基于SD-MOP整合模型的天目湖水资源优化配置研究

论文摘要

水是生命之源,是人类生存和社会经济发展的物质基础,是可持续发展的重要保障。随着经济的高速发展,水资源的相对紧缺己经成为制约区域经济发展的重要因素之一。水资源系统是一个复杂大系统,水资源决策涉及系统的各个不同方面。如何在与实际过程一致的基础上实现对水资源系统过程的合理模拟,为水资源配置提供决策支持和信息支撑是当前水资源决策者面临的紧迫性任务和难题。木文结合天目湖水资源的实际情况,分析了天目湖水资源的特点、供用水现状以及所存在的问题,由于天目湖无控制性的入湖水文站,缺乏直接实测的入湖径流测验资料,本文首先根据实测水湖放水量、蒸发量、湖水位等资料,通过湖水量平衡方程反推湖历年逐月径流量。以系统动力学（SD）和多目标规划（MOP）理论为指导,提出了基于系统动力学和多目标规划整合模型（SD-MOP）的水资源优化调度方法。并探讨了SD-MOP整合模型的可行性和优越性以及模型的整合过程和构建方法。最后以天目湖作为研究实例,利用Vensim系统动力学建模工具,建立了天目湖水资源配置系统动力学（SD）模型,通过模型的原始运行和灵敏度分析,寻找出对水资源配置发展影响较大的敏感因素,并以敏感性因素为核心建立多目标规划（MOP）模型并求解,获取敏感因素最优解集。根据MOP模型的解集,针对具体情况设计模拟运行方案,与决策者进行交互,取得系统发展的优化方案。结果分析表明:SD-MOP模型方法是水资源优化配置的一种理想方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题提出
• 1.2 水资源配置研究进展
• 1.3 主要研究内容
• 2 系统动力学（SD）和多目标规划（MOP）方法
• 2.1 系统动力学（SD）方法
• 2.1.1 系统动力学（SD）基本概念
• 2.1.2 SD 系统的数学描述
• 2.1.3 系统动力学特点
• 2.1.4 系统动力学建模及求解
• 2.2 多目标规划方法
• 2.2.1 多目标规划概述
• 2.2.2 多目标规划的求解
• 3 水资源配置 SD-MOP 整合模型
• 3.1 水资源SD 模型的构建
• 3.1.1 水资源系统分析
• 3.1.2 系统边界的确定
• 3.1.3 系统因果关系分析
• 3.2 水资源配置SD-MOP 整合模型
• 3.2.1 SD-MOP 整合模型适用性分析
• 3.2.2 SD-MOP 模型整合方法
• 3.2.3 SD 模型参数的估计和敏感因素识别
• 3.2.4 MOP 模型建立和求解
• 3.2.5 模型模拟运行和方案决策
• 4 天目湖水资源 SD-MOP 配置模型
• 4.1 天目湖基本资料
• 4.1.1 气候特征
• 4.1.2 水文气象
• 4.1.3 天目湖水质现状
• 4.1.4 入库天然水资源量分析
• 4.1.5 径流调节计算
• 4.2 天目湖水资源SD-MOP 模型的建立
• 4.2.1 系统动力学软件 Vensim 介绍
• 4.2.2 SD 模型参数估计
• 4.2.3 SD 模型有效性检验
• 4.2.4 SD 模型模拟仿真和敏感性因素识别
• 4.2.5 MOP 模型建立及求解
• 4.2.6 模型的模拟运行和结果分析
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 参加课题研究情况与学术交流活动