合，同时考虑了各水质参数K1，K2，K3和河道横向扩散系数Dy的随机性影响，该模型适用于各种水力复杂条件和排污范围的水体，对于平面二维的任一个计算点，它都能给出该点水质浓度随机变化的概率分布，用该模型对三峡建库后的香溪河库湾水质进行预测，其成果可为三峡库区水环境保护及规划治理提供设计数据。     

基于灰色动态模型群的需水预测研究

依据灰色系统理论,构造了一个由5个GM(1,1)模型组成的灰色动态模型群,并运用该模型对福建省泉州市用水量变化趋势进行了预测分析。研究表明,灰色动态模型群能够充分利用近期用水量信息预测未来用水量变化趋势;以模型群统计平均值作为最终预测值,避免了单一灰色模型容易利用不稳定信息的缺陷,使得预测精度更加准确,预测结果更为可信。