5多目标规划实例

②水文地质条件
a) 地下水资源量。水资源是影响城市区 位的重要因素，是城市区位选址必须考虑 的首要因素。对于绿洲型城市，地下水是 城市主要的供水源，地下水位及其富水性 直接关系到一个地段是否可以作为城市的 选址位置，因为地下水的开发利用潜力 （如地下水天然补给量、允许开采量等） 直接关系到城市的发展规模和方向。
(2)绿洲型城市区位选址的多目标规划模型
冲积扇型城市是新疆绿洲型城市的典 型代表，本模型旨在回答在冲积扇的什么 部位建立城市最为合理或已建城镇合理发 展规划问题。因此，冲积扇的扇形地区域 就是城市选址所允许的空间范围。也是规 划模型的求解区域。为了便于进行理论分 析和建立模型的需要，在数学形态上，可 以将这个求解区域近似地看成是一个规则
由于城市是区域经济发展和地方行政 管理中心。因此，优越的地理位置、便利 的交通、充足的水源、潜在的经济环境及 优良的自然环境等条件应该是良好城市区 位的基本特征。对于冲积扇上的绿洲型城 市而言，其区位选择与环境地质因素有着 极为密切的关系。环境地质因素对于绿洲 型城市区位选址的影响主要表现在如下几 方面。
冲积扇型城市在新疆绿洲型城市中最为多见， 在天山南、北麓和昆仑山北麓，冲积扇发育较广， 并且许多扇型地都具有相当大的规模。新疆冲积 扇的发育与晚第三纪以来的中国西部环境的演变 有着密切的关系。晚第三纪以来，昆仑山、天山、 阿尔泰山剧烈上升，使来自海洋的湿润气流受到 阻隔，逐渐形成了新疆的干旱气候。在干旱气候 环境下，植被逐渐变的稀疏，内陆湖泊变小乃至 消亡，自然景观以荒漠为主。
由于山体抬升，在干旱环境下，风化产生大 量的碎屑物质，为冲积扇的形成提供了丰富的物 质来源。
冲积扇的物质组成，扇顶部位主要为粗粒相 堆积带，堆积厚度较大，主要由卵砾石组成，空 隙大、透水性强；冲积扇的中部为粗细粒过渡带； 下部和边缘为细粒相堆积带，主要由砂土、亚粘 土、粘土组成。冲积扇的扇面坡度自扇顶向扇缘 具有明显的倾斜，在扇顶部，坡角较大，而到了 扇缘带倾角很小，只有1—2°。
b) 地下水的水质。地下水源自文库绿洲型城市优化选
址的影响，除了水资源量外，还有水质问题。水
质的好坏，直接影响到城市居民的身体健康和工
业用水的成本及其产成品的质量。在能够作为城
市区位选址的地段，地下水的水质，特别是有关
毒理学指标，如氟化物、氰化物、砷、汞、酚、
铬等及其表征水质状况的指标，如硬度、SO
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对于地下水位而言，从城市建筑的 角度来考虑，地下水位不应过高。如果 埋深小于3m，则会对建筑基础不利。但 是，地下水位也不应过低，如果埋深大 于100m，则会导致城市用水费用（主要 包括打井费用、配套设备费用和电费等） 过高，这样也将提高城市建设的代价。
④环境地质灾害
地震、滑坡、泥石流、洪水等环境地 质灾害在地处于干旱内陆的新疆时有发生， 特别是在春夏季节，泥石流、洪水灾害较 为多见。因此，绿洲型城市的区位选址还 应该考虑环境地质灾害因素。城市选址应 该尽量避开地质灾害的多发地段，特别应 该避开受泥石流、洪水可能影响的地段。
多目标规划应用实例
绿洲型城市区位选址的多目标规划模型 小流域综合治理的目标规划模型①
▪绿洲型城市区位选址的多目标规划模型
(1)绿洲型城市的环境地质基础及影响城 市选址的环境地质要素
新疆绿洲型城市，按地理位置可分为：冲 积扇型、洪积扇型、冲洪积平原型、河谷型、 冲积平原型、湖岸平原型等。其中，冲积扇型 城市分布最为普遍，约占39%，是新疆绿洲型城 市的典型代表。本模型主要是针对冲积扇型城 市的区位选址问题。
r：极径，表示扇面上的点M到出山口的平 面距离；
:极角，表示线OM在平面的投影与OM0的 夹角 (OM0为极径始边）；
Z:立标，表示点M到基准平面的距离深度， 此平面可以认为是扇缘部位等高线所在的平 面。
上述各变量所表示的柱面坐标如图 5.3.1所示。
图5.3.1 冲积扇柱面坐标
★目标函数
从前面讨论的来看，绿洲型城市的最佳区位， 应该是在尽量少占耕地或不占耕地（即土地征 用费低）的前提下，选择地下水资源丰富且取 水便利、水质优良、工程地质条件良好的区位。 另外，这个区位还应该在自然灾害危及区域以 外。经研究分析，我们拟定“城市土地征用费”和 “城市用水费用”作为本模型的两个目标，即追求 “城市土地征用费”和“城市用水费用” 最低廉。
①土地条件
在干旱绿洲地区，宜农性土地是很有限 的，也是很宝贵的土地资源，一般情况是不 允许作为其它用地的。通常，土质差的非宜 农性土地的城市建设征用费低，土质好的宜 农性土地征用费高。因此，绿洲型城市的区 位应该选在土质能够满足城市建设要求，而 土地征用费又较低廉的部位。显然，土地条 件是限制绿洲型城市区位选址的重要因子。
Cl
NO
2
NO
3
Cu Pb 胺基、化学耗氧量、氨等，经
过简单的净化处理后均应符合国家生活饮用水卫
生标准和工业用水水质标准。
③工程地质条件
现代化城市，以高层建筑和高层建筑 群为特征。因此，城市区位选址必须考虑 工程地质条件，对于冲积扇上的绿洲型城 市而言，由于扇体的各个部位的物质组成 不尽相同，因而其地基承载力也不尽相同， 扇体各个部位的稳定性也有差异。因此， 绿洲型城市的选址，应充分考虑现代高层 建筑对地基承载力的要求。
规则的扇形体 。对扇面上的任意一点， 可以用柱面坐标表示，即用点M在平面上 的投影的极坐标 (r, ) 以及点M到平面的距 离Z（立标）描述。位于扇面上的不同点， 其环境地质条件是由差异的，任何一个环 境地质要素均可以看成是坐标点M,
即 r, , z 的函数。
★决策变量及其含义
对于建立在冲积扇上的绿洲型城市， 其最佳区位点可以用柱面坐标中的点表示。 因此，本模型的决策变量是：
A) 城市土地征用费。一般来说，城市建 设征地的费用由土地的农业适宜性决定， 即越适宜于农业利用的土地，其征用费就 越高，反之，就越低。位于冲积扇上不同 部位的土地宜农性差异是显著的。在扇面 的上部（r较小，z较大的部位），由于地 表物质组成较粗，地下水位深，土地宜农 性较差，因而征用费也较低。在扇面的中 部，土地的宜农性仍然较差，因而征用费