区域水资源的优化配置模型
水资源利用优化模型设计和实现
水资源利用优化模型设计和实现水资源是人类生存和发展的重要基础资源，合理高效地利用水资源对于维护生态平衡和保障人民生活水平具有重要意义。
在当前全球水资源日益紧张的情况下，优化水资源利用模型的设计和实现显得尤为重要。
一、水资源利用现状分析目前全球水资源短缺问题日益严重，许多地区正面临着严峻的水资源供需矛盾。
在这种背景下，我们需要综合评估和分析当前水资源的利用状况，了解不同地区的水资源状况和利用潜力，为优化水资源利用提供科学依据。
二、水资源利用优化模型设计原则1. 综合考虑经济、环境和社会因素。
优化水资源利用模型设计应综合考虑经济效益、环境保护和社会效益，实现经济效益与环境可持续发展之间的平衡。
2. 坚持科学决策原则。
优化水资源利用模型设计需要依据科学的数据和技术，充分考虑不确定性和变异性，以科学、客观和可靠的方式制定决策。
3. 区域差异化原则。
不同地区的水资源条件存在差异，优化水资源利用模型应根据实际情况，结合地区特点和资源状况，制定差异化的优化策略。
4. 强调综合协调原则。
水资源利用涉及多个部门和利益相关方，优化模型设计需要强调协调机制，加强各方之间的合作与沟通，实现资源利用的整体优化。
三、水资源利用优化模型设计方法1. 水资源状况评估模型设计。
根据水量、质量、用途和可持续性等指标，建立综合评价指标体系，评估当前水资源利用状况，并识别存在的问题与隐患。
2. 水资源需求预测模型设计。
依据历史数据和发展趋势，结合经济、人口等因素，利用数学模型预测未来水资源需求，为制定合理的水资源利用计划提供依据。
3. 水资源利用方案优化模型设计。
通过系统建模和数据分析，结合综合评价结果和需求预测，优化水资源利用方案，包括供应调度、节水措施、资源配置等方面优化。
4. 水资源利用效益评估模型设计。
建立综合评价指标体系，评估水资源利用效益，包括经济效益、环境效益和社会效益，为决策者提供科学依据。
四、水资源利用优化模型实现1. 数据收集和处理。
水资源配置优化决策模型研究
水资源配置优化决策模型研究水是生命之源，是人类社会发展和生态系统平衡不可或缺的重要资源。
然而，随着人口增长、经济发展以及环境变化，水资源的供需矛盾日益突出。
在这种背景下，水资源配置优化决策模型的研究显得尤为重要。
水资源配置优化决策模型旨在通过科学合理的方法，对有限的水资源在不同区域、不同行业和不同用户之间进行分配，以实现水资源的高效利用和可持续发展。
这一模型的构建需要综合考虑多种因素，如水资源的供给能力、用水需求、水质状况、生态环境要求以及社会经济发展目标等。
在水资源的供给方面，需要对当地的水资源总量、可开采量以及水资源的时空分布特征进行详细的分析。
例如，某些地区在雨季水资源丰富，但在旱季则面临缺水的困境；而有些地区则由于地理和气候条件的限制，水资源一直处于相对匮乏的状态。
准确掌握水资源的供给情况是进行合理配置的基础。
用水需求则是另一个关键因素。
不同行业和用户的用水需求差异很大。
农业灌溉需要大量的水资源，工业生产中的某些环节对水质和水量有特定的要求，城市居民生活用水也随着人口增长和生活水平的提高而不断增加。
此外，生态环境也需要一定量的水资源来维持其正常的功能和平衡。
水质状况同样不能忽视。
优质的水资源可以直接用于生活和生产，但受到污染的水则需要经过处理才能使用，这不仅增加了成本，还可能影响水资源的有效利用。
因此，在水资源配置中，要考虑水质对不同用途的适用性。
社会经济发展目标也是影响水资源配置的重要因素。
为了促进经济增长和社会发展，可能需要在一定程度上优先保障某些重点产业和项目的用水需求。
但同时，也要兼顾公平和可持续性，确保广大居民的基本用水权益和未来世代的水资源需求。
构建水资源配置优化决策模型的方法多种多样。
常见的有线性规划模型、非线性规划模型、多目标规划模型以及系统动力学模型等。
线性规划模型是一种较为简单和常用的方法。
它假设决策变量之间的关系是线性的，通过建立目标函数和约束条件，求解最优的水资源配置方案。
面向可持续发展的区域水资源优化配置模型
持续 优化. 1 模型， 利用 探讨了 社会、 经济、 坏境目 标的全化定法，以及经济发展与水资源、 坏琉相协调的1 化方法，
给出了模型参数的确定方法。
〔 关健询〕 水资睡; 优化配! ; 可持续发展 「 中图分类号I Tv 1 2 2
进行分析。 1. 3. 1 水 系统 的供 水 能 力 ( 水 源 的可供 水 全 ) 约束
同一般的优化模型一样乡水资源优化配置模 型也由目标 函数和约束条件组成，一般形式如
下:
2 = max (f l
G (X) ( 0 X) 0
( X) ，几 (X) ，f a
(X) )
G (X) 为约束条件集，表示水资源的承载 力、环境容量、土地资源、其他社会约束和子系 统状态方程。 目标①经济效益: 以区域供水带来的直接经 济效益最大来表示。
[ 收稿日 期〕2007一01一26 [ 作者简介] 孙振东 (1982一) ，男，毕业于沈阳农业大孕，工学学士，现从事水资源管理与研究。
吉林水利
面向可持续发展的区域水资源优化配置模型
孙振 东等
2007 年 4 月
不是追求某一方面的效益最好，而应追求经济、 社会 、环境的综合效益最大，并力图保持系统的 良性发展。即水资源优化配置不仅要适应经济发 展和人民生活的需要，还应尽可能地满足人类所 依赖的生态环境对水资源的需求，以及未来社会 对水资源的基本需求。水资源可持续优化配置的 目标表现在经济 目 标、社会目标和生态环境目 标 三个方面。 其目 标函数形式可表示为: 2 ，max {f (X) ，介 (X) ，f (X) } l a 式中，X 为决策向量，由不同数量、质量和 赋存形式 的水资源组成: f: ( X) ，几 ( X) ，几 (X) 分别为水资源开发利用的经济、社会和环
水资源优化调度模型及算法研究
水资源优化调度模型及算法研究一、绪论随着人口的不断增加和经济的不断发展，水资源的供需矛盾日益凸显。
为有效保障水资源的合理利用和管理，研究水资源优化调度模型及算法迫在眉睫。
本文旨在探讨水资源优化调度模型及算法的研究进展。
二、水资源优化调度模型1. 基于线性规划的水资源优化调度模型线性规划是一种常见的数学方法，可以用于优化许多实际问题，包括水资源优化调度。
该方法的优点在于能够快速得到一个最优解。
线性规划模型的数学形式如下：$$ Max \quad cx $$$$ s.t. \quad Ax \leq b $$其中，x是优化变量，c和A是常数矩阵，b是常数向量。
这个模型的含义是在满足约束条件Ax≤b的情况下，使目标函数cx最大化。
2. 基于动态规划的水资源优化调度模型括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以考虑到历史时刻的决策对未来的影响。
动态规划模型的数学形式如下：$$ Max \quad \sum_{t=1}^{T}f_t(x_t,u_t) $$$$ s.t. \quad x_{t+1}=g_t(x_t,u_t) $$其中，x是状态变量，u是决策变量，f是收益函数，g是状态转移函数。
这个模型的含义是在满足状态转移方程x_{t+1}=g_t(x_t,u_t)的情况下，使收益函数f最大化。
3. 基于遗传算法的水资源优化调度模型遗传算法是一种常见的优化方法，可以用于许多实际问题，包括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以在多个解空间中搜索最优解。
遗传算法模型的数学形式如下：$$ f(x_i),\quad 1 \leq i \leq N $$其中，x是优化变量，f是目标函数，N是种群数量。
这个模型的含义是在种群中搜索最优解x。
三、水资源优化调度算法1. 基于模拟退火的水资源优化调度算法括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以在温度下降的过程中逐渐减小搜索范围。
模拟退火算法的数学形式如下：$$ f(x_i),\quad 1 \leq i \leq N $$其中，x是优化变量，f是目标函数，N是样本数量。
水资源优化配置模型的研究
水资源优化配置模型的研究第一章绪论在过去的几十年中，全球范围内的水资源短缺问题愈发突出。
据联合国数据显示，全球有27%的人口面临水资源不足的问题。
而在中国，尤其是北方地区，长时间的水资源不足已成为限制社会经济和人口发展的一个重要因素。
因此，如何科学地进行水资源管理和配置，是目前亟待解决的问题。
为解决水资源短缺问题，水资源优化配置模型的研究应运而生。
该模型可以通过对水资源进行科学平衡配置，在保证社会经济和人类生存需求的同时，尽可能地减少水资源的浪费和损失，提高水的使用效率。
本文将分别从模型的定义、研究现状以及应用等方面进行探讨。
第二章模型的定义水资源优化配置模型是指在当前水资源供需状况下，通过建立数学模型，优化配置水资源，选择合适的水资源器具和管理措施，使得农业、工业等各个领域的水资源得到科学高效的利用，从而取得最大的经济和社会效益的模型。
该模型包括水资源供需量分析、水资源的优化配置策略、优化配置模式、和模型的评价指标等几个方面。
1.水资源供需量分析水资源供需量分析是水资源优化配置模型中的首要问题。
通过该问题，可以对当前水资源的供需量做一个准确的估计，对于后续的优化配置模型构建至关重要。
2.水资源的优化配置策略建立水资源优化配置模型，需要考虑到当地的自然、经济、社会等多种因素，并提出相应的优化策略。
在这个阶段，需要搜集当地的统计资料，根据实际情况，提出合理的配置方案。
并在分析不同的配置方案后，得出最优的配置方案。
3.优化配置模式根据已确定的最优配置方案，建立优化配置模型，分析模型中各种参数和变量之间的关系，推导出模型的函数表达式，寻找模型的最优解。
然后，利用计算机软件进行计算、优化和分析。
4.模型的评价指标对于建立的优化配置模型，需要进行定量和定性评价。
一个好的水资源优化配置模型，必须能够在提高社会效益的同时保护环境，在有效利用水资源的同时，保障多种需求。
因此，模型评价指标应该是多维的，包括经济性、生态性、社会性和可持续性等多个方面。
基于遗传算法的区域水资源优化配置模型
水 排 放 系 数 。 目标 ３：供 水 系统 缺 水 量最 小
收 稿 日期 ：２００２—０３一Ｏ１ 基 金 项 目 ：河 南 省 自然 科 学 基 金 项 目 （００４０４１０００）；河 南 省 自然 科 学 基 金 （９５４００４２６００）。 作 者 简 介 ：贺 北 方 （１９４０一），男 （ｉ２Ｙ￣），河 南 长 葛 人 ，郑 州 大 学 教 授 。
优 化技 术 ，通 过 水 资源 及 有关 资 源 在各 子 区 、各 用
水 部 门 间 的配 置 ，以获 得 社 会 、经 济 、环境 协 调 发
展 的最 佳 综 合 效 益ｕｊ。
１．１ 目 标 函 数
水 资 源 可 持 续 优 化 配 置 的 目标 是 社 会 、经 济
和环 境 的综 合 效 益 最 佳 ，并 力 图 保 持 系 统 的 良性
摘 要 ：基 于 可持 续 发展 理 论 ．以社 会 、经 济 、环 境 的 综 合 效 益 最 大 为 目标 ，建 立 区域 水 资 源 优 化 配 置 模 型 。利 用
大 系 统 分 解 协 调 技 术 ，将 模 型 分 解 为 二 级 递 阶 结 构 ，同 时探 讨 了 多 目标 遗 传 算 法 在 区 域 水 资 源 二 级 递 阶优 化
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第 ２Ｏ卷 第 ３期
贺 北 方 等 ：基 于 遗 传 算 法 的 区域 水 资 源 优 化 配 置 模 型
．１１ ．
ｍｉｎ （ ）一 三
ｌ Ｊ
Ｄ
、 ∑－ ｌ ｃ ｋ）
圳 ＋∑Ｍ ｒ ．
目标 １：区域供 水 净 效益 最 大
Ｋ （ ） ，（ ）
ｍ ｘｆｌ（ ）一∑ ∑ ∑ （冼－ｃＤ．ｚ ｈＪ【） ｈＷｈ＋
大系统、多目标的区域水资源优化配置模型
≤ ｉ ＋１ ， ｌ ≤ 警 ：ｃ ～ Ｍ ｘ
式 中 大需水量 。
（） ６
ｆ（ ） ｆ（ ） ｆ（ ） 分 别为 经济 效 益 、 会 效 Ｘ 、２ Ｘ 、 ｘ 一 社
益 和环境效 益 ；
、 ≤ ． 为 ｋ子 区 Ｊ 户 的最 小 、 ～ 用 最
Ｇ 约束 条 件 集 ， 示 水 资 源 承 载 力 、 境 容 一 表 环
维普资讯
３ ８
内 蒙 古 水 利
２０ ０ ７年第 １期 （ 总第 １ ９期 ） ０
【 资 源】 水
大系统 、 目标 的 区域水 资源优化配置模 型 多
张 炜 ， 张静 芳 ， 张 涛 ， 冉冉 邢
（ 内蒙 古 自治 区水 文局 ， 内蒙 古 呼和 浩特 ０ ０ １ ） １０ ０
公共 水源 ：
ｆ Ｊ
乙 ｌ ＝１ ，
ｒ） ＊ Ａ ｋ
基于 可持续发 展 的水 资 源优 化 配置 ， 以可持 续 是
战略为指 导思想 ， 用系统 分析理 论与优化 技术 ， 利 通过
独 立水 源 ：
ｌ ： Ｗ ｆ ∑Ｄ ≤
＝１
（） ２
水 资源及 有关资源 在各子 区， 各用水 部 门间的配置 ， 以
２ １ 第一级 子 系统 优化 ．
ｘ ∈Ｒ （ 区各种 约束条件 ） ２ ） 子 （７ 用 遗传算法 可求得 局部 最优 解 Ｘ Ｄ ） （ 和最 优值
Ｆ （ Ｄ ） 它们均是公用资源预分值 Ｄ 的函数。 Ｘ ， ， ：
这 虽然是 可行解 ， 但未必 是 区域 的最佳 均衡解 。因此 ，
分值 ∑Ｄ ＝ｗ ： 的前提下进行各子 区优化， 采用多 目
标 遗传算 法 （ Ａ） 解 。 ＭＧ 求 第 ｋ个子 区 的优化模 型为 ： （ ） ｆ ）＿ （ ） （ ） （ ） ：｛ｌ（ ，２ ， ｝ ９ 厂
水资源优化配置模型及应用研究
水资源优化配置模型及应用研究水资源是人类生存和发展的重要基础，而现今全球水资源的短缺状况越来越严重。
在这样的背景下，如何优化配置水资源，实现最大化利用，成为人们关注的焦点。
本文将针对此问题，提出一种水资源优化配置模型，并分析其应用研究。
一、综述水资源的优化配置是指在有限的水资源供给条件下，为满足社会经济发展和生态环境保护需要，制定合理的水资源利用计划，进行决策和调度，最大限度地实现水资源的有效利用。
水资源的优化配置问题是一个复杂的决策问题，需要考虑到供水、排水、灌溉及生态要求等多个方面的因素。
基于此，本文提出一个水资源优化配置模型，旨在帮助解决这个问题。
二、模型构建模型的构建需要考虑到以下几个方面：（1）供水目标：确定供水目标，包括各类用水的需求量。
（2）供水源：考虑不同水源的供水能力和水质，以及各种供水设施的条件。
（3）供水管网：从供水源到各用水点建立供水管网模型，考虑管网输水规模和输水能力等。
（4）排水目标：统计各类用水产生的废水量，确定排水目标。
（5）污水处理：建立污水处理模型，包括污水收集、输送、处理和排放等过程。
（6）灌溉需求：考虑水分区域、作物需水量等因素，制定灌溉方案。
（7）环境保护：考虑水土流失、水源保护等要素，制定环境保护措施等。
（8）水费定价：根据供需关系，确定不同用户的水价和排污费用，以达到供求平衡。
根据以上方面，建立水资源优化配置模型，可将其分为计量、规划和管理三个阶段。
1. 计量阶段包括水资源量测、水质分析、灌溉用水监测等。
水资源量测：对供水源、稳定系数、供水能力等参数进行测量，并将数据输入计算机模型。
水质分析：通过对水源进行物理化学分析、细菌检测等，对水质进行评估。
灌溉用水监测：对田间灌溉进行监测，以评估灌溉水量和灌溉效果。
2. 规划阶段包括水资源开发规划、供需预测、水力分析等。
水资源开发规划：考虑到水资源的数量、质量、可利用性和需求等因素，制定合理的开发利用方案。
供需预测：通过对各类用水量、排污量以及其他需求变化情况的分析，预测未来的供需情况。
水资源配置的优化决策模型与方法
水资源配置的优化决策模型与方法水资源是人类生存和发展的重要基础，合理配置水资源是保障社会经济可持续发展的关键。
然而，由于水资源的有限性和不均衡性，水资源配置面临着诸多挑战。
为了实现水资源的高效利用和合理配置，需要建立优化决策模型和方法。
一、水资源配置的目标和约束水资源配置的目标是在满足社会经济发展需求的前提下，最大限度地提高水资源利用效率和保护生态环境。
同时，水资源配置还需要考虑到以下约束条件：1. 水资源供需平衡约束：确保水资源供应能够满足各个领域的需求，避免供需矛盾。
2. 水资源质量约束：保证水资源的质量符合相关标准，不对人类健康和生态环境造成危害。
3. 生态环境保护约束：保护水生态系统的完整性和稳定性，维护生态平衡。
4. 社会经济可持续发展约束：确保水资源配置方案能够促进社会经济的可持续发展，提高人民生活水平。
二、水资源配置的优化决策模型为了实现水资源的优化配置，可以建立数学规划模型，通过优化算法求解最优解。
常用的优化决策模型包括线性规划、整数规划、动态规划等。
1. 线性规划模型线性规划模型适用于水资源配置问题中的线性约束条件。
通过建立目标函数和约束条件，将水资源配置问题转化为线性规划问题，通过线性规划算法求解最优解。
线性规划模型的优点是计算速度快，但对于复杂的水资源配置问题可能存在局限性。
2. 整数规划模型整数规划模型适用于水资源配置问题中存在离散决策变量的情况。
通过引入整数变量，将水资源配置问题转化为整数规划问题，通过整数规划算法求解最优解。
整数规划模型的优点是能够考虑到实际问题中的离散性，但计算复杂度较高。
3. 动态规划模型动态规划模型适用于水资源配置问题中存在时序关系的情况。
通过建立状态转移方程和最优化准则，将水资源配置问题转化为动态规划问题，通过动态规划算法求解最优解。
动态规划模型的优点是能够考虑到时序关系，但对于大规模问题计算复杂度较高。
三、水资源配置的优化决策方法除了数学规划模型外，还可以采用其他优化决策方法来实现水资源的优化配置。
水资源优化配置模型与策略研究
水资源优化配置模型与策略研究水资源是人类生存和发展的基础，但受到了人口增长、经济发展和气候变化等多种因素的影响而越来越紧缺。
为了更好地保障和利用水资源，研究水资源优化配置模型和策略具有重要意义。
一、水资源现状及存在问题我国水资源总量丰富，但分布不均、供需矛盾突出、水质劣化等问题也日益严重。
当前，我国仍有许多地方存在水资源短缺的情况，且水资源供需矛盾不断加剧。
同时，水环境污染、流域生态环境恶化等问题也给水资源利用带来很大的压力。
二、水资源优化配置模型水资源的优化配置是指在保障水资源供给的前提下，实现对各种水资源利用的最优化分配。
因此，建立适合自身地区的水资源优化配置模型，是实现水资源可持续利用的重要措施。
1.水资源优化配置模型的构建水资源优化配置模型的构建需要基于对地方水资源现状的充分了解，包括水资源总量、水质状况、地下水利用状况、流域生态环境等。
在此基础上，结合经济、社会和生态环境发展需求，建立起涵盖供水、排水、节水、水环境保护等方面的水资源优化配置模型。
2.水资源优化配置模型的应用水资源优化配置模型的应用需要考虑并协调各方面的需求，如经济效益、社会效益和环境效益，以达到最优化分配的目的。
在此过程中，数据采集、建模、优化计算和结果分析是非常重要的，应建立科学、合理的数据采集和分析系统，以支撑水资源优化配置模型的应用。
三、水资源优化配置策略水资源优化配置策略是指在水资源现状的基础上，建立起可行、可持续的水资源利用策略，以实现水资源的最优化分配。
1.节水战略节水是保障水资源供应的重要手段之一。
建立起科学、有效的供水体系，制订节约用水政策和行动计划，加强水资源管理和监测，从而实现供用水量的最优化和减排减污，提高水资源利用效率，完成节水大计。
2.提高供水效率提高供水效率是实现水资源优化配置的关键。
可以采用建设水资源循环利用系统、改善输水管网、建立起地下水合理利用规划及循环利用系统等方式来提高供水效率。
同时，完善供水设施，降低水资源损失，有效提高供水效率。
水资源需求模型优化规划与分配
水资源需求模型优化规划与分配随着人口的增加和经济的发展，水资源成为现代社会中最关键和宝贵的自然资源之一。
然而，由于水资源的有限性和不均衡性，合理的规划与分配水资源变得至关重要。
本文将探讨水资源需求模型的优化规划和分配策略，以保障人类的生存和发展。
1. 水资源需求模型优化规划1.1 水资源需求量的测算在进行水资源规划之前，我们需要准确测算出水资源需求量。
水资源需求量的测算应包括不同领域的需求，如农业、工业、市政和生活用水等。
可以通过统计数据、流行模型和可持续发展指标来预测和估算未来的水资源需求量。
1.2 水资源供应量的评估在优化规划水资源需求之前，必须充分评估水资源供应量。
这涉及到水资源的水源地、地下水和表面水的储量、水质状况和可持续利用能力等方面的考虑。
通过对水资源供应量的评估，可以更好地控制和规划水资源的分配。
1.3 水资源需求与供应的匹配优化规划需要确保水资源的需求与供应之间的合理匹配。
根据水资源需求的时空变化特点，可以建立模型来预测和优化水资源分配的策略。
这样可以最大程度地满足各个领域的需求，并确保水资源的可持续利用。
2. 水资源分配策略2.1 区域水资源分配在水资源的分配中，需要考虑到不同区域的特点和需求。
根据不同地区的经济发展和人口密度，可以制定不同的水资源分配策略。
例如，在水资源丰富的地区可以适当调整农业用水的比例，以支持工业和城市用水的需求。
2.2 跨界水资源分配在一些地区，水资源的分配还需要跨越国家或地区的界限。
在跨界水资源分配中，各方需要协商和制定相应的合作机制。
这涉及到政治、经济和法律等多个层面的考虑。
合理的跨界水资源分配策略能够更好地利用和保护水资源。
2.3 水资源管理与保护除了分配策略，水资源的管理和保护也是至关重要的。
在使用和分配水资源的过程中，需要采取措施来保护水源地、减少浪费和污染。
这包括加强水资源的监测、建设水利设施、推动水资源的节约利用和推广环境友好型的农业和工业生产方式等。
南水北调(山东段)水资源优化配置模型专家决策系统
南水北调（山东段）水资源优化配置模型专家决策系统南水北调工程是一项建设周期长、耗资巨大的跨流域调水工程。
本专题充分利用现代化信息技术、数据库技术和计算机网络技术，综合应用高等数学中的数学建模、线性规划、概率论、数理统计、微分学等知识，结合南水北调东线工程山东省段建设和结合南水北调东线工程管理及调度运行需要，在山东省南水北调工程水质、水量实时监控的基础上，建立水资源优化配置模型专家决策支持系统。
研究目的及意义本专题研制的目标是为结合南水北调东线工程山东省段建设和结合南水北调东线工程管理及调度运行需要，在山东省南水北调工程水质、水量实时监控的基础上，建立水资源优化配置模型专家决策支持系统。
此系统的建立，将为实现当地水（包括地表水、地下水）、黄河水和长江水的联合优化调度提供可能，以达到充分发挥南水北调工程效益的目的，保证我国国民经济和社会持续高速发展，同时也将填补我国水资源配置及调度系统应用GIS技术、网络技术和遥测技术，以建立稳定的可操作的实时决策支持系统技术上的空白和通用性强的水资源优化配置专家决策支持系统软件的空白。
南水北调东线一期工程东平湖～济南段输水工程是胶东输水干线西段的一部分。
该段输水工程是南水北调东线工程的重要组成部分，在长江水未调至东平湖之前，可将东平湖湖水调往济南市玉清湖水库，以解决济南市目前供水紧张局面和保泉要求以及沿线城市的供水危机，同时也为小清河河水冲淡稀释提供水源。
南水北调输水干线全线贯通后，可以把东平湖多余的水调往小清河，以改变小清河的水环境。
南水北调工程是一项建设周期长、耗资巨大的跨流域调水工程，只有对该项工程进行科学管理、优化调度，才能最终实现水资源的优化配置，达到社会效益、经济效益、环境效益的综合最大化。
本次研究建立的济平干渠段的水资源优化配置模型，将在工程管理决策当中起到一定的指导作用，并在使用过程中不断完善和改进，最终实现地区水资源优化配置的目标。
同时，该专题研究成果对南水北调工程其他段的水资源优化配置也具有很高的参考价值。
区域水资源合理配置的多目标模型分析
系统 的产 出大 、 效率 高 ； 资 源利用 系统 的结 构 与功 水
能最佳 ； 系统抗 干扰 和恢 复转 化 的能力 强．
２ 水 资 源 多 目标 合 理 配 置 模 型
根 据 区域 的地 形 地 貌 、 利 条 件 、 政 区 划 ， 水 行 一 般 可将 区域 分 成 若 干 子 区． 区域 划 分 为 Ｋ 个 子 设
作 者 简 介 ：王 彦 梅 （９ ６一 ， ， 东 临 邑人 ， 级 讲 师 ， 士 ， １６ ）女 山 高 硕 主要 从 事 水 资 源 、 业 节 水 等 方 面 的研 究 ． 农
７ ０
德州 学 院学报
第２ ４卷
用水 部 门． 因此 ， 于 Ｋ 子 区而言 是 （ 个 水 源 和 对 Ｋ） （ 个 用户 的水 资源 优化 分配 问题。 Ｋ）
间进行 时 间和空 间 上 的科 学 分 配 ， 支持 流 域 或 区 以 域 内的社会 、 经济 、 境 和生 态 的健 康 协 调 发 展． 环 水
资源 的合理 配置 是 由＿ 程 措施 和非 Ｔ程 措施 组成 的 Ｔ
综 合体 系实 现 的 ， 其基 本功 能涵 盖两 个方 面 ： 在需 求 方 面通 过调整 产业 结 构 、 设 节 水 型 社 会 并 调 整 生 建 产力 布局 ， 制需 水增 长势 头 ， 抑 以适应 较 为不利 的水 资 源条件 ； 在供 给 方面则 协 调各项 竞 争性 用水 ， 加强 管理 ， 通过工 程 措施 改 变 水 资 源 的时 空 分 布来 适 并 应生 产力 布局 ． 两个 方 面相辅 相成 ， 以促进 区域 的可
遵 循水 资源 可持 续利 用 的原则 ， 即高效 性 、 平性 和 公
可 持续 性应 是水 资 源 合理 配 置 的基 本 原 则 ； 微 观 从 上看 ， 资源 的配 置还 应遵 循优 水优 用原 则 、 水 资源 短
区域水资源优化配置模型分析
用水 系统 和排水 系统反馈信息 给水 资 源分配系统 ， 资源分 水 配 系统 根据 其特 性 和反 馈信 息 ， 整水 量 在各 部 门 间 的分 调 配 。如此反复 ， 直到得 到最优 配置结 果。
２ ２ 子区划分 与水 源 、 ． 用户构成 根据区域 的行 政 区划 、 地形 地貌 和水 利条 件 ， 一般 可将
持续发展 的需要 ； 既要 照顾 到发达 地 区 的发展 现实 ， 又要 求 发达地 区的今后 发展不 应 以损害欠 发达 地 区的可 持续 发展
总投资额的 大小及 国民经 济各 部 门 之 间的投 资 分配 比例。 水 投资的使用 主要分 为水 资源开 发利用 和水 环境 的保 护治 理两方面。水资 源的来 源与分 配 间的平 衡是 通过水 量 的供 需平衡及水环境 的污染及 治理 平衡 来实 现 的。由于水 资源 开发利用和水环境 的治理保护 均是重要 的社会 基础产业 ， 具 有建设周期长和投资额巨大的特点 ， 因而水 资源 的来 源与分 配之 间的动态平衡是 水资 源优化 配置 策略 得 以实 施 的重要
必须保持若 干基本平 衡关系 ， 能保 证优 化配置策 略是现 实 才 可行 的。 １２ １ 水资源量 的需求 与供 给平衡 ．． 在 长期 发展过 程 中 ， 论是 需水 还 是供水 均 处 于动态 ， 无 因而供需 间的平衡关 系只能是动态 平衡 。从需 水方 面看 ， 主
区域分成若干子 区。设区域划分为 Ｋ个子 区， Ｋ＝１ ２ … ， ， ， Ｋ， Ｋ子 区有 ， Ｋ 个水源 、 （ 个用水 部 门。因此 ， 于 Ｋ子 区 （） ． Ｋ） ， 对 而言是 ， Ｋ） （ 个水源 和 ． Ｋ） ， 个用户 的水 资源优化分配 问题 。 （ ２ ３ 模型 目标 的确 定 ． ・ 区域水 资源优 化 配置 的 目标 ， 经济 、 会综 合效 益最 是 社 大。其一般模型形式 为 ： Ｍａ ［ ｘ ， ２ ｘ ］ ｘ ｆ（ ） ｆ（ ）
水资源空间配置的边际效益均衡模型
水资源空间配置的边际效益均衡模型水资源空间配置的边际效益均衡模型1. 引言水是人类赖以生存和发展的基本资源，但随着全球人口的增长和经济的发展，水资源短缺问题逐渐凸显。
合理配置水资源成为了一个重要的议题。
本文将介绍水资源空间配置的边际效益均衡模型，并探讨其在实践中的应用。
2. 什么是边际效益均衡模型边际效益均衡模型是一种理论工具，用于分析资源配置的最优解。
在水资源空间配置中，该模型通过考虑不同地区对水资源的需求和供给，以及不同地区之间的交互作用，来确定最佳的水资源配置方案。
这一模型的核心思想是在满足基本需求的前提下，实现整体的效益最大化。
3. 边际效益均衡模型的基本原理边际效益是指每增加一单位资源投入所带来的额外效益，而边际成本则是指每增加一单位资源投入所需要的额外成本。
边际效益均衡模型通过比较边际效益和边际成本之间的关系，来确定最优的资源配置方案。
当边际效益等于边际成本时，资源配置达到均衡状态，此时无法通过重新分配资源来获得更大的效益。
4. 水资源空间配置的边际效益均衡模型的应用在实际应用中，水资源空间配置的边际效益均衡模型可以用于制定水资源的分配计划。
需要对不同地区的水资源需求和供给进行调查和分析。
根据分析结果，可以计算出各地区的边际效益和边际成本。
根据边际效益和边际成本的比较，确定最佳的资源配置方案，以实现整体效益的最大化。
该模型还可以用于评估不同资源配置方案的可行性和稳定性。
5. 个人观点和理解在我看来，水资源空间配置的边际效益均衡模型可以帮助我们更好地理解和解决水资源短缺问题。
通过对边际效益和边际成本的分析，我们可以找到最优的资源配置方案，以提高水资源的利用效率和生态效益。
该模型还可以促进不同地区间的合作与协调，以实现整体效益的最大化。
然而，要实现模型的应用还需要解决一些实际问题，如信息不对称、利益分配和政策制定等方面的挑战。
总结:本文介绍了水资源空间配置的边际效益均衡模型，并探讨了其在实践中的应用。
水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整
水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整研究问题及背景水资源优化配置是指在保证水资源的可持续利用和满足不同用水需求的前提下，通过调整水资源配置来提高水资源的利用效率和经济效益。
在当前水资源短缺的情况下，水资源优化配置已成为解决水资源管理和保护的重要途径。
然而，水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整仍然是一个相对较为薄弱的研究领域。
本论文旨在通过对水资源优化配置模型参数敏感性的研究，进一步优化调整水资源配置，提供对实际水资源管理和保护工作的指导和决策支持。
研究方案方法本研究采用的方法主要包括建立水资源优化配置模型、敏感性分析、参数优化和调整。
首先，针对水资源优化配置的问题，建立数学模型。
该模型综合考虑了水资源的供需关系、水资源的经济价值和水资源的环境效应等因素，并确立了基于线性规划的优化目标函数。
其次，进行参数敏感性分析。
选取模型中的关键参数，通过改变这些参数的值，观察模型输出结果的变化情况，以分析模型对这些参数的敏感性。
然后，通过参数优化和调整，进一步提高水资源优化配置的效果。
根据敏感性分析结果，确定优化调整的方向和范围，采用遗传算法、模拟退火等优化算法，对模型参数进行优化和调整。
数据分析和结果呈现本研究将根据实际水资源管理和保护的数据，利用建立的水资源优化配置模型进行具体的数据分析。
通过对模型的输入数据进行处理和计算，得到模型的输出结果。
结果呈现将以图表和数据报告的形式进行，清晰展示水资源优化配置的效果和参数敏感性分析的结果。
结论与讨论通过对水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整的研究，本论文得出以下结论：首先，水资源优化配置模型中的关键参数对模型输出结果具有较强的影响。
在敏感性分析中，多个参数的变化可能会导致模型输出结果的较大变化。
其次，通过参数优化和调整，可以显著改善水资源优化配置的效果。
合理选择参数的取值范围，并通过优化算法得出最优解，可以进一步优化水资源配置并提高效益。
水资源空间配置的边际效益均衡模型
水资源空间配置的边际效益均衡模型在探讨水资源空间配置的边际效益均衡模型之前，我们首先要了解什么是水资源空间配置，为什么边际效益均衡模型对于水资源的合理配置至关重要。
水资源是人类生存和社会发展的重要基础，而其空间分布不均衡和利用效益不均衡问题是当前面临的挑战之一。
需要通过合理的边际效益均衡模型来实现水资源的有效配置，以实现可持续发展的目标。
1. 水资源空间配置的概念水资源空间配置是指在一定的地理范围内，根据水资源的分布特点、质量状况和社会经济发展需求，对水资源进行合理的布局和利用。
它既包括水资源的供给侧配置，也包括需求侧管理，其目的是实现水资源的高效利用和保护。
在水资源空间配置中，边际效益的概念至关重要。
边际效益是指增加或减少一单位资源或产品所引起的效益变化，对于水资源的合理配置非常重要。
2. 边际效益均衡模型边际效益均衡模型是指在资源配置中，通过比较边际成本与边际效益的关系，来确定最优资源配置的模型。
在水资源空间配置中，边际效益均衡模型可以帮助决策者确定在不同地区和不同时间的水资源利用方式，以实现最大的社会收益。
这种模型考虑了资源的稀缺性和需求的多样性，能够有效平衡不同地区、不同行业和不同利益相关者之间的利益分配。
3. 水资源空间配置的意义水资源空间配置的意义在于实现资源的最优配置和社会效益的最大化。
通过边际效益均衡模型，可以合理分配水资源，优化利用方式，提高利用效率，实现可持续利用的目标。
水资源空间配置还能够缓解地区之间的水资源紧缺和过剩问题，促进区域协调发展。
4. 个人观点和理解在我看来，水资源空间配置的边际效益均衡模型是实现水资源可持续利用的重要工具。
这一模型能够综合考虑资源的稀缺性和需求的多样性，充分发挥市场机制和政府调控的作用，帮助我们合理安排水资源的利用方式，提高资源利用效率，实现经济社会的可持续发展。
总结与回顾通过本文对水资源空间配置的边际效益均衡模型的探讨，我们了解了其概念、意义以及个人观点。
水资源优化配置的模型建立与模拟分析
水资源优化配置的模型建立与模拟分析研究问题及背景随着全球人口的持续增长和工业化进程的加速，水资源供需矛盾日益突出。
如何合理配置水资源，优化利用效益，成为保障人类社会可持续发展的重要课题。
传统的水资源管理方法往往基于经验和数据分析，但忽视了系统动力学和多方面因素的复杂性。
因此，本研究旨在建立一种水资源优化配置的模型，并通过模拟分析来评估其效果和可行性。
研究方案方法1. 模型建立：本研究将建立一个基于系统动力学的水资源优化配置模型。
该模型将考虑水资源的供应量、需求量、利用效率等因素，以及各种因素之间的相互作用关系。
通过数学建模的方法，将水资源系统转化为一组动态方程，并结合实际数据进行参数估计和模型验证。
2. 数据采集与处理：本研究将通过对现有的水资源相关数据进行采集和整理，包括水资源供应量、需求量、水质监测数据等。
同时，还将考虑气候变化、人口增长等因素对水资源供需的影响，并对数据进行预处理和分析，以保证模型的准确性和可靠性。
3. 模拟分析：基于建立的水资源优化配置模型，本研究将进行一系列的模拟分析。
首先，将通过对现有情景进行模拟，评估当前水资源配置状况的优劣。
然后，将根据不同的水资源管理策略，模拟优化配置方案，并比较分析其效果和可行性。
最后，将利用敏感性分析方法，评估模型在不确定性因素下的稳定性和鲁棒性。
数据分析和结果呈现本研究将采用定量和定性的数据分析方法。
定量数据分析将包括基本统计分析、回归分析、敏感性分析等，以评估水资源供需和利用效益的关系。
定性数据分析将采用SWOT分析、系统动力学建模等方法，以揭示水资源管理中的潜在问题和解决方案。
结果呈现将采用图表和文字描述的形式呈现。
图表将包括模拟结果、敏感性分析、水资源配置方案等。
文字描述将对不同模拟情景的优劣进行分析，并提出具体的建议和优化措施。
结论与讨论通过对水资源优化配置的模型建立与模拟分析，本研究取得了以下结论：1. 建立了一种基于系统动力学的水资源优化配置模型，并验证了其准确性和可靠性。
水资源优化配置的模型研究与算法设计
水资源优化配置的模型研究与算法设计标题：水资源优化配置的模型研究与算法设计摘要：随着人口的增长和工业化的快速发展，水资源的合理配置和可持续利用成为了世界各地面临的重大挑战。
本论文旨在研究水资源优化配置的模型和算法设计，以提供有效的决策支持和方案管理，从而实现水资源的高效利用和保护。
1. 引言1.1 研究问题和背景水资源是人类生存和社会经济发展的基础，但全球范围内水资源的稀缺性和不合理利用问题日益凸显。
因此，如何优化配置有限的水资源，实现最大化效益与可持续利用，是当前水资源管理和决策的核心问题。
1.2 目标和意义基于现有研究和技术的局限性，我们将借助模型研究和算法设计的方法，提出一种新的水资源优化配置方案，为决策者提供更准确、可靠的决策支持，以实现水资源的合理配置和保护。
2. 研究方法与方案2.1 模型框架设计我们基于系统动力学的原理，构建了水资源优化配置的模型框架。
该框架包括水资源供需模型、水资源利用效率模型、水资源管理模型和决策评价模型四个子模型，以综合考虑不同因素对水资源配置的影响。
2.2 数据采集和预处理我们收集了大量的水资源相关数据，并进行了预处理和清洗，以保证数据的准确性和可靠性。
同时，利用GIS技术进行空间数据的分析和处理，以考虑不同区域的水资源特点和利用需求。
2.3 算法设计和优化在模型的实现过程中，我们采用了遗传算法、粒子群优化算法和模拟退火算法等多种优化算法，以找到最优的水资源配置方案。
同时，我们还考虑了不同约束条件和目标函数的权重设置，以实现多目标优化。
3. 数据分析和结果呈现通过对实际水资源数据的分析和模型求解，得到了一系列优化的水资源配置方案。
基于这些方案，我们进行了灵敏度分析和风险评估，以评估方案的鲁棒性和可行性。
结果显示，我们设计的模型与算法能够较好地解决水资源优化配置问题，并为决策者提供了科学有效的决策支持。
4. 结论与讨论本研究通过模型研究和算法设计，提出了一种水资源优化配置方案，以实现最大化效益和可持续利用。
水资源优化配置与管理模型分析与实施
水资源优化配置与管理模型分析与实施随着全球人口的不断增长和经济的快速发展，水资源问题日益突出，如何优化配置和有效管理水资源成为当今世界各国面临的重要挑战。
本文将对水资源优化配置与管理模型进行分析，并探讨其实施方法与效果。
一、水资源优化配置与管理模型的分析1.1 线性规划模型线性规划模型是水资源优化配置与管理中常用的一种模型，它通过建立线性的约束条件和目标函数来优化决策。
该模型能够量化不同决策方案对水资源的利用效果进行评估，并找到最优解。
其核心思想是在有限的水资源条件下，最大化利用效益。
1.2 可行性分析模型可行性分析模型采用一系列经济学和技术指标，综合考虑水资源利用的可行性。
通过对不同水资源利用方案的经济效益、技术可行性、环境影响等因素进行评估和比较，找到最具可行性的方案并进行决策。
1.3 模糊评价模型由于水资源优化配置与管理过程中存在着不确定性和模糊性，模糊评价模型可以较好地处理这些问题。
该模型利用模糊数学理论，将模糊变量通过模糊集进行建模，并通过计算模糊集的特征值来进行决策。
这种方法对于不确定性的情况下的水资源管理具有较好的适应性。
二、水资源优化配置与管理模型的实施方法2.1 数据采集与分析水资源优化配置与管理模型的实施首先需要做充分的数据采集和分析工作。
将水资源相关的数据包括水量、水质、水价、水需等收集到，并进行深入分析，明确问题所在以及问题的关键因素。
2.2 模型建立与参数设置在数据收集与分析的基础上，建立相应的优化配置与管理模型，包括线性规划模型、可行性分析模型、模糊评价模型等。
对模型中的参数进行设置，并根据实际情况进行调整和验证。
2.3 模型求解与结果分析根据建立的优化配置与管理模型，进行模型求解，得到相应的优化方案。
对模型求解结果进行分析和评估，评估其对水资源利用效益的改善程度和可行性。
同时，对模型的稳定性和可靠性进行检验。
2.4 模型应用与管理实施将优化配置与管理模型应用到实际水资源管理中，对水资源进行合理优化配置和有效管理。
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1 多目标规划
1. 1 目标函数的建立
我国很多地区水资源贫乏 , 资源性缺水伴有水 质性缺水 ,这已经成为制约这些地区经济进一步发 展和影响人民生活质量提高的 “瓶颈” 问题 . 随着城 市化进程和第二 、 三产业的不断发展 ,水资源供需矛 盾日益尖锐 ,需要合理配置水资源 ,才能在确保居民 生活用水的前提下 ,以发挥水资源最大经济效益 、 最 小输水成本和区域分布均衡为目标来满足部分工业 和第三产业的用水需求 . 水资源配置主要考虑 3 个目标函数 , 即用水效 益函数 、 用水费用函数和区域均衡性函数 . 对于优质 水资源而言 ,用水效益重点考虑工业和第三产业所 产生的效益 ,将农业用水排除在外 ,旨在优先考虑经
收稿日期 : 2007 08 21.
期 ,Maass 等人[ 1 ] 将系统分析方法引入水资源规划 . 在此后几十年中 ,水资源优化配置理论和方法研究 取得了长足的进展 , 线性规划 、 动态规划[ 2 ] 、 多目标 [3 ] [4 ] [5 ] 规划 、 群决策 和大系统理论 等运筹学方法被 广泛应用于水资源优化配置 . 国内的水资源优化配 置研究始于 20 世纪 80 年代初 , 从宏观经济水资源 优化配置模型 [ 6 ] 发展到了多层次 、 多地区 、 多目标的 [ 729 ] 大规模水资源优化配置 .
[ 11 ] [4 ]
济效益好的区域用水需求 . 用水费用主要指输水费 用 ,包括管道铺设和渠道建设费用 ,优质水资源还需 要着重考虑饮用水制水成本 . 区域均衡性函数则为 了避免供水一味向经济发达区域倾斜 , 使各区域供 水与需水之差满足某种准则 ,以体现社会和谐精神 . 具体目标如下 :1) 用水收益最大 ;2 ) 运营成本最低 ; 3) 区域水资源供需尽量均衡 . 设 g i 为第 i 个用户使用每立方米水资源所产生 的效益参数 , cij 为第 i 个用户由第 j 个供水源 ( 水 厂) 输送每立方米水所需的费用 , x ij 为由第 j 个水 源供给第 i 个用户的水量 , 各区域的用水量 x i = ∑M j = 1 x ij , D i 为第 i 个区域的需水总量 , 则水资源配 置的目标函数可以综合表示成如下形式 :
水资源优化配置是指在流域或特定区域内 , 遵 循自然的可持续发展原则 , 通过各种工程或非工程 措施对有限的水资源进行空间 、 时间上的调配 ,在不 影响生态环境的前提下 , 尽量满足各区域的用水需 求 ,协调各用水单位的矛盾 ,努力使水资源发挥最大 的社会效益和经济效益 , 促进流域及区域经济的持 续、 稳定发展和生态环境的健康 、 稳定 . 流域水资源配置研究始于 20 世纪 50 年代后
第 43 卷第 2 期 2009 年 2 月
Jo urnal of Zhejiang U niversity ( Engineering Science)
浙 江 大 学 学 报 ( 工学版)
Vol . 43 No . 2 Feb. 2009
DO I : 10. 3785/ j. issn. 10082973X. 2009. 02. 027
第2期
孙志林 ,
水资源配置具有明显的区域特征 , 区域水资源 优化配置是水资源学科研究的热点之一 . 由于不同 区域间可供水资源量差异较大 , 需水量受诸多社会 因素影响而预测困难 ,一般有多个供水和用水单位 , 各单位间用水矛盾突出 , 并且水资源利用通常存在 多重目标 ,区域水资源配置是一个具有自然和社会 双重属性的复杂系统 . 目前研究较为广泛的是区域 水资源多目标优化配置 , 以多目标和大系统优化技 术为主要研究手段 , 在可供水量和需水量确定的条 件下 ,建立区域有限的水资源量在各分区的优化配 置模型 ,求解模型得到水量优化配置方案 . Peter 等 人 在多目标水资源管理规划中 , 设立了水量供应 分配 、 水 质 控 制 和 地 下 水 的 过 采 防 护 3 个 目 标. McPhee 等人 [ 10 ] 在进行半干旱地区的地下水优化配 置时 ,考虑了水量供应 、 费用效益和生态系统保护 , 并且使用约束条件来均衡这些对立的目标 . Chen 等 人 提出的干旱 、 半干旱地区的水管理模型 , 其目 标函数和约束条件反映了系统不同部分及其相互关 系的不确定性 . 水资源分配的多目标优化问题 , 一般并不存在 唯一最优解 ,即多目标优化问题中的多个目标不可 能同时达到最优 ,而由于不同的决策者对不同目标 的偏好不同 ,会得到不同的最优解 ,难以进行相互比 较 . 本文以某区域优质水资源分配问题为例 ,提出了 一个新的非线性总目标函数 ,综合考虑了经济效益 、 输水制水成本和水量均衡分配 3 个目标 , 建立了区 域水资源配置的多目标数学规划模型 , 以获得水资 源优化配置方案 ,较好地解决了复杂水资源系统的 优化配置问题 .
Optimal allocation model of regional water resources
SU N Zhi2lin , XIA Shan2shan , XU Dan , YE Zhen
( Depart ment of Hydraulic and Ocean Engineering , Zhejiang U niversity , Hangzho u 310028 , China)
N N
max Z = opt
i =1
∑
( gi x i -
∑
j
cij x ij )
i =1
∑(1 -
xi / Di )
2
.
式中 : 右边分子第一项表示水资源利用所产生的经 济效益 ,包括环境效益 ,对于优质水资源则取非农业 经济效益 ; 右边分子第二项为运营成本 ,主要涉及制 水成本和水厂至用户的输水成本 ; 分母反映区域水 资源供需之间的均衡程度 , 表示各区域的用水保证 率尽可能最大 ; N 为供水区域数 .
浙江大学学报 ( 工学版) 网址 : www. journals. zju. edu. cn/ eng
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (40231017 ,50079025) ; 国家水体污染控制与治理科技重大专项 (2008ZX074242001) . 作者简介 : 孙志林 (1956 - ) ,男 ,浙江慈溪人 ,教授 ,博导 ,水沙动力学与河口海岸数值模拟 . E2mail : oceansun @zju. edu. cn
346
浙 江 大 学 学 报 ( 工学版) 第 43 卷 对于本规划问题 :
min f ( x) , s. t . Gi ( x) ≤0 , i = 1 , 2 , …, m ,
区域水资源的优化配置模型
孙志林 ,夏珊珊 ,许 丹 ,叶 桢
( 浙江大学 水利与海洋工程学系 ,浙江 杭州 310028)
摘 要 : 基于多目标非线性规划原理 ,提出了一种适用于多水源 、 多用户的区域水资源优化配置模型 . 充分考虑经 济效益 、 用水费用和区域均衡性多个目标 , 构造了一个新的非线性综合目标函数 . 以需水量和可供水量为约束条 件 ,采用序列二次规划法求解函数最优值 . 将该模型用于某市水资源分配 ,获得了 3 个规划水平年在 3 种保证率条 件下的优质水资源优化配置方案 . 结果表明 ,采用提出的优化方案可以显著提高经济效益 ,并为未来水资源分配决 策提供较为科学的依据 . 提出的模型具有参数设置灵活等优点 ,可供缺水地区水资源调配时参考应用 . 关键词 : 区域水资源 ; 多目标规划 ; 数学模型 中图分类号 : TV21 文献标识码 : A 文章编号 : 1008 973X ( 2009) 02 0344 05
1. 2 参数及约束条件设置
区域水资源优化配置模型需要适当设置参数和 约束条件 . 首先按照 2 种方式划分区域 : 其一以行政 区域为单元 ,便于在数学模型中计算经济效益 ; 其二 以供水源 ( 水厂或水库) 为单元 , 以利于分析区域水 资源的供需平衡关系 . 用户从水厂获得的水量受水厂供水量的限制 , 而水厂供水量又受水源地水库的可供水量约束 . 根 据某地区历年的降雨量资料计算出各水库在不同频 率下的可供水量 ,结合该地区供水状况获得在若干 种供水保证率 ( 如 95 %) 下各水库的可供水量 ,各用 户可取得的水量不得超过水源地水库的可供水量与 水厂供水量中的较小者 Q j ,以此作为各变量的约束 条件 1) . 设水厂数为 R1 ,水库数为 R2 ,供水单元数 为 M ,当出现若干水厂以同一水库为水源地的情形 时取 M = R2 ,而当一个水厂以多个水库为水源地 时取 M = R1 . 在这两种情形下 ,除满足约束条件 1) 外 ,尚需满足这些水厂的供水量之和不大于水源地 水库的可供水量或水厂的供水量小于水源地水库的 可供水量之和 ,以此作为约束条件 2) . 根据各供水区域的历年生活用水量 、 工业用水 量和总用水量 ,采用模糊神经网络模型预测未来规 划年的各区域最低生活需水量 d i 和需水总量 D i , 各区域所得到的水量 x i 必须大于等于其预测的最
Abstract : Based o n t he p rinciple of no nlinear multi2o bjective p ro gramming , a model for optimal allocatio n of regio nal water reso urces wit h multi2so urces and multi2co nsumers was developed. A new no nlinear inte2 grated o bjective f unctio n was int roduced in t he model , which synt hetically takes eco no mic benefit , co st of water usage and water reso urce’ s equilibrium dist ributio n into acco unt . Wit h t he rest rictio n of water de2 mand and supply , t he o bjective f unctio n optimal value was calculated by sequential quadratic p rogram2 ming. The model was applied to water reso urce allocatio n in Cixi Cit y , and t he optimal schemes for t he dist ributio n of high qualit y water reso urces under t hree assurance rates of water supply in t hree plan year s were o btained. The result s indicate t hat t he schemes can increase o bvio usly t he eco no mic benefit and p ro2 vide a scientific decisio n for f ut ure water allocatio n. This model can flexibly set parameter s and is available for t he allocatio n of water reso urce in regio ns wit h sho rt supply of water. Key words : regio nal water reso urce ; multi2o bjective p rogramming ; op timal allocatio n