线性规划法在水资源系统规划优化配置中的应用

水资源系统规划是根据流域或区域国民经济发展规划及生产、生活、生态环境对水资源的需求,结合区域水资源条件和特点,选择和制定水资源综合开发利用的最佳方案和实施计划,实现水资源的优化配置和高效利用。为了实现水资源的可持续利用,促进我国人口、资源、环境和经济的协调持续发展,需要对水资源进行合理有效规划、研究水资源规划方法。目前水资源系统分析方法很多,比如模型化方法、预测方法、优化方法等,而线性规划法是优化方法中最基本的方法,是数学规划的一个重要分支。线性规划建模相对简单,自1947年美国学者G.B.Dantzing提出求解线性规划的单纯形法以后,线性规划的应用范围便不断扩大,同时也是运筹学中应用最为广泛的一个分支,在水资源系统规划管理中也得到了广泛应用。     

线性规划法在水资源系统规划优化配置中的应用

水资源系统规划是根据流域或区域国民经济发展规划及生产、生活、生态环境对水资源的需求,结合区域水资源条件和特点,选择和制定水资源综合开发利用的最佳方案和实施计划,实现水资源的优化配置和高效利用.为了实现水资源的可持续利用,促进我国人口、资源、环境和经济的协调持续发展,需要对水资源进行合理有效规划、研究水资源规划方法.目前水资源系统分析方法很多,比如模型化方法、预测方法、优化方法等,而线性规划法是优化方法中最基本的方法,是数学规划的一个重要分支.线1947 G.B.Dantzing 性规划建模相对简单,自年美国学者提出求解线性规划的单纯形法以后,线性规划的应用范围便不断扩大,同时也是运筹学中应用最为广泛的一个分支,在水资源系统规划管理中也得到了广泛应用.     

线性约束规划在项目管理最优化决策中的应用

线性约束规划理论和方法是优化理论和方法中的一种,主要用于解决各类线性系统运行状态下的优化问题,它广泛地应用现有的科学技术和数学方法以解决实际中的问题,帮助决策人员选择最优方针进行决策.本文通过具体的案例阐述了线性规划在项目管理中的应用,为现代化项目管理工作提供了科学的依据.     

数据采集系统的设计

单片机作为微型计算机的一个分支,其应用系统的设计方法与一般的微型计算机应用系统的设计在许多方面是一致的.但由于单片机系统通常作为系统的最前端,设计时更应注意应用现场的工程实际问题,使系统的可靠性能够满足应用的要求.数据采集是单片机应用系统中最为重要和普遍的应用要求.数据采集的对象可以是温度、压力、流量等各种物理量.数据采集系统可以是复杂控制系统的一部分,也可以是配备显示(或打印)输出的独立系统(或仪表).     

固体废物管理和温室气体耦合控制的不确定双层规划

以北京市城市固体废物管理系统为例,采用不确定双层规划方法建立优化模型(IBLP-GC),其中以区间参数反映系统的不确定信息,从环境角度体现对温室气体排放量的严格控制,从经济角度体现区域管理成本最小化,实现环境目标和经济目标的集成化.并提出基于模糊满意度的相互作用2阶段算法对模型进行求解.结果表明,在规划期内,填埋场、生化处理厂、焚烧厂的处理比例达到0.25:0.35:0.40,垃圾资源化利用率达到75%;填埋场是温室气体的首要排放源,而生化处理厂和焚烧厂是管理成本的主要贡献单元.3种模型的综合对比分析表明,系统成本越低,温室气体排放量越高,造成较低的垃圾资源化程度;开展填埋气综合利用是一种潜在的、能同时降低温室气体排放量和削减系统成本的途径;与2个不确定单目标规划方法(ILP-GHG和ILP-COST)相比,不确定双层规划模型能够提供不确定条件下的综合考虑环境影响和经济效益的固体废物管理规划方案.     

集约利用 优化配置 动态平衡——浅谈城市土地优化利用

编制土地利用规划的根本目的,就是促进土地资源的集约利用和优化配置,保障国民经济和社会的可持续发展.实践证明,土地利用规划在国家调控和指导土地利用,实现土地用途管制,实现耕地总量动态平衡,促进土地资源集约利用和优化配置中发挥着核心和主导作用.笔者从各个角度论述了如何实现城市土地优化利用.     

区域目标ET的理论与计算方法

目标ET(evapotranspiration)是当今水资源研究的前沿, 基于目标ET的区域水资源管理是针对一定范围(区域)内的综合ET值与当地的可利用水资源量的对比关系, 进行水资源的分配或对ET进行控制的管理办法. 通过提高水资源的利用效率, 减少社会水分循环系统中不可回收水量, 使同等水分消耗条件下生产效率得以大幅提高, 从而达到资源节水的目的; 在满足地下水不超采、农民不减收、环境不破坏的条件下进一步合理分配各部门和各行业可用水量, 通过调整产业结构和应用各种节水新技术新方法, 解决各部门和各行业(包括环境和生态用水)之间的竞争用水问题, 达到整个区域的水量平衡. 根据资源节水的理念, 提出区域目标ET的定义、分项指标体系和制定原则, 并结合分布式水文模型和土壤墒情提出一套计算区域目标ET的方法体系.     

黄土高原土地利用变化的生态环境效应

黄土高原是典型的生态脆弱区,随着我国退耕还林还草等一系列生态恢复和治理工程的开展,土地利用发生巨大变化.格局-过程-服务综合研究方法为理解土地利用变化的生态环境效应、科学指导生态恢复实践提供了途径.相关研究系统阐明了黄土高原土地利用格局对土壤水分、养分和土壤侵蚀过程的影响;揭示了植被恢复过程中固碳与产水服务的权衡关系及其时空变异规律,发现目前植被恢复已接近区域水资源承载力阈值;研发了区域生态系统服务综合评估与优化模型系统,提出了土地利用优化配置方案.上述成果推动自然地理学从定性结构分析向定量过程研究发展,引领生态系统服务研究深入到过程机制和综合集成,为黄土高原生态恢复提供了关键科学依据.     

对水利工程管理理念转变的思考

水利工程管理是一个综合性的系统工程,作为水利工程管理单位,如何保证工程的安全良性运行、充分发挥工程效益、实现水资源的优化配置和可持续利用,确保人民群众饮水安全、防洪安全、粮食用水安全、经济用水安全、生态用水安全五大目标的实现尤为重要.文章针对工程管理理念及工作重心转变进行了探讨.     

凸集之间的(伪)距离函数及其应用

凸集之间的距离和伪距离函数在工程技术的诸多分支中具有普遍的应用价值. 对该领域近年来的主要研究结果进行综述, 包括凸集(尤其是凸多面体)之间距离的快速计算方法, 各种伪距离函数(J-函数、膨胀距离、伪最小平移距离)的定义及性质, 并结合机器人运动规划、抓取分析与综合、几何误差评定以及工程优化问题解的最优性判别等问题, 介绍距离和伪距离函数的应用.     

单片机应用系统设计方法

单片机作为微型计算机的一个分支,其应用系统的设计方法和思想与一般的微型计算机应用系统的设计在许多方面是一致的.但由于单片机应用系统通常作为系统的最前端,设计更应注意应用现场的工程实际问题,使系统的可靠性能够满足实际要求.     

潍坊市水资源质量的现状及对策

为确定工业化和农村产业化给区域水资源带来的影响,本文利用潍坊市水利部门对区域内主要河流、水库的水资源指标监测数据,对照<地表水环境质量标准(GB3838-2002)>,采用科学方法对潍坊地区水资源进行了评价.结果表明,潍坊市水库水质保持较好,污染较差,但大部分河流由于受到工业污水和农村面源污染的影响,污染较为严重,出台措施协调环境和区域经济的发展关系刻不容缓.     

宇宙是唯一的吗?

宇宙是唯一的吗?本文介绍近年来宇宙学和量子力学中的"多重宇宙"概念.在暴胀宇宙中,可产生巨大数量的时空区域,这些区域不仅彼此脱离因果联系,且其中所展现的物理有效理论也可能是不同的.根据量子力学中的多世界诠释,世界在每次量子测量时根据其不同结果而分裂为不同的、各自独立演化的分支,至于这些分支是否"真实存在"取决于对"存在"的理解,因而更多的是个哲学而非科学问题.由于多重宇宙的概念很难被实验或观测所检验,因此它是否是一个科学上有意义的概念也是一个有争论的问题.     

数据采集系统的设计

单片机作为微型计算机的一个分支,其应用系统的设计方法与一般的微型计算机应用系统的设计在许多方面是一致的。但由于单片机系统通常作为系统的最前端,设计时更应注意应用现场的工程实际问题,使系统的可靠性能够满足应用的要求。数据采集是单片机应用系统中最为重要和普遍的应用要求。数据采集的对象可以是温度、压力、流量等各种物理量。数据采集系统可以是复杂控制系统的一部分,也可以是配备显示（或打印）输出的独立系统（或仪表）。     

区域生态经济系统的稳定有序与经济增长

实现区域经济持续增长问题是人类社会发展中十分重要的课题。本文把区域经济发展与生态环境视为一个生态经济系统，分析了生态经济系统的性质。应用生态系统理论提出实现区域经济持续增长的策略和措施。     

一自对偶线性规划问题的性质

首先考虑以下的标准形式的线性规划问题(LP)及其相应的对偶规划(LD):(LP) min c~Tx,s.t.Ax=b,x≥0;(LD) max b~Ty,s.t.A~Ty+s=c,s≥0,其中A∈R~(m×n)(m≤n),c,x,s∈R~n,b,y∈R~m,并且rank(A)=m.以T表示相应于LP和LD中所有可行的x和(y,s)的集合.T~0={(x,y,s):(x,s)>0,(x,y,s)∈T}.由于近年来对线性规划内点方法所进行广泛和深入的研究,人们在理论上对各种不同形式的内点方法的计算复杂性、收敛性质等有较清楚的了解.大量的数值试验表明应用预纠正的原始-对偶内点方法(primal-dual method)是求解实际线性规划问题的最有效的方法之     

区域主要作物生产实体水-虚拟水耦合流动过程解析与评价

水安全是粮食安全的刚性基础.在农业生产过程中(产前、产中、产后)自然-经济-社会(三元)因素驱动下,其水资源消耗形成实体水-虚拟水(二维)嵌入转化、互为反馈、相互影响的耦合流动过程.本文基于实体水-虚拟水"二维三元"耦合流动理论,集成构建了以水量为参数的区域作物生产广义实体水-虚拟水耦合流动过程量化方法,并应用于我国"丝绸之路经济带"沿线西部六省,对其1985～2013年主要作物实体水-虚拟水耦合流动过程进行解析与评价.揭示了区域作物生产实体水-虚拟水耦合流动现象,发现六省间水资源消耗与流动存在资源与经济效益的此消彼长现象.表明以农田尺度实体节水为目标的资源单视角传统农业水资源管理理念,已不足以实现多空间尺度水资源的资源-经济同步高效利用的管理目标,而具有资源-经济-社会三重意义的区域农业全产业链实体水-虚拟水统筹管理应为有效解决思路.基于此,初步提出三点思考:(1)现代农业节水应实体水-虚拟水统筹考虑;(2)需加快突破农业生产实体水-虚拟水耦合流动量化、评价方法与调控关键技术;(3)建议基于农业全产业链视角,建立基于实体水-虚拟水二维度理论的农业水资源管理体系,确保实现各阶段水资源管理"三条红线".     

随机服务系统及有关的随机分支

一、什么是随机服务系统随机服务系统又名排队论,是运筹学的一个重要分支.它在工业生产、经济管理、科学技术、军事领域等方面都有极为广泛的应用. 随机服务系统研究的对象是服务系统.服务系统在日常生活中比比皆是.如上下班坐汽车,汽车之与乘客;进食堂用餐,卖饭窗口之与就餐者;到商店买东西,售货员之与顾客;去医院看病,医生之与病人:分别构成了一个个服务系统. 在工业生产与管理中,也有各种各样的服务系统.如在工厂里,一个工人看管几十台自动机器,当     

复杂水资源系统调蓄计算的时变耦合模型

复杂水资源系统的基础结构是供用水网络,网络节点包括供水节点和受水单元,其中供水节点又分为当地地表水、地下水、外调水、再生水等若干类型.水资源系统的供用水过程是一个随时间变化的过程,由于当地地表水、外调水等来水过程随着气象过程的变化而呈现出随机性,而受水单元的需水过程相对稳定(主要取决于单元的人口、经济发展情况和季节特点).要实现水资源系统的供需平衡,往往需要增加调蓄节点,进行调蓄计算.本研究应用复杂系统网络理论,构建了复杂水资源系统调蓄计算的时变耦合模型,建立了多水源、多用户的时变耦合矩阵及其相关算法.模型被用于引汉济渭配水工程的调蓄计算,得到了不同频率年引汉济渭工程的调蓄容量需求,为引汉济渭配水工程调蓄设计奠定了基础.     

对水利工程管理理念转变的思考

水利工程管理是一个综合性的系统工程,作为水利工程管理单位,如何保证工程的安全良性运行、充分发挥工程效益、实现水资源的优化配置和可持续利用,确保人民群众饮水安全、防洪安全、粮食用水安全、经济用水安全、生态用水安全五大目标的实现尤为重要。文章针对工程管理理念及工作重心转变进行了探讨。