邯郸市南水北调供水区水资源优化配置

论文摘要

随着世界各国经济的快速发展和人口的急剧增加,全球性水危机从出现到变得日益严重,已经引起人们的普遍关注。在我国,洪涝灾害、干旱缺水、水生态环境恶化等水问题,已经成为严重威胁社会经济可持续发展的制约因素。近年来,生产、生活需水量不断增长,而水污染、用水浪费与水资源短缺并存,加剧了供需水矛盾,亦导致了一系列的社会经济、生态环境问题。如何通过水资源的优化配置,提高水资源的利用效率,实现水资源可持续利用,不仅是21世纪我国水利工作的首要任务,而且也是摆在学术界面前的一个紧迫课题。本论文首先从水资源优化配置的提出背景和研究意义入手,较全面、详细地论述了水资源优化配置的基本概念、理论方法及其发展方向;接着结合邯郸市南水北调供水区的实际情况,综合分析了供水区的自然地理、社会经济情况,着重分析了供水区现状及规划水资源状况、供用水系统的特点及水资源开发利用存在的问题:运用预测理论和方法对供水区生活、工业、农业和生态环境几个方面的需水量进行了预测;并对供水区水资源系统进行了分析,概化为多个水源和用户。在此基础上,建立了水资源系统优化配置多目标模型,依据两个水平年(2010年、2020年)两个保证率(P=50%、75%)的水资源供需情况,拟定模型参数(系数),采用多目标分解协调遗传算法进行求解,并对GA进行了具体算法设计,编制了计算机程序,探讨了GA在水资源优化配置中的实际应用效果,并对供水区水资源优化配置模型的求解结果进行了供需平衡分析、优化配置的目标与效果分析、系统协调发展分析,并且提出了解决缺水的措施与方法。结论表明,通过供水区水资源优化配置,有助于了解其供用水关系,提高经济效益和社会效益,注重生态环境的保护,对实现邯郸市水资源可持续利用和经济可持续发展具有一定的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究概况
• 1.2.2 国外研究概况
• 1.2.3 国内外水资源优化配置研究的不足
• 1.3 研究技术路线
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 水资源优化配置理论
• 2.1 概述
• 2.1.1 水资源优化配置内涵
• 2.1.2 配置形式
• 2.1.3 主要研究内容
• 2.2 水资源优化配置的指导思想和配置原则
• 2.2.1 指导思想
• 2.2.2 基本原则
• 2.3 主要的水资源配置理论及发展方向
• 2.3.1 水资源配置理论
• 2.3.2 水资源优化配置研究的发展方向
• 2.4 本章小结
• 第3章 邯郸市南水北调供水供水区水资源系统概述
• 3.1 邯郸市南水北调供水区概况
• 3.1.1 地理位置及行政区划
• 3.1.2 地形地貌
• 3.1.3 气象水文与河流水系
• 3.1.4 水文地质条件
• 3.1.5 水利工程现状
• 3.1.6 社会经济
• 3.2 供水区水资源开发利用现状
• 3.2.1 现状供水情况
• 3.2.2 现状用水情况
• 3.2.3 现状缺水形势分析
• 3.3 供水区可供水量分析预测
• 3.3.1 预测原则
• 3.3.2 现状年可供水量
• 3.3.3 规划水平年2010年可供水量预测
• 3.3.4 规划水平年2020年可供水量预测
• 3.2.5 南水北调引江水分析
• 3.4 供水区水资源系统存在的问题
• 3.5 本章小结
• 第4章 供水区需水预测与供需平衡分析
• 4.1 需水预测内容及原则
• 4.2 需水预测方法
• 4.3 供水区需水量预测
• 4.3.1 生活需水量预测
• 4.3.2 工业需水量预测
• 4.3.3 农业需水量预测
• 4.3.4 生态环境需水量预测
• 4.3.5 供水区总需水量
• 4.4 供水区水资源供需平衡分析
• 4.5 水资源供需矛盾的解决途径
• 4.6 本章小结
• 第5章 供水区多水源多用户水资源优化配置模型
• 5.1 水资源优化配置模型系统分析
• 5.1.1 水资源系统的含义及其特点
• 5.1.2 水资源系统的组成分析
• 5.1.3 水资源优化配置模型系统层次结构分析
• 5.1.4 水资源系统网络图
• 5.2 水资源优化配置模型的建立
• 5.2.1 子区的划分及水源用户组成
• 5.2.2 优化目标
• 5.2.3 约束条件
• 5.2.4 总体模型及其特点
• 5.2.5 模型参数的确定
• 5.3 供水区水资源优化配置模型的求解
• 5.3.1 遗传算法的实现技术
• 5.3.2 遗传算法求解水资源多目标优化配置模型
• 5.4 优化配置成果分析
• 5.4.1 优化配置方案
• 5.4.2 优化配置成果分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论
• 6.1 本文主要的研究成果
• 6.2 有待深入研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果