国外流域水资源配置模型研究进展

对国外水资源配置模型研究进行了综述，总结了水资源配置模型研究发展的趋势，即单目标模型向多目标模型发展，模拟与优化模型相结合，以及不确定性和模糊优化模型的建立．建议开发多目标、多层次、多用户、群决策的流域水资源优化配置模型系统，为流域水资源合理配置与科学管理实践提供科学的决策依据。     

基于净效益最大化的区域水资源优化配置

根据水资源价值、边际机会成本、最优化数学等理论,基于水资源净效益最大化的水资源优化配置思想,以水资源承载力、用水部门生存条件、用水公平性及可持续发展约束等水资源开发利用约束为准则,建立了基于水资源净效益最大化的水资源优化配置模型.将模型应用于南水北调受益区,对该区域2010年丰水年份、枯水年份的水资源量在经济效益最大化的条件下进行优化配置.研究结果为区域水资源优化管理与配置提供了一定的科学依据.     

考虑不同利益主体的区域常规与非常规水资源协同配置模型

为了将非常规水资源纳入水资源统一配置体系,同时考虑不同层次决策主体利益,研究考虑不同利益主体的常规与非常规水资源协同配置模型.分别以区域管理者、常规与非常规水资源供水者为上下层模型主体,构建水资源配置双层模型,并考虑决策者的决策空间,应用NSGAⅢ-NSGAⅡ多目标算法进行模型求解.在此基础上,采用TOPSIS法,将本...     

基于综合集成服务平台的动态水资源配置规划

为解决传统水资源配置模型在实际应用中缺乏通用性、可操作性差且不易推广的问题,采用综合集成服务平台进行动态水资源配置规划.以模型主题分类、主要决策信息、水资源评价和开发利用为基础,建立动态水资源配置规划的框架,把水资源系统概化为系统网络图,结合供水水源配置和运用规则及用水户配置准则进行水资源合理配置.以面向用户的综合集成服务平台为基础,构建系统网络知识图,建立可以进行多种平衡模式展现和潜力分析的合理配置规划模型.结果表明以综合集成服务平台为基础的动态水资源配置规划模型具有可操作性和通用性.     

区域水资源以供定需优化配置模型研究

针对日益加剧的水资源供需矛盾和水资源系统的复杂性,引入复杂适应系统理论,开展了以供定需原则下的区域水资源优化配置研究.引入3个调配驱动因子:水价、节水和产业政策;运用层次分析法对初始水权进行分配;采用阶梯水价模式;通过主体模型来描述主体的行为、目标和相互联系.将模型应用于水资源短缺的巴彦淖尔市,应用研究结果表明,建立的区域水资源以供定需优化配置模型能有效地在有限水资源供给条件下,辅助水资源管理部门进行水资源配置决策,同时为水权交易市场的价格制定和调整提供理论与方法依据.     

黄河流域水资源可持续利用多目标规划模型研究

为了保障黄河流域水资源的健康可持续利用,在系统地研究了黄河流域水资源变化规律、预测流域社会经济发展状况的基础上,构建了黄河流域水资源利用的多目标规划模型,并探讨了多目标规划的水资源配置规则及优化配置的方法.通过研究提高黄河流域水资源承载水平的调控手段,提出了21世纪黄河流域水资源再生性科学对策和水资源可持续利用模式,指出水资源与经济的协调发展是解决人水矛盾的根本途径.     

基于CNSGA-III算法的乌苏市水资源优化配置

本文以新疆塔城区乌苏市水资源优化问题为例，构建以经济、社会和生态效益为目标的水资源优化配置模型，选用带有Deb约束准则的CNSGA-III算法对模型求解，结合熵权-TOPSIS评价模型，对求解方案进行对比筛选，选出区域水资源最佳配置方案。结果表明:在用水红线约束下，2025年、2035年优化后的水量较原始水量相比分别节约了5%、3.1%；在用水结构上，与现状年相比农业用水占比分别下降7%、11%；在水源结构上，地下水供水占比下降28%，效果明显，充分利用了地表水，地下水超采得到有效遏制，表明所建立的水资源优化模型对乌苏市水资源研究具有一定适用性，对未来水资源配置研究具有一定的参考价值。     

基于鱼群算法的广东省水资源优化配置研究

我国水资源虽总量大,但人均占有量低,且伴随水体污染、水资源浪费等现象,水资源匮乏问题严重,提高水资源利用率就显得尤为重要。受大自然的启发,研究者提出了各种模拟生物行为的智能算法,其中鱼群算法对初值要求不高,并具有收敛速度快、模型简单的优点。文中以广东省为研究区域,以社会效益最优和经济效益最优建立了水资源配置模型,在进行对规划年供需水量的预测后,运用鱼群算法对区域水资源进行了优化配置。与配置前预测水量相比,运用鱼群算法配置后的各地市水资源量短缺现象明显得到了改善,验证了鱼群算法在多目标多因子的复杂化问题中的优越性。     

南水北调中线通水后北京市辖区间水资源配置的博弈均衡

在水资源统一管理的背景下,传统的配置模型忽略了跨区间的用水竞争与合作关系,而博弈论成为解决这一问题的较好工具.北京市作为严重缺水的特大城市,在南水北调中线正式通水后,各行政区之间用水格局发生了重大变化.这种变化基于各行政区的需求公平与整体的系统效率,对北京市水资源的配置过程中的区域协调发展提出了更高要求.因此,设计一个符合北京市跨区水资源博弈特点的配置机制十分重要.本文采用改进的纳什讨价还价博弈模型,结合破产理论,加入跨区水资源的时空约束规则,分析不同的供水情境和博弈权重组合方案下,北京市未来水资源配置的合作博弈稳定与系统可持续性.结果表明,基于此模型下的跨区水资源博弈达到合作后,南水北调中线通水后在一定程度上提高了北京市的水资源系统均衡稳定,且按需求分配的博弈权重方案的可持续性更好,相等博弈权重方案的合作稳定性更好,为北京市水资源的统一管理与区域协调提供了一定的决策基础,更深入的特大城市水资源调度政策值得后续研究.     

湟水河地区水资源优化配置研究

随着人口的不断增加以及城镇化、工业化的快速推进,湟水流域水资源供需矛盾日益突出,成为制约流域内经济社会发展的“瓶颈”因素。针对湟水河流域的实际,依据可持续发展思想,从经济调控机制、非传统水源利用机制、节水型社会自律机制、集中控制机制和动态调整机制五个方面提出了水资源配置机制,建立了水资源配置模型。对湟水流域进行水资源优化配置研究结果表明,配置方案合理,可为该地区水资源管理决策提供参考。     

基于不确定性双层规划的水资源配置及和谐评价

水资源供需矛盾正在加剧,需要建立与经济发展、人口增长和城市扩张相适应的水资源优化配置模型. 本文开发了区间模糊可信度约束双层规划（IFCBP）模型,优化分配水资源,并运用和谐评价方法量化计算配置前后（现状年和规划年）的水资源?经济社会?环境系统的和谐程度. 该模型使用区间值和模糊集来处理不确定信息,规划中国南水北调中线工程河南段的水资源配置,考虑了4种（λ=0.7、0.8、0.9、1.0）不同可信度下的配水方案,评价了2016、2020、2025和2030年的水资源?经济社会?环境系统的和谐水平. 结果表明:IFCBP模型中区间-模糊双重不确定性可引起水资源分配、污染物排放和系统效益的变化;双层模型较好地权衡了系统排污量和经济效益的冲突;规划年比现状年的和谐水平更高,呈现逐年增加的趋势. 研究结果可以帮助决策者解决水资源需求、经济目标和生态环境改善的矛盾.      

水资源配置机制比较分析

介绍了水资源的放任自由使用、完全垄断经营、国家集中配置、市场配置及水权交易配置5种水资源配置机制博弈模型,并通过对这5种模型的比较分析,寻求一种同时兼顾效率与公平的可实际操作的水资源配置机制．分析后认为,采用水权交易配置模式既可以保证基本的民生用水以体现公平,又通过允许水权交易促进取水者努力提高节水水平,并使水资源能配置到更能产生高效益的行业和单位,从而提高水资源的利用效率．得出了水权交易配置模式是水资源最优配置机制的结论．     

水资源配置决策的粒子群与投影寻踪耦合模型

水资源配置决策涉及资源、经济、社会、生态环境等目标,属高维、非线性、非正态的系统决策问题.为此,利用投影寻踪技术对此决策问题进行降维处理,并采用粒子群算法优化投影指标函数,建立了水资源配置决策的粒子群与投影寻踪耦合模型.该模型直接由样本数据驱动,通过最佳投影方向计算决策方案的最佳投影值,可达到在低维空间进行水资源配置决策的目的,且易于编程实现.南水北调中线河南省水资源配置决策应用结果表明,粒子群与投影寻踪耦合模型的决策结果比模糊优选模型的决策结果合理,且分散性大.     

可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型

为了构建可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型,针对水资源优化配置表现出的主从递阶决策、多目标决策、多阶段决策等特点,构建了优化配置模型,采用逻辑集成多种算法的求解思路。集成引入了多目标满意度计算、主从递阶博弈方法、基于粒子群算法的演化博弈求解方法、动态规划求解方法,研究建立了具有逻辑关系的算法体系。实例研究表明,模型与方法是可行的。提出的模型与算法为复杂决策问题的模型建立及求解提供了解决途径。     

可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型

为了构建可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型,针对水资源优化配置表现出的主从递阶决策、多目标决策、多阶段决策等特点,构建了优化配置模型,采用逻辑集成多种算法的求解思路。集成引入了多目标满意度计算、主从递阶博弈方法、基于粒子群算法的演化博弈求解方法、动态规划求解方法,研究建立了具有逻辑关系的算法体系。实例研究表明,模型与方法是可行的。提出的模型与算法为复杂决策问题的模型建立及求解提供了解决途径。     

基于区域协调发展的多水源复杂系统优化配置

目的构建水资源协调优化配置在多水源复杂系统下的多目标模型,以解决多水源供水系统优化问题.方法通过构建区域经济发展与水资源利用和水环境质量改善之间的协调度,结合效益系数及费用系数计算作为约束,借以完善水资源协调优化配置模型.结果利用水资源协调优化配置模型,完成了对凌源市近期规划水平年(2015年)及远期划水平年(2020年)的协调优化配置.结论协调度概念的引入使得协调优化配置兼顾了经济发展的效率和效益,得出的水资源调配方案符合可持续发展内涵.     

基于遗传算法的多目标水资源优化配置——以沈阳地区为例

目的以可持续发展的总体要求为基础,构建符合社会、经济和生态三者为目标的水资源优化配置模型,达到三者效益的最大化.方法针对传统将多目标转换成单目标求解中权重和指标等赋值受主观因素影响的问题,使用遗传算法进行多目标优化.以沈阳市为例,依照其水资源实际情况确定模型中的各项参数,借助Matlab软件对水资源优化配置模型进行计算求解.结果由辽西北(LXB)供水工程竣工前水资源配置方案,结合未来LXB供水工程相关规划得出了2020年和2030年规划水平年不同保证率下的水资源优化配置方案;各水源和用户的供水量均有下降,地下水的供水量明显减少,优化配置结果相对合理可靠.结论笔者所提出的方案为沈阳市节水型城市的建设提供了一定的理论支撑,同时也证明该研究方法在解决多目标规划问题有一定优势.     

灌区库群系统水资源优化配置模型研究

以云南曲靖灌区为例,采用大系统分解协调技术对大型灌区水库群系统水资源优化配置问题进行了分析和研究;构建了水资源系统两级递阶分解协调模型,并给出了模型优化决策算法的程序框图．     

基于CAS理论的南水北调东线水资源优化配置模型

水资源工程规模的不断扩大,使水资源优化配置问题变得越来越复杂.为此,应用复杂适应系统(complex adaptive system,简称CAS)理论研究水资源优化配置问题,并建立了南水北调东线水资源优化配置仿真模型.仿真结果表明:除个别省份外,其他各省和系统的社会、经济和环境的发展协调度都随着调水量的增加而增加;个别省份社会、经济和环境的发展协调度与调水量的非完全正比例关系,是子系统在调水量发生变化时所表现出的适应性行为.     

基于生态的新疆干旱灌区水资源的优化配置

针对新疆干旱灌区水资源匮乏、降雨稀少、生态环境脆弱的现实,本文建立了基于生态水资源优化配置的基本原则、优化配置模型流程图和以生态需水满足度最大为生态目标、区域经济效益最大为经济目标、各子区域人均净效益变化率的均方差最小为社会目标的多目标水资源优化配置模型,在此基础上以阿拉尔灌区为研究区,建立灌区节点图,并根据数学模型进行归一化处理,加权求得综合配置目标,采用MATLAB软件计算出该灌区水资源优化配置方案,最后得到阿拉尔灌区的供水及配水方案:灌区地表水、地下水、其他可利用水供水比例为92.1∶6.4∶1.5,生态、生产、生活配水量比例为27∶71.1∶1.9。计算结果与实际值基本吻合,表明上述优化配置模型可靠可为同类地区生态环境保护及水资源优化配置提供参考。