水库调度PSO优化模型及求解方法

水库优化调度是水资源系统工程的一个典型,其实质是一个非线性的不等式约束优化问题,然而现行的求解方法中针对离散精度和复杂约束处理两个问题一直考虑不足,相关方面的研究也较少。将连续域寻优的粒子群算法引入到水资源系统工程中,建立水库调度的PSO优化模型,避免因离散而引起的寻优瓶颈,并针对传统粒子群算法的趋同性问题和复杂约束问题,提出退火罚函数法和混沌变异因子法,使改进后的粒子群能更有效地解决水库调度问题。通过实例分析,验证该方法的可靠性,为水库调度提供了一种新的求解途径。     

基于多目标的河流生态需水阈值研究

选取了水生生物保护、河流输沙、河流自净作为河流生态系统健康运行的生态目标,进行多目标下的河流生态需水阈值研究,结合变异性范围法(RVA)进行比较验证。以西安市灞河为实例进行分析,从维护河流生态系统整体功能健康的角度出发,确定河流生态需水阈值为1.43×108m3,占灞河多年平均地表径流总量4.9×108m3的29.2%,RVA法计算结果为1.49×108m3,占灞河多年平均地表径流总量的30.41%,与计算结果吻合。     

泾河流域径流变化趋势及归因分析

基于泾河流域55年降水和径流数据,分析流域径流历史演变规律,定量计算气候变化和人类活动对径流量的影响,揭示泾河流域径流变化原因及未来变化趋势,为泾河流域水资源管理及开发利用提供依据。采用线性趋势、Mann-Kendall趋势检验和R/S等方法分析径流演变规律,预测其未来变化趋势。利用滑动t检验、有序聚类和双累积曲线法分析径流突变情况,判断突变年,确定基准期,采用径流还原法分析气候变化和人类活动对泾河流域径流变化的贡献率。结果表明:泾河流域降水量及径流量总体上呈下降趋势,丰枯悬殊,未来一段时间内泾河流域径流量将呈现减少趋势且有一定的持续性。在1961—2015年间,泾河流域突变年分别为1970年、1996年和2003年,由突变点1970年确定泾河流域径流基准期为1961—1969年。径流还原法分析结果表明:人类活动是导致泾河流域径流量减少的主要因素,且影响程度逐时段增加,1970—1995年、1996—2002年及2003—2015年人类活动对泾河流域径流量的贡献率分别为86.81%、87.70%和96.86%。     

基于改进蒙特卡罗算法的再生水指标评价

传统的风险评价主要是确定性定量计算,这一方法忽视了不确定性因素的分析,本文提出改进的不确定性风险评价的方法。结合混沌系统的方法来产生可靠、简单和高效的随机数,进而改进蒙特卡罗模拟中产生的随机数。以北石桥污水净化中心再生水中的各指标为研究对象进行蒙特卡罗模拟,结果表明：除总氮的人体平均每日吸入剂量的概率为89.94%外,其余各指标的概率均大于90%,所有指标终生可接受风险水平概率均大于80%。影响各指标进入人体的单位体重日均暴露量大小的主要因素为吸收速率、体重和浓度。研究成果可为再生水回用的不确定性风险评价提供一定的依据。     

面向生态的黄河流域二次配水模型研究

作为我国西北和华北重要水源的黄河，正面临着水资源短缺、生态环境恶化等严峻问题。为了改善生态环境、合理而高效地利用水资源以实现流域环境、社会和经济的可持续发展，提出解决这一问题的有效方法即“合理配水、市场调节、统一调度”，并依据系统科学原理，采取宏观调控与市场机制相结合的水资源配置方式，建立面向生态的流域二次配水模型，制定出合理的水资源区域分配方案。     

基于Markov模型的渭河干流陕西段土地利用动态变化研究

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是人类赖以生存的地球环境系统与人类活动之间相互作用的基本过程,流域尺度LUCC研究对于河流生态环境保护有着重要意义。采用土地利用变化幅度、变化速度及转移矩阵等方法对渭河干流陕西段1990年至2015年的土地利用变化情况进行分析,以15a为步长,运用马尔科夫(Markov)模型对渭河干流陕西段土地利用格局进行预测。结果表明,1990—2015年的25年间,渭河干流陕西段土地利用格局表现出较为明显的时空差异,土地利用变化过程中耕地与其他土地利用类型的相互转化,尤其是"耕、林、草"三种类型的互相转化是土地变化的主要类型。研究区域土地利用格局主要以耕地、林地和草地为主,2015年三者面积总和为341.23万hm~2,占比高达90%以上,其中耕地面积最大,说明农业经济是该地区的主要经济来源。通过Markov模型预测结果可以看出,未来15a研究区域土地利用格局变化明显。     

基于AHP—DEA与多级模糊综合评价的土地整理项目可持续研究

依据多目标多层次指标体系综合评价的理论与方法,构建了包括工程、经济、资源与管理的土地整理项目可持续后评价指标体系。采用层析分析法（AHP）与数据包络法（DEA）结合的方法确定评价指标权重,建立了多级模糊综合评判模型,并以陕西卤泊滩土地整理项目为例进行实证分析,为土地开发与利用以及产业结构调整提供依据。表1,参8。